試析公路路面的透層及黏層施工技術(shù)

摘要 文章闡述了公路施工中透層和黏層的定義與作用，結(jié)合G42S上海至武漢國家高速公路無為至岳西段施工項目，分析了公路路面的透層及黏層的施工工藝、技術(shù)要求及相關(guān)材料質(zhì)量要求，并提出了施工過程中需要注意的問題。通過對這些施工工藝的總結(jié)，可以有效地提高公路路面工程施工的質(zhì)量，提出的施工工藝和技術(shù)要求對今后同類條件施工項目具有重要參考價值。

關(guān)鍵詞 公路工程；公路路面；透層；黏層；施工技術(shù)

中圖分類號 U416.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）04-0093-03

0 引言

透層與黏層是公路工程中較為重要的組成結(jié)構(gòu)，也是公路建設中的重要環(huán)節(jié)，其施工技術(shù)在公路工程中得到廣泛應用。透層和黏層的作用分別是使路面基層與瀝青面層之間形成連續(xù)的界面，提高路面的防滲性能和抗滑性能。該文通過對透層與黏層施工技術(shù)在公路路面施工中的應用進行了詳細介紹，并對該技術(shù)的發(fā)展前景進行了展望，旨在提高我國公路路面質(zhì)量和延長其使用壽命。

1 公路工程項目概況

G42S上海至武漢國家高速公路無為至岳西段主線起點位于無為石澗，與正在建設的上海至武漢國家高速公路巢湖至無為段和蕪湖長江二橋接線相接，終點位于岳西蓮云，與已建成的上海至武漢國家高速公路岳西至武漢段和G35濟南至廣州國家高速公路六安至潛山段相接。安慶支線起點位于桐城青草樞紐，終點位于合安高速懷寧鴿子墩樞紐。項目總長為197.560 km，其中主線全長179.566 km，安慶支線全長18.553 km。

2 透層及黏層的定義與作用

2.1 透層及黏層的定義

透層是通過在基層上灑布乳化瀝青、煤瀝青或液體石油瀝青，使瀝青面層與非瀝青材料（比如級配礫石、級配碎石、無機結(jié)合料穩(wěn)定類）基層之間形成良好結(jié)合的薄層。而黏結(jié)層則是為了加強路面中瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土層之間的黏結(jié)而灑布的瀝青材料薄層。

2.2 透層及黏層的作用

透層和黏層是在瀝青路面結(jié)構(gòu)中起著重要作用的兩種材料。透層和黏層都是路面結(jié)構(gòu)中的重要部分，它們的主要作用是加強路面的穩(wěn)定性和耐用性^[1-2]。

透層是一種有機結(jié)合料滲透層，主要應用于無機結(jié)合料基層表面，其核心功能在于優(yōu)化一般道路下面層與基層之間的層間處理。其重要作用體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）透層能夠深入基層表面的孔隙中，從而強化基層與面層之間的黏結(jié)力，確保道路結(jié)構(gòu)的完整性。

（2）它有助于穩(wěn)固基層表面的細料，通過滲透和黏結(jié)作用，使細料緊密結(jié)合，提高道路的耐用性。

（3）當基層鋪裝完工后，適時灑布透層油不僅可以降低基層的養(yǎng)生費用，還可以顯著提升養(yǎng)生質(zhì)量，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和工程質(zhì)量的雙贏。

（4）透層油滲透成型后，能夠有效地填充基層表面的開口孔隙，構(gòu)建一道在滲透深度上的防水屏障，進一步保護道路結(jié)構(gòu)免受水分浸蝕。

（5）在推遲鋪設面層的情況下，透層還能為基層提供臨時的防護措施，抵御降雨和臨時交通帶來的潛在損害。

而黏結(jié)層在路面結(jié)構(gòu)中扮演著黏結(jié)的角色，它是加強瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土面板之間黏結(jié)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)層。其主要功能是確保上下瀝青結(jié)構(gòu)層或瀝青結(jié)構(gòu)層與結(jié)構(gòu)物之間形成一個完全黏結(jié)的整體，從而維護路面的穩(wěn)定性和耐久性。

