路面基層結(jié)構(gòu)透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)應(yīng)用探析

顧 卿

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

當(dāng)前，我國公路路面的基層結(jié)構(gòu)多為半剛性水穩(wěn)型碎石基層，傳統(tǒng)養(yǎng)生方式一般以“養(yǎng)生膜”覆蓋和“麻袋”覆蓋方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這需要投入大量人力、物力、財(cái)力，且施工質(zhì)量難以保證[1-3]。因此，在實(shí)踐中，采用了具有成本低、工藝簡單、綠色環(huán)保等特點(diǎn)的基層頂面透層瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分明顯，具有一定的推廣價(jià)值。

1 工程概況

某公路工程為36.40 km的環(huán)城高速，主要采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，路幅寬度28 m，單車道寬為11.75 m；上面層是AC-13改性瀝青混凝土厚4.0 cm，中面層是AC-20的中粒類改性瀝青混凝土厚6.0 cm；基層為20.0 cm厚的水泥穩(wěn)定碎石，路面面積達(dá)100萬平方米。基層施作完成后，可采用噴涂透層油的方式養(yǎng)生。該方案可降低灰塵，直接節(jié)約70 000元的環(huán)保投資，并節(jié)省2 d的交通開放時(shí)間，基層強(qiáng)度也進(jìn)一步得到了改進(jìn)，為路面整體質(zhì)量提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 透層瀝青養(yǎng)生特征

2.1 工序簡單、縮短工期

透層是路面結(jié)構(gòu)面層與基層的輔助層，通過滲透式瀝青養(yǎng)生施工，可以有效地防止傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方法對路面質(zhì)量產(chǎn)生的不利影響，節(jié)省了基面清潔工作，使養(yǎng)生工序更加簡單，極大地提升了施工效率，促進(jìn)了生產(chǎn)進(jìn)度[4]。

2.2 施工質(zhì)量容易控制

（1）預(yù)防早期裂紋。公路工程施工過程中常采用灑水養(yǎng)護(hù)的方法來養(yǎng)生，但由于初期基層強(qiáng)度較低，載重噴灑車輛在路面上灑水，容易引起基面開裂。傳統(tǒng)的水穩(wěn)型碎石基層養(yǎng)護(hù)，會使路面出現(xiàn)更多的質(zhì)量缺陷，使路面強(qiáng)度下降。

（2）保障基層強(qiáng)度。傳統(tǒng)的基層養(yǎng)生一般采用覆蓋、灑水的方法，很難保證其均勻度，容易導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度不高，不能適應(yīng)建設(shè)需求。采用透層瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以有效地防止施工過程中的局部質(zhì)量問題。

（3）防止結(jié)構(gòu)層松散。透層瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以在路面基層上形成一層致密的瀝青保護(hù)層，以防止灑布車的碾壓對路面的損壞，從而避免路面出現(xiàn)松散。

（4）提高養(yǎng)生效果。基層強(qiáng)度形成階段，如水分滲透性增強(qiáng)，從而影響成形效果。而采用透層瀝青養(yǎng)生，基層強(qiáng)度形成初期，因透層瀝青的滲入和在表層隔離，能促使基層內(nèi)部水分直接滲透到路基，而提高養(yǎng)生效果[5]。

2.3 降低成本

滲透式瀝青路面養(yǎng)生施工工藝簡單，可避免后期的基面清理，減少機(jī)械、材料、人員的投入，極大地降低了施工費(fèi)用，縮短了施工周期。

2.4 綠色環(huán)保

傳統(tǒng)基層養(yǎng)生方法需要進(jìn)行大量灑水施作，且需要投入很多養(yǎng)生用材料，致使資源浪費(fèi)，造成環(huán)境污染。而透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)，免去了覆蓋、基面清潔、灑水作業(yè)等工序，有效地節(jié)省了養(yǎng)生物質(zhì)，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。

2.5 有利于控制施工階段的行車安全

傳統(tǒng)基層養(yǎng)生方法，如灑水車等工程機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生大量粉塵，特別是在干燥環(huán)境中，易產(chǎn)生較大的灰塵污染，對司機(jī)的駕駛造成很大的負(fù)面影響。而采用透層瀝青養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以在一定程度上減少施工過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵，為車輛在施工階段的安全提供了保障。

3 透層瀝青養(yǎng)生施工技術(shù)要點(diǎn)

透層瀝青廣泛使用的是煤油稀釋的瀝青或乳化瀝青，其滲透、阻水性能強(qiáng)，可在基層上形成一層高密度的隔水層，起到阻水作用。乳化瀝青具有很好的滲透性，可以充分蒸發(fā)內(nèi)部水分，并在基層表面形成一層瀝青薄膜，將濕氣牢牢地封入基層，能預(yù)防基層水分流失，提高養(yǎng)生功效。因此，可充分運(yùn)用透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)，進(jìn)行水穩(wěn)基層養(yǎng)護(hù)。

