黃凌輝
(廣東省南粵交通投資建設有限公司,廣州 510623)
層間結合優劣是影響瀝青路面使用壽命的重要因素之一,若層間結合不好就會破壞路面結構的整體性,削弱路面結構的整體性能,嚴重影響瀝青路面使用壽命[1-3]。根據我國現行瀝青路面設計規范,路面結構層之間是完全連續的整體,即層間接觸條件為完全連續。但是,由于瀝青路面各結構層材料及施工質量等差異,常導致各結構層層間連接狀態不是理想的完全連續狀態,尤其體現在基層與面層之間,這也因此成為路面結構中最薄弱的環節。為確保水穩基層和瀝青層之間的黏結效果,目前普遍采用透層+同步碎石下封層的設計。因此,透層和下封層施工尤為關鍵。本文以汕湛高速公路吳川支線建設項目為例,結合以往高速公路項目建設經驗,重點分析了透層和下封層施工的常見質量問題,并提出了相應的質量控制要點。
汕湛高速公路吳川支線項目路面設計荷載等級為重交通荷載等級,主線及樞紐互通匝道、一般互通匝道、停車區匝道采用4.5 cmAC-16C 改性瀝青+5.5 cmAC-20C 改性瀝青+8 cm 粗粒式瀝青混凝土GAC-25C+36 cm 水泥穩定級配碎石(水泥用量為4%~5%)+20 cm 水泥穩定級配碎石(水泥用量為3%~4%)+15 cm 級配碎石的路面結構;主線橋梁及互通立交匝道橋梁均采用4.5 cmAC-16C 改性瀝青+5.5 cmAC-20C改性瀝青的橋面鋪裝結構。
透層在水穩半剛性基層和瀝青面層之間起著過渡、黏結以及固結基層表面的作用,透層材料能透入水穩基層表面一定深度,增強非瀝青類材料層和瀝青混合料的整體黏結性,提升半剛性基層瀝青路面的耐久性。
吳川支線項目在水穩上基層頂面設置透層,采用PC-2 慢裂的灑布型高滲透乳化瀝青,指標滿足設計文件及規范要求,設計灑布量為1.0~1.2 L/m2,經試驗段驗證后,本項目實際要求灑布量不少于1.0 L/m2。
1)由于施工單位過于追求利潤或現場管理把關不嚴等因素,透層施工普遍存在灑布量不足、透層油質量較差等問題,主要表現為透層施工完后總體發黃、不黑亮。
2)上基層表面未清掃干凈,浮塵等較多,透層油不能有效滲入基層,只灑在表面形成1 層“油皮”,不能起到固結、穩定、聯結、防水等作用,不是真正意義上的透層油,并且這1 層“油皮”很容易在施工過程中被運料車、攤鋪機粘起、推掉,在現場用手即可輕松扒開、揭掉。
3)上基層施工質量較差,存在表面松散等情況,用手即可輕松剝掉表面集料。
1)對于透層油質量控制,嚴格進行入場前品牌核查,在乳化瀝青進場后,嚴格抽檢,確保所使用的乳化瀝青滿足要求。
就在這三年內,胡人兵分五路,入侵寧國,朝廷用人不當,州郡接連失陷,皇上不得已,駕臨酥城,請他領兵增援桂州。
2)鑒于透層施工常存在灑布量不足等問題,對于透層施工,應加強現場管理,工地巡查時若有透層施工,應立即在現場進行灑布量核查。為加強管控,應根據乳化瀝青進場情況以及施工進展定期進行總量核查,確保透層油用量。
3)對于透層油撒布時機的確定,根據近些年各項目經驗,目前有2 種類型:(1)基層養護完成后再撒布,也即養護后撒油;(2)在基層碾壓成型后,表面稍干,但未硬化的情況下噴灑,也即養護前撒油,實際工程中也就是要求在水泥終凝之前撒布。
為對比2 種工藝的區別,2020 年8~9 月,吳川支線項目在K20+800~K21+400 左幅上基層分別進行了各300 m,一共600 m 試驗段,水泥用量為5%,一段為養護前即撒透層油,然后,每天再灑水養護,灑水次數不少于3 次;另一段采用“一布一膜養護”,7 d 后再撒透層油。
試驗段結果表明,養護前撒油有以下優點。具體如下:
首先,滲透效果相對較好。間隔30 m,各試驗段分別取芯8 個,然后檢測透層油滲透深度,由于芯樣表面各處的滲透深度均不同,因此,對每個芯樣對稱量取4 個滲透深度,然后取平均值,以此作為該點處的滲透深度,具體情況詳見表1。由表1 可知,養護前撒油滲透深度相對較大。按照以往項目經驗,養護后撒油,由于半剛性基層水泥水化已基本完成,透層油難以下滲,滲透效果難以保證,整體滲透效果較差;對于養護前撒油,由于水泥水化剛開始,透層油可與水穩層表面黏結成整體,且透層油整體滲透效果較好,如圖1 所示。

