高速公路瀝青路面層間處理技術(shù)

冀 閱 海

(山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)有限公司,山西 大同 037006)

高速公路瀝青路面層間處理技術(shù)

冀 閱 海

(山西遠(yuǎn)方路橋集團(tuán)有限公司,山西 大同 037006)

對瀝青路面層間的受力進(jìn)行了分析，介紹了選取路面層間處理材質(zhì)的方法，并從透層分析、下封層材質(zhì)分析、封層施工分析三方面，闡述了具體的層間處理技術(shù)，有助于有效地提升路面的安全性。

瀝青路面，高速公路，層間處理技術(shù)，粘結(jié)作用

0 引言

我國高速公路在建設(shè)過程中，通常采用的是瀝青路面。近些年，為了讓高速公路路面多層構(gòu)成系統(tǒng)具備較好的結(jié)構(gòu)承載能力以及具備連續(xù)的耐久性，提升抵抗水害的能力。更好地達(dá)到較高的質(zhì)量指標(biāo)，相關(guān)人員在路面材質(zhì)以及路基、公路結(jié)構(gòu)等方面做了很多的優(yōu)化和改善措施。層間處理技術(shù)雖然受到了一些人的關(guān)注，但怎樣進(jìn)行瀝青路面層間處理，并沒有受到足夠的關(guān)注。可是，瀝青路面層間結(jié)合不但需要具備很高的強(qiáng)度，也需要具有很好的防水性，所以不可以忽略。

1 關(guān)于瀝青路面層間受力的分析

為了體現(xiàn)出瀝青路面的強(qiáng)度和荷載應(yīng)力伴隨著深度的變化規(guī)律相適應(yīng)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)造價以及施工工藝的要求，將公路路面依據(jù)不一樣的混合料構(gòu)成設(shè)計劃分成多個層面來完成，如圖1所示。

1.1 對于粘結(jié)作用的分析

眾所周知，壓實成型的瀝青混合料是根據(jù)石質(zhì)骨料和剩余空隙、瀝青膠結(jié)料組建而成的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多項分散體。這種材料的屬性一般是顆粒性的材質(zhì)。可是在正式工作的時候，完成自下而上的各個結(jié)構(gòu)層鋪裝的過程中，有水泥穩(wěn)定碎石基層，均需要進(jìn)行一定的振搗碾壓工作。所以，這部分結(jié)構(gòu)層表面可以達(dá)到一個相對密實的平整狀態(tài)。因而，在圖里面的a，b，c這幾個結(jié)合面中的摩擦阻力會在一定程度上混合開展粘結(jié)處理工作。

而作用到路面的行車荷載并不簡單，非常復(fù)雜，特別是行車荷載水平作用對路面造成影響很大。在車輛輪胎的作用力下，如圖2所示，A點(diǎn)承受壓應(yīng)力作用，路面B點(diǎn)受到全拉應(yīng)力作用。假如車輪沿著直徑移動的時候，那么B點(diǎn)會連續(xù)移動，就是荷載下的面層底部會按照次序受到拉應(yīng)力作用。除此以外，因為車輛的加速與制動、轉(zhuǎn)向和車輛前行的阻力，所以，會給路面增加一定的水平作用力。假如路面層間水平方向有抗剪切力強(qiáng)度中的薄弱環(huán)節(jié)，會導(dǎo)致路面面層在結(jié)合面中出現(xiàn)位移的情況。

1.2 對于防水作用的分析

高速公路瀝青路面層間處理必要性就是可以提升路面防水性能。防水層具備很好的水密性，其作用就是封阻地表水滲透以及路基水上升。其通常是防止災(zāi)難的一種防線。由于降水量大，沒有阻隔直接進(jìn)入路基，從而導(dǎo)致路面承載能力的下降，從而引起路面板體遭到損害。所以，不管是北方還是南方，高速公路的建設(shè)之中，建設(shè)良好的防水層處理是非常重要的。