3.1 透層瀝青材料

透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)，以透層瀝青為主，其類型、性能應(yīng)符合施工技術(shù)規(guī)范，并符合質(zhì)量指標(biāo)的需求[6]。

3.2 施工機(jī)具設(shè)備

表1列出了基層頂面養(yǎng)生，施作透層瀝青工序的機(jī)械設(shè)備。

表1 主要機(jī)具設(shè)備表

3.3 施工工藝流程

圖1為基層頂面透層瀝青養(yǎng)生的工藝流程：

圖1 透層瀝青養(yǎng)生施工工藝流程

3.4 施工操作要點(diǎn)

（1）準(zhǔn)備所需原材料。原材料的選用嚴(yán)格按照透層瀝青的質(zhì)量要求，主要有乳化劑、煤油、水，以及A-100型瀝青等。主要施工機(jī)械有30 t可滲透式瀝青貯存裝置、5~8 t的瀝青噴灑車。

（2）透層瀝青配比設(shè)計(jì)。乳化瀝青配比以48∶52∶0.8的比例配比瀝青、水、乳化劑；透層瀝青配比再以乳化瀝青為基準(zhǔn)與煤油按85∶15的比例配制；各組成材料的比例均按重量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

（3）透層瀝青材料的制作。先將瀝青基材加熱到135~145 ℃，并加入適量的乳化劑，再加入20%的煤油，進(jìn)行透層瀝青的配制。

（4）周邊范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)物的覆蓋處理：鋪設(shè)透層瀝青之前，需在路緣石等結(jié)構(gòu)物上覆蓋塑料膜，以避免瀝青滲透對路面的污染。

（5）噴灑瀝青透層。路面施作完畢，表面干燥后，即可進(jìn)行透層瀝青的施工，施工時(shí)要嚴(yán)格控制灑布的質(zhì)量，其厚度應(yīng)在5 mm以內(nèi)，并保證噴灑的瀝青均勻，防止堆積和流淌。透層瀝青的貯存溫度為60~80 ℃，撒料溫度需大于60 ℃。透層施作工序環(huán)節(jié)，為了保證瀝青灑布均勻，常使用人工噴灑或采用瀝青碎石同步封層車施作灑布[7]。

（6）透層油工序的噴灑施作要求。①透層油的噴灑用量需經(jīng)過試驗(yàn)確定，約為1.20±0.20 kg/m2；且應(yīng)保證噴灑的均勻性；②透層油噴射的節(jié)點(diǎn)時(shí)間直接決定了噴射質(zhì)量能達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，路面基層透層油的噴油時(shí)機(jī)十分重要，建議以“基層直接碾壓成型后，表層略顯干燥，但沒有徹底凝固的狀態(tài)”作為透層灑布的最佳時(shí)間，試驗(yàn)結(jié)果表明在最終凝6.50 h之內(nèi)，噴灑液的滲透深度最大，且最遲噴灑的時(shí)間不宜超過12 h；③透油層噴射深度應(yīng)根據(jù)公路工程質(zhì)量管理中的概率分布特點(diǎn)，以保證滲透油層的深度不小于5 mm，在噴淋后應(yīng)以透層油的滲透深度5 mm作為控制參考值，并對其進(jìn)行挖掘檢測，且需達(dá)到與基層融合為一體的狀態(tài)。

（7）透層油的主要作用。①透層油能滲入基層的孔隙，強(qiáng)化基層和瀝青路面之間的黏結(jié)；②有利于顆粒材料在基層表面集料中的黏結(jié)；③基層表面經(jīng)透層油滲入后，會填充所有結(jié)構(gòu)層縫隙，而形成具有一定穿透深度的致密防水層；④基層施工完畢，適時(shí)噴上透層油，既可減少養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，又可提高養(yǎng)生質(zhì)量；⑤因?yàn)橐恍┎焕蛩赜绊懀瑫舆t路面其他結(jié)構(gòu)層鋪筑，透層瀝青能對基層起到臨時(shí)保護(hù)的作用，從而減輕雨水和行車損害[8]。

（8）人工進(jìn)行補(bǔ)充噴灑：瀝青灑布車施作完透層瀝青灑布工序后，還應(yīng)在局部噴灑不均勻的部位，采取人工補(bǔ)噴，以有效確保透層瀝青的整體施工效果。

（9）基層的養(yǎng)護(hù)施工：進(jìn)行透層瀝青噴涂工序后應(yīng)立即采取交通封閉措施，禁止行人、車輛通行，并加強(qiáng)基層養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)生期確保7 d以上。

（10）質(zhì)量檢驗(yàn)合格，即可開放交通：嚴(yán)格按施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程、有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇至少3個(gè)測區(qū)進(jìn)行驗(yàn)收；并按每100 m布置一個(gè)測點(diǎn)的頻率檢測，滲透深度應(yīng)不小于5 mm，且基層結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)齡期達(dá)標(biāo)，就可以開放交通。