表1 養護前和養護后撒油的滲透深度

圖1 養護前撒透層油,整體滲透效果較好
其次,無須基層表面清理清掃工序,有利于工程進度和質量管控。對于養護后再撒油,在養護結束后,應先將基層表面清掃干凈再撒布乳化瀝青;而養護前撒油則無須這一工序,有利于加快工程整體進度,且可避免出現基層表面未清掃干凈、粉塵較厚所導致的質量問題,有利于質量管控[4]。
最后,養護更便捷。為對比2 種撒油方式對水穩強度的影響,分別在7 d、28 d 取芯并進行無側限抗壓強度試驗,具體結果見表2,可知養護前撒油和養護后撒油7 d、28 d 無側限抗壓強度分別為5.1 MPa、5.3 MPa,7.8 MPa、7.7 MPa,整體強度均較高,芯樣完整性均較好,因此,可認為,養護前撒透層油和養護后撒透層油,其芯樣強度基本一致。

表2 養護前和養護后撒油上基層芯樣無側限抗壓強度MPa
為對比2 種撒油方式對水穩層裂縫發展的影響,分別在7 d、14 d 及28 d 對試驗段進行觀察,統計長度大于1/3 單幅路面寬度的橫向裂縫,在7 d 時試驗段無裂縫,14 d 時裂縫均為3 條,28 d 時裂縫分別為7 條和8 條,從裂縫發展情況可知,2 段試驗段上基層裂縫發展情況基本一致,無明顯區別。
對于“一布一膜”養護工藝,工程實踐表明,該工藝養護效果較好,但主要存在問題是夏季高溫天氣時,需要人工進行補水,工作量大,這就要求現場管理人員及施工班組應具有較強的責任心,嚴格落實補水,且遇到大風天氣時“一布一膜”容易被吹開,這更要求現場管理人員及時巡查并落實整改。相對而言,養護前采用撒透層油+灑水養護工藝,后續養護僅需灑水車即可,工作量相對較小,養護也更便捷,養護效果也與“一布一膜”一致。
4)對水穩上基層嚴格把關,若出現芯樣不成型、表面松散的路段,嚴格落實返工處理。
吳川支線項目下封層采用SBS 改性熱拌瀝青瓜米石,改性瀝青用量為1.2~1.6 kg/m2,碎石的粒徑為4.75~9.5 mm,碎石灑布量7~9 m3/(1 000 m2),覆蓋率為60%~70%,不滿鋪、不重疊為宜。
1)封層熱瀝青灑布量不足、橋面防水黏結層底油改性乳化瀝青灑布量不足,或底油質量較差,不滿足設計文件要求。
2)碎石撒布過多,對多余的碎石未及時清掃,影響層間黏結。
3)上基層頂面潮濕,未干透即施工下封層,導致下封層不能與基層聯結在一起,僅為一張厚油皮,用手即可輕松揭掉。
4)上基層或橋面下承層頂面粉塵較多,未清理干凈即施工下封層,致使下封層未能與下承層聯結在一起,剝落嚴重。
5)上基層施工質量較差,表面松散,用手即可輕松揭起下封層。
1)對底油(也即橋面改性乳化瀝青)嚴格質量控制,嚴格進行入場前品牌核查,乳化瀝青進場后,嚴格抽檢,確保所使用的改性乳化瀝青滿足要求。
2)鑒于下封層施工常存在熱瀝青灑布量不足等問題,應加強現場管理,工地巡查時若有下封層施工,立即在現場進行灑布量核查。為加強管控,根據瀝青進場情況以及施工進展,定期進行總量核查,確保瀝青用量。根據工程實際經驗,在檢查下封層熱瀝青灑布量時,可在路面上平鋪一張A3 或者A4紙,因為紙張易隨身攜帶且面積已知,待下封層施工完成后,拿起紙張,將上面的碎石去除,然后直接稱量紙張重量即可計算出熱瀝青的灑布量,方便快捷,有利于現場管理[5]。
3)對于碎石灑布量控制,要求嚴格按照試驗段所確定的參數進行,為確保瀝青和碎石充分黏結,建議采用大型膠輪壓路機進行碾壓,碾壓完成后對于多余的碎石,應安排人工進行清理,使碎石和瀝青可充分黏結。
4)對于下封層施工,應在上基層或橋面下承層頂面干燥且清理干凈后再進行施工,嚴格落實施工前施工界面檢查。
5)對水穩上基層嚴格把關,若出現芯樣不成型、表面松散的路段,嚴格落實返工處理。
1)依據汕湛高速公路吳川支線建設項目,結合以往高速公路項目建設經驗,重點分析了透層和下封層施工常見質量問題并提出了相應的質量控制要點。
2)根據試驗段及工程實際經驗,與上基層養護后再撒油相比較,上基層養護前即撒油,具有3 方面的優點:(1)透層油滲透效果相對較好;(2)撒油前無須基層表面清理清掃工序,有利于工程進度和質量管控;(3)養護更便捷,省工省時。