2 選取路面層間處理材質(zhì)

由于防水層以及粘結(jié)層的共性均可以提升路面層間結(jié)合力，這種結(jié)合力的指標(biāo)必須要充分滿足和應(yīng)力等不好的情況下的需求，其防水性也要滿足此類型的需求。因此，對相關(guān)人員采用的材質(zhì)有了比較高的要求。

過去，不論是下封層，還是粘結(jié)層，通常都會采用一般的瀝青材質(zhì)。對于煤油稀釋瀝青透層，相關(guān)人員以為有起到粘結(jié)層作用，但是，實際上沒有經(jīng)過改善的瀝青材質(zhì)在粘結(jié)力以及溫度穩(wěn)定性方面是無法滿足運(yùn)用的要求的。但是在如今的高速行駛車輛的各個交通量重軸載情況下，已經(jīng)可以充分滿足相關(guān)要求了。

外國某學(xué)者經(jīng)過對瀝青路面溫度的探究得到：首先，瀝青路面的表層溫度和氣溫，普遍是曲線的關(guān)系。其次，瀝青路面面層中的高溫度和表層的溫度，不論層厚大小，都是直線的關(guān)系。可是層厚很大，那么比率也更小，其關(guān)系為：

Tmax=mTs+b。

其中，Tmax為瀝青路面面層內(nèi)最高溫度；Ts為瀝青路面的表面溫度；m,b均為系數(shù)，伴隨著路面層厚的不同有一定的變化，見表1。

表1 函數(shù)表

依據(jù)以上結(jié)論可以知道，假如道路表層溫度是60 ℃的時候，處在瀝青路面下面的5 cm和10 cm，15 cm處的溫度就是50 ℃，55 ℃，51 ℃。這部分溫度會讓層間結(jié)合面中依賴于普通的瀝青材質(zhì)構(gòu)建的粘結(jié)力被損壞。還有，在溫度比較低的時候，普通的瀝青材質(zhì)比較容易出現(xiàn)脆裂的情況，在路面應(yīng)變量超出相關(guān)規(guī)定的范圍，尤其是采用在應(yīng)變量很大的橋面防水，會導(dǎo)致處理面被損害。因而，還要具備一定的溫度穩(wěn)定性。

與非極性組織構(gòu)成的不對稱結(jié)構(gòu)具備偶極矩，可以體現(xiàn)出力場。石油瀝青里面的氫和碳含量是95%，而別的是氧和硫等，這部分元素可以構(gòu)成極性基因。而SBR這樣的復(fù)合粘結(jié)劑在引進(jìn)到高分子彈性體結(jié)構(gòu)化合物的時候，引進(jìn)很多的極性基因，把分子定向吸附能力提高了，構(gòu)成了很強(qiáng)的極性力場。所以，此種類型的材料運(yùn)用于高速公路之中，取得了很好的效果。

3 層間處理技術(shù)分析

3.1 透層分析

透層就是運(yùn)用在無機(jī)結(jié)合料基層表面的有機(jī)結(jié)合料滲透層，其作用就是改進(jìn)與提升無機(jī)結(jié)合料基層表面的水密性。與此同時，在很大程度中可以起到與有機(jī)結(jié)合料面層過渡結(jié)合的作用，所以可以看成耦合層。

相關(guān)人員認(rèn)為，透層油必須要透，理想中的滲透深度大概是3 mm～5 mm，通過其滲透成型之后的基層表面其開口縫隙被填補(bǔ)，可以獲得滲透深度中的防水層。此薄層具備基層材質(zhì)的穩(wěn)定與強(qiáng)度，還具備很好的水密性以及粘韌性。與此同時，在做好基層鋪設(shè)以后，適當(dāng)?shù)膰姖裢笇佑湍軌驅(qū)⒒鶎羽B(yǎng)護(hù)成本降低，提升養(yǎng)護(hù)的整體質(zhì)量。經(jīng)過養(yǎng)護(hù)成型以后的透層不易遭到后期施工的損壞，其作用是不能被忽略的。