4 質(zhì)量、環(huán)保措施要點(diǎn)

4.1 質(zhì)量控制

（1）施工前的準(zhǔn)備工作。鋪設(shè)透層瀝青之前，必須徹底清理路面，以保證達(dá)到施工規(guī)范的要求，并向監(jiān)理單位報(bào)告基層驗(yàn)收情況，驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行透層瀝青的施工；另外，在施工之前，要對工程機(jī)械進(jìn)行全面的狀態(tài)檢查，以保證施工環(huán)節(jié)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[9]。

（2）合理選擇噴灑的時(shí)間。透層瀝青的噴灑時(shí)機(jī)，對透層的施工質(zhì)量有很大影響，一般是在基層表層的水分散失達(dá)到一定程度，且在表層變白之后，再進(jìn)行透層工序施作，并科學(xué)控制撒布時(shí)間，避免水分流失過多，造成基層損壞。另外，要對透層施工的溫度，進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證在10 ℃以下，嚴(yán)禁在雨天、大霧、有風(fēng)的環(huán)境中進(jìn)行施工。

（3）溫度的調(diào)節(jié)和噴灑控制。①乳化瀝青、煤油稀釋瀝青噴灑，可以在常規(guī)溫度下進(jìn)行，如果在低溫下施作，需適當(dāng)增加原料溫度，從而有效減少瀝青稠度，確保瀝青滲透均勻；②施工環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格遵守現(xiàn)行路面結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試規(guī)程的有關(guān)技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求；③根據(jù)透層油瀝青的特性指標(biāo)，科學(xué)地配置噴頭，對于噴頭不能噴到的地方，要用人工方法進(jìn)行補(bǔ)噴，以保證噴灑質(zhì)量達(dá)標(biāo)[10]。

（4）封閉交通，加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)。①透層瀝青施作完畢后，必須立即進(jìn)行交通封閉，并嚴(yán)格按養(yǎng)生要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、按質(zhì)量驗(yàn)收要求，進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)；②需保證瀝青灑布量≥0.70 L/m2，厚度不低于5.0 mm，檢測時(shí)選擇3個(gè)測區(qū)進(jìn)行檢測，檢測頻率按每100 m設(shè)一測點(diǎn)。

4.2 質(zhì)量控制效果比較

該公路項(xiàng)目K17+000~K18+000段采用了透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)，另K16+000~K17+000段采用傳統(tǒng)的薄膜覆蓋灑水養(yǎng)生，以此進(jìn)行對比試驗(yàn)分析。主要比較了滲透深度、表面松散情況、芯樣強(qiáng)度，并從表2可以看到，透層瀝青具有明顯的養(yǎng)生功能，其滲透深度和強(qiáng)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī)的養(yǎng)護(hù)方法。

表2 傳統(tǒng)養(yǎng)生方案與透層瀝青養(yǎng)生方案質(zhì)量效果對比

4.3 環(huán)保措施

（1）強(qiáng)化施工運(yùn)輸過程的環(huán)境保護(hù)。瀝青的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對各類機(jī)器的檢查，以保證密封性能，避免瀝青撒落污染。

（2）施工環(huán)節(jié)的環(huán)保管理。透層瀝青噴灑施作階段，需對周圍的植被、路面、路緣石等進(jìn)行覆蓋，以避免瀝青的污染。

（3）合理控制灑油用量，避免物料浪費(fèi)。

5 透層瀝青養(yǎng)生效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

采用透層瀝青養(yǎng)護(hù)方案，只需在適當(dāng)時(shí)機(jī)進(jìn)行透層油的布灑，而無需進(jìn)行基面清潔、物料覆蓋、灑水等工序，工序更為簡單，節(jié)省了工程造價(jià)。與傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)方法相比，其工程造價(jià)下降了0.80~0.90元/m2，文章所述項(xiàng)目總的基層養(yǎng)護(hù)面積為60萬平方米，節(jié)約了50多萬元成本，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

5.2 社會效益

傳統(tǒng)基層養(yǎng)生方法需要進(jìn)行大量的灑水作業(yè)，且需投入大量的覆蓋物質(zhì)，容易造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。而采用透層瀝青養(yǎng)生技術(shù)，既節(jié)省了物料，又節(jié)省了水資源，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。

6 結(jié)語

綜上所述，文章以前人的工作經(jīng)驗(yàn)為基準(zhǔn)，結(jié)合某高速公路基層養(yǎng)生實(shí)踐，形成了一整套較為完善的基層頂面透層瀝青養(yǎng)生施工技術(shù)方案。通過路面基層頂面采用透層瀝青養(yǎng)護(hù)與傳統(tǒng)養(yǎng)生方案的比較，驗(yàn)證了該施工工藝具有性能突出、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，值得大力推廣。