高速公路熱瀝青碎石下封層施工技術研究

張曉敏

（京藏高速公路張家口管理處，河北張家口 075000）

1 引言

高速公路的建設不僅可有效促進區域之間的交流和流動，同時也能提高社會經濟的發展，也能良好滿足人們的日常出行需求。由于受到外界行車荷載、氣候變化、施工工藝、材料突變等因素的影響，高速公路在投入一段運營周期后難免會出現各種病害問題，若不及時對公路病害進行處理，不但會加快病害的發展，且會降低公路行車的舒適性和安全性，因此，到達一定階段后需對高速公路進行必要的養護維修處理[1]。目前，高速公路養護技術較多，常用的技術之一有熱瀝青下封層施工技術。該技術能有效緩解公路病害，提高公路的抗水損害能力，延長公路使用壽命，因此，在高速公路養護領域中應用較為廣泛。

2 下封層工程特性

在高速公路結構層中，其下封層往往設計應用在瀝青路面的面層和半剛性基層之間，且在整個路面結構層中不會占據較大的結構厚度，其主要作用為預防積水侵蝕水泥穩定基層，以提升水穩基層的抗水損能力，同時增強瀝青路面混凝土層和水穩層之間的黏結效果[2]。在高速公路結構層中下封層的主要作用可大致分為3 個方面：

1）為預防積水滲透進半剛性基層之中，降低積水沖刷半剛性基層的頂面結構；

2）提高半剛性基層與瀝青面層之間的黏結效果，可促進形成穩定且整體的結構層受力體系；

3）可有效修補半剛性基層表面的收縮裂縫，避免和減緩半剛性基層頂面處收縮裂縫的快速發展。

目前，瀝青路面設計規范中規定，常見的瀝青路面下封層有稀漿封層和碎石封層，且根據膠結料的型號不同可將碎石封層分為普通瀝青碎石封層、改性瀝青碎石封層以及乳化瀝青碎石封層。因此，應結合具體情況選擇合適的下封層結構形式和對應的施工工藝，以此來提升瀝青路面的使用性能。各種下封層應用性能對比如表1 所示。

表1 各種下封層應用性能對比

3 工程概況

某高速公路建設項目全線長51.985 km，設計行車速度為100 km/h，雙向4 車道設計，路基寬度為25.5 m，路面為SBS改性瀝青混凝土結構形式，橋隧比為61.2%。該高速公路自投入運營到現在已有數年。該地區為旅游景區，日交通流量較大，且氣候環境變化多樣，晝夜溫差較大。隨著外界環境的不斷影響，目前瀝青路面局部路段已存在多處不同程度的病害問題，如車轍、裂縫、坑槽等，嚴重影響了公路的行車舒適和安全，同時積水嚴重，降低了公路的整體美觀。因此，運營單位決定對此問題進行公路養護維修，且擬定采用熱瀝青下封層施工技術進行處理，路面銑刨后利用下封層進行養護，并選擇合適的路段作為試驗路段來檢測下封層施工的整體質量。

4 熱瀝青下封層施工工藝

4.1 施工準備工作

在高速公路熱瀝青下封層施工應用中常用的材料主要有乳化瀝青和石料2 種。其中，所選用的乳化瀝青對應的流動性和滲透性需滿足規范設計要求，且可根據乳化瀝青良好黏度來提高施工便捷度。值得注意的是，乳化瀝青需要即運即灑，且不得與普通瀝青共用一輛運輸車；選用的石料其表面需干燥、整潔，且其堅硬度也需滿足相關標準。下封層施工采用的機械設備主要有運輸車、壓路機、儲存罐車、灑布車等，提前對各機械設備進行檢查，確?？烧Ｍ度牍ぷ?，運輸車車廂內需保持干凈、干燥，確保各機具分部的閥門開關通暢且運轉正常[3]。下封層正式施工前還需對水穩層進行全面檢查，將表面的雜物清除，最后再進行測量放樣，預留出寬25 cm 的凈寬區來控制施工質量標準。

