高滲透性乳化瀝青在路面透層施工中的應(yīng)用

胡振山

（新疆維吾爾自治區(qū)公路工程造價(jià)管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

一、引言

公路基層與面層層間處理不當(dāng)，將導(dǎo)致道路出現(xiàn)大量層間推移、脫節(jié)等病害，由于路面未到達(dá)大修年限，道路面臨著巨大的養(yǎng)護(hù)壓力。我國(guó)道路基層結(jié)構(gòu)采用半剛性基層，與瀝青層間的連接性較差，需要新技術(shù)應(yīng)用于層間連接處理中。其中，透層油作為應(yīng)用于基層上的材料，能在基層上形成一層封閉空間，避免水分對(duì)基層的沖刷，同時(shí)具有良好的水穩(wěn)定性，在浸水作用下仍然具有十分良好的黏結(jié)性，保證基層和面層的黏結(jié)[1]。

二、高滲乳化瀝青特點(diǎn)

（一）滲透性能好

高滲透性乳化瀝青（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高滲乳化瀝青”）能有效滲透進(jìn)入半剛性基層中，施工效率高，根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)得知，高滲乳化瀝青滲透的平均深度可達(dá)8mm。

（二）污染小

傳統(tǒng)煤油瀝青可能對(duì)施工人員身體健康造成傷害，并形成環(huán)境污染。高滲乳化瀝青更符合綠色發(fā)展理念，十分環(huán)保。

（三）經(jīng)濟(jì)實(shí)用

相比煤油稀釋瀝青，采用高滲乳化瀝青開(kāi)展施工作業(yè)可節(jié)約30%左右的工程成本[2]。

三、工程實(shí)踐

（一）工程概況

某高速公路全線長(zhǎng)69.57km，道路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組成為“瀝青面層+水泥穩(wěn)定碎石基層”，考慮到原路面半剛性基層與面層黏結(jié)性較差，同時(shí)該地區(qū)降水較多，對(duì)基層沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致路面面層出現(xiàn)脫層，經(jīng)研究決定采用高滲乳化瀝青透層施工技術(shù)提升道路半剛性基層與面層的黏結(jié)性。

（二）原材料

主要原材料采用高滲乳化瀝青，主要是由于該項(xiàng)目對(duì)于透層油具有一定要求，施工后要求瀝青滲透深度必須達(dá)到5mm。為了保證瀝青性能夠滿(mǎn)足要求，檢測(cè)了高滲乳化瀝青破乳速度等指標(biāo)。

（三）透層施工工藝

1.施工準(zhǔn)備

瀝青路面透層施工前施工準(zhǔn)備，主要是保證在透層油施工開(kāi)始后能連續(xù)施工，一次成型，避免返工等操作，施工前需要針對(duì)具體施工工藝做好相應(yīng)的施工準(zhǔn)備。首先是機(jī)械設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)，其中高滲乳化瀝青的灑布需要相應(yīng)的灑鋪車(chē)，由于乳化瀝青黏度大，撒布較為困難，施工需要專(zhuān)業(yè)的機(jī)械設(shè)備。在撒布前需要清掃半剛性基層，透層油的作用主要是防水和提高半剛性基層與面層黏結(jié)性能，雜質(zhì)的存在會(huì)使高滲乳化瀝青滲透效果和黏結(jié)效果大打折扣，因此需要及時(shí)清理基層上的雜質(zhì)，同時(shí)檢測(cè)基層強(qiáng)度，保證基層強(qiáng)度滿(mǎn)足要求[3]。

2.透層油的撒布

施工準(zhǔn)備完畢后首先預(yù)熱攤鋪機(jī)械，避免高滲乳化瀝青黏結(jié)性太高導(dǎo)致撒布困難。撒布開(kāi)始后，使用石灰劃分區(qū)域，避免透層油撒布超出施工作業(yè)區(qū)域造成環(huán)境污染。撒布時(shí)將設(shè)備前進(jìn)速度控制為20km/h，同時(shí)由于車(chē)道數(shù)較多需要妥善處理撒布的連接處，撒布時(shí)要保證部分重疊，防止由于撒布不均導(dǎo)致的黏結(jié)性能不足。若遇到雨天等影響施工作業(yè)的天氣不應(yīng)開(kāi)展施工，避免水分進(jìn)入基層導(dǎo)致透層油滲透深度不足。

四、試驗(yàn)路段性能檢驗(yàn)

（一）防水性能

采用高滲乳化瀝青在半剛性基層上灑布后，在半剛性基層上形成一層具有一定厚度的防水層，在降水沖刷下對(duì)水泥穩(wěn)定碎石基層形成良好的保護(hù)作用。施工要求乳化瀝青滲透深度不小于5mm，該項(xiàng)目在良好施工條件下開(kāi)展透層油施工，為了檢測(cè)施工后試驗(yàn)路段基層的防水性能，隨機(jī)選取代表性位置通過(guò)滲水儀測(cè)定基層表面的滲水系數(shù)，評(píng)定防水性能，試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)試驗(yàn)路段每個(gè)樁號(hào)左、中、右共計(jì)5處點(diǎn)位滲水系數(shù)，同時(shí)對(duì)比透層油撒布前原點(diǎn)位滲水系數(shù)。試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

對(duì)比透層油撒布前后道路滲水系數(shù)的檢測(cè)結(jié)果可以看出：在透層油撒布前，選取點(diǎn)位的最大滲水系數(shù)為101ml/min；透層油施工后，該點(diǎn)位的滲水系數(shù)下降至60ml/min，滲水系數(shù)下降幅度為40.6%，撒布前后的滲水系數(shù)均值均有一定程度的降低。

（二）黏結(jié)性能

透層油的另一作用就是將半剛性基層與瀝青面層緊緊連接在一起，通過(guò)透層油的作用，道路形成一個(gè)整體，形成彈性層狀連續(xù)體系。黏結(jié)性能是檢驗(yàn)透層油施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一，黏結(jié)性能低會(huì)導(dǎo)致道路在急剎、啟動(dòng)時(shí)材料提供的剪切力小于車(chē)輛帶來(lái)的剪切力，引發(fā)道路剪切破壞，造成擁包、脫層等病害。為了驗(yàn)證高滲乳化瀝青的性能，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)比高滲乳化瀝青與煤油稀釋瀝青在相同撒布量下的剪切力，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 不同透層油剪切強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

由剪切力試驗(yàn)結(jié)果可以看出：在一定范圍內(nèi)，層間剪切破壞力的大小隨著瀝青用量的增多而升高，同時(shí)高滲乳化瀝青在相同撒布量的情況下，具有更好的抗剪性能，主要原因可能是由于相比稀釋瀝青，高滲乳化瀝青在相同撒布量情況下滲透深度更大，性能更好。因此，綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境因素和技術(shù)性能，高滲乳化瀝青更適用于該工程。

五、結(jié)語(yǔ)

結(jié)合具體工程實(shí)例，分析高速公路路面透層施工技術(shù)，通過(guò)防水性能和剪切性能試驗(yàn)得出以下結(jié)論：在透層油灑布前，選取點(diǎn)位的最大滲水系數(shù)為101ml/min，通過(guò)透層油施工后，該點(diǎn)位的滲水系數(shù)下降至60ml/min，滲水系數(shù)下降幅度達(dá)40.6%；對(duì)比撒布前后的滲水系數(shù)均值，均有一定程度的降低。同時(shí)在一定范圍內(nèi)，層間剪切破壞力的大小隨著瀝青用量的增多而升高；高滲乳化瀝青在相同撒布量的情況下，具有更好的抗剪性能。