一般來說，透層油是將煤油稀釋瀝青當(dāng)成材料的。由于其細(xì)度是分子量級，在適合的粘度下，均能夠在表面實現(xiàn)滲透。可是粘度必須要高，粘度低了就算是滲透深度很大，也很難達(dá)到很好的效果。做好透層油并且使其固化成型以后的基層表面不要留下浮油。由于把稀釋瀝青內(nèi)的輕油分子都揮發(fā)還需要非常長的一段時間，存在表面的浮油軟化點(diǎn)很低，會在結(jié)合層間造成不好的影響。

相關(guān)人員鋪裝完成以后，透層油施工必須要實時跟進(jìn)，如此才可以確保透層油的有效性，益于進(jìn)行基層養(yǎng)護(hù)。對于留存在浮漿以及污損的基層表面，在噴濕透層油以前一定要清理好，達(dá)到基層材質(zhì)的本質(zhì)，是非常重要的，假如不能，就不會產(chǎn)生很好的效果。

3.2 對于選取下封層材質(zhì)的分析

下封層能夠起到穩(wěn)定基層以及封水防水等作用，面層與基層兩者之間的結(jié)合，可起到粘結(jié)的作用。相關(guān)人員將基礎(chǔ)施工工作完成好之后，就可以將透層油澆灑滲透到基層，如此就可以讓下封層易于和基層構(gòu)成整體。下封層和透層可以一起在基層頂面構(gòu)成一個密封層，預(yù)防了外部水進(jìn)入與內(nèi)部的水量蒸發(fā)，這樣就可以提升基層強(qiáng)度均勻性。要想確保下封層施工可以發(fā)揮出其作用，在選取下封層材料的過程中，必須要確保下封層材質(zhì)具備很高的柔韌性以及粘附性等，且一定要容易儲存，這樣對于施工而言比較方便。

3.3 對于封層施工分析

等到透層油噴灑結(jié)束以后，通過檢查沒有油膜或者在存留油膜與塑料薄膜被刮干凈的條件下，通過監(jiān)理工程師的認(rèn)可，才能開始下封層施工。假如封層瀝青噴灑過了一定的時間以后，施工人員就可以使用礦料撒布車撒布石料，其覆蓋規(guī)模是50%。而局部使用人工輔助的方式預(yù)防出現(xiàn)骨料上下重疊的情況，把5 mm～10 mm集料均勻撒布到改性的瀝青上。

4 結(jié)語

相關(guān)人員進(jìn)行高速公路瀝青路面施工的時候，要確保施工整體質(zhì)量，一定要處理好層間結(jié)構(gòu)施工方面的問題。對于層間處理技術(shù)，必須要科學(xué)且合理的選取施工材料與工藝，依據(jù)瀝青路面施工規(guī)定來進(jìn)行有序的施工，如此才可以有效提升路面的安全性。

[1] 翟根旺,喬朝增.高速公路瀝青路面層間處理技術(shù)[J].公路,2002(2):39-43.

[2] 金家宏.高等級公路瀝青路面層間處理技術(shù)探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011(12):262-263.

[3] 黃 誠.高速公路路面層間處理技術(shù)研究[J].中國西部科技,2004(5):44-45.

On analysis of interlayer treatment techniques of asphalt roadbed on expressways

Ji Yuehai

(ShanxiYuanfangRoadandBridgeGroupCo.,Ltd,Datong037006,China)

The paper analyzes the stresses of the interlayer of the asphalt roadbed, introduces the methods for dealing with the materials of the roadbed layers, analyzes the interlayer treatment from the prime coat analysis, sealed material analysis and sealing layer construction, so as to promote the safety of the roadbed effectively.

asphalt roadbed, expressway, interlayer treatment technique, bonding role

1009-6825(2017)20-0142-02

2017-04-24

冀閱海(1975- ),男,工程師

U416.217

A