4.2 灑布瀝青

熱瀝青下封層施工過程中最為關鍵的環節之一為熱瀝青灑布，其施工過程較為復雜且困難，需對瀝青的灑布量進行合理控制，且在灑布過程中保持連續均勻。本項目選用的瀝青灑布車進行施工，且配備有1 t 的人工灑布設備。提前將瀝青灑布位置進行規劃，并調試好噴嘴的位置，保持與地面50 cm 左右的間距，人工灑布瀝青過程中應適當將噴嘴抬高。瀝青的灑布量規定在1.2 kg/m2范圍內，瀝青灑布完畢后若存在缺角情況時應再次進行人工灑布補充，而存在灑布堆積時需將凸起部分拆除。

4.3 接縫處理

施工過程中需根據接縫的具體類型來選擇對應的接縫處理技術。縱向接縫存在較多灑布帶時會容易導致邊坡與路緣石構成搭接，此時應及時將灑布車位置更換，將彎曲狀轉變為順直狀。嚴格控制搭接處的瀝青灑布量，以免導致搭接處處理不合理。當出現花白現象和空白問題時，施工技術人員需針對該區域進行精準補料，同時采用廢紙將剩余的瀝青吸出，灑布完畢后再將廢紙清除。設置橫向接縫的主要原因之一為多段灑布，此時需在相應位置鋪設一層一定厚度的鐵板，以便灑布車可進行均勻地灑布施工。針對終點處的瀝青灑布，由于該位置灑布難度較大，灑布車應進行合理的減速，并鋪設5 m 長的覆蓋物輔助施工。

4.4 撒布石料

本項目選用同步瀝青碎石撒布車進行石料的撒布施工，且與瀝青施工可同步進行，選用的石料粒徑應宜9.5～13.2 mm范圍內。石料的撒布應保持速率和時間滿足規范要求，石料撒布后其厚度不得大于6 mm，同時其撒布量要在60%～80%范圍內，以能足夠形成空隙結構。部分區域缺料時應及時補充，撒布過量區域則需及時清除。

4.5 碾壓

石料均勻撒布完畢后先對其表面進行處理，確保各區域的厚度一致，再進行碾壓施工[4]。將所用的熱瀝青溫度控制在90 ℃左右，再利用膠輪壓路機進行2 遍以上的碾壓，以此來增強石料與熱瀝青之間的黏結效果。壓路機的碾壓速度需保持在1.5～2.0 km/h，碾壓帶相鄰重疊區域其輪寬保持在1/2左右。

4.6 開放交通及養護

熱瀝青下封層施工完畢后需進行一段周期的養護，將表面水分充分蒸發，對過往車輛的行車速度進行嚴格控制，必要時需在特定區域設置路障，提高下封層的養護效果。

4.7 施工質量檢查

本項目采用熱瀝青下封層施工技術進行公路養護維修，施工完畢后選擇200 m 長的路段作為試驗路段來評價下封層施工質量，以施工前后構造深度變化情況作為評價指標。在試驗路段上選擇8 組具有代表性的測點來進行試驗檢測，施工前后構造深度變化情況如表2 所示。檢測結果表明，采用熱瀝青下封層施工技術后各測點構造深度均減小，表明路面抗水損害能力得到增強，且施工質量良好，對路面各處的病害也有一定的修補、填充作用。

表2 試驗路段施工前后構造深度檢測對比結果

5 結語

高速公路養護技術較多，常用的技術有熱瀝青下封層施工技術，該技術能有效改善公路病害，同時能提高公路的抗水損害能力，且能延長公路使用壽命，因此，在高速公路養護領域中應用較為廣泛。本文重點對熱瀝青下封層施工工藝進行研究。研究結果表明，采用熱瀝青碎石下封層施工技術可有效改善公路病害問題，提高公路整體通行能力，并能有效延長公路使用壽命，具有一定的可行性和實用性。