3 透層及黏層的施工工藝及技術(shù)要點

3.1 透層及黏層的施工工藝

透層及黏層的施工工藝如圖1所示。

（1）準備材料：透層和黏層材料的質(zhì)量要求符合相關(guān)標準，包括水泥、砂子、水、瀝青等。

（2）清理基層：對需要施工的路段進行徹底清掃，清除雜物、積水等影響施工的因素。同時，對于路面上的裂縫、坑洼等問題需要進行修補處理。

（3）打底：在基層上鋪設一層素混凝土或墊層，作為透層和黏結(jié)層的底層基礎。

（4）攪拌透層或黏合料：將透層或黏合料的配比按照規(guī)定比例混合均勻，使用機械設備進行攪拌，確保材料的均勻性和穩(wěn)定性。

（5）灑布：主要包括涂刷透層材料、上膠層、加壓固化、鋪貼黏層材料等內(nèi)容。

①涂刷透層材料：按照設計的比例，將透層材料均勻地涂刷在底層表面上（通常為1～2 mm厚）并等待干燥。②上膠層：將膠層材料均勻涂抹在透層材料上，厚度約為0.5～1 mm。③加壓固化：使用壓力機或手動加壓工具將膠層材料壓實，使其與底層緊密結(jié)合在一起。④晾置固化：待膠層完全固化后，將其從基層上取下，并放置于室外自然風干。⑤第二遍涂刷：如果需要，可以再次涂刷一遍透層材料，以增強其強度和耐久性。⑥鋪貼黏層材料：將黏層材料均勻地鋪設在透層材料上，厚度約為0.5～1 mm。同樣使用壓力機或手動加壓工具將其壓實。⑦晾置固化：等待黏層材料完全固化后，將其從透層材料上取下，并放置于室外自然風干。

（6）人工補灑：將拌好的透層或黏合料分批次地灑布，采用人工或者機器的方式進行平整攤鋪，保證透層或黏合料與基底緊密結(jié)合。

（7）回填碾壓：將回填土或其他填充物均勻地填入，使用振動器等工具對其進行壓實，使透層或黏合料充分滲透到基底層中并與之緊密接觸。

（8）水泥養(yǎng)護：在完成透層或黏合層后，需要及時澆注一層薄薄的水泥漿保護層，以防止水分流失和風化侵蝕。

（9）路面驗收：待水泥養(yǎng)護完成后，對施工后的道路表面進行檢查，確認沒有漏水和滲水現(xiàn)象，并且表面平整度達到要求后方可通車。

3.2 透層施工技術(shù)要求

透層施工技術(shù)要求主要包括以下內(nèi)容^[3]：

（1）對于水泥穩(wěn)定碎石基層，應使用掃地王進行全面清掃，然后利用森林滅火鼓風機將浮灰徹底吹凈，確保路面清潔，不得采用水沖洗，同時需要對路緣石和人工構(gòu)造物進行遮擋防護，以防止污染。

（2）對于半剛性基層，表面在風干后，應使用智能型瀝青灑布車噴灑透層乳化瀝青，按照純?yōu)r青用量0.7～1.5 L/m²的標準范圍進行噴灑（包括稀釋劑和水分等在內(nèi)的乳化瀝青總量），最佳用量需要通過試驗段檢測來確定。在噴灑透層瀝青時，必須根據(jù)現(xiàn)場試灑試驗來確定半剛性基層的養(yǎng)生時間。

（3）噴灑后，需要通過鉆孔或挖掘檢查透層瀝青滲透入基層的深度。透層瀝青的殘留固化物含量應不低于50%，其稠度需要通過試配和試灑來確定，以確保其能夠滲入基層不少于5 mm，并且不出現(xiàn)流淌或形成油膜。若透層油未達到滲透深度要求，應更換透層瀝青的稠度或品種。

（4）采用瀝青灑布車噴灑。交界處不重疊或少重疊且不露花白。漏灑或少灑的地方采用人工補灑，多灑的地方予以清除。灑完透層油后，嚴禁任何車輛、行人通過，待乳化瀝青破乳后方可進行乳化瀝青封層施工。噴灑區(qū)附近的結(jié)構(gòu)物應加以保護，以免濺上瀝青受到污染。

（5）在遇到大風或即將降雨的情況下，禁止進行噴灑作業(yè)。另外，當氣溫低于10 ℃時，不宜進行噴灑作業(yè)。

3.3 黏層施工技術(shù)要求

黏層施工技術(shù)要求主要包括以下內(nèi)容：

（1）在噴灑黏結(jié)劑之前，務必對下層瀝青層表面進行清掃或清洗，特別要注意清除泥土污染和油污。

（2）瀝青層清掃、清洗并風干后，應使用智能型瀝青灑布車噴灑PCR型改性乳化瀝青黏結(jié)劑，選擇適宜的噴嘴，噴灑用量約為0.3～0.6 L/m²（基質(zhì)瀝青含量50%），最佳用量可通過試驗段確定。噴灑時必須確保使用適宜的噴嘴，保持灑布速度和噴灑量的穩(wěn)定，并且噴灑時瀝青必須形成均勻的霧狀。

（3）在氣溫低于10 ℃或路面潮濕的情況下，不得噴灑黏結(jié)劑。為了確保黏結(jié)劑的噴灑效果，必須徹底清除路面上存在的臟物和塵土。如果路面上有附著的土塊，應先用水洗刷表面，待其干燥后再進行噴灑。這樣可以確保黏結(jié)劑能夠均勻地噴灑在路面上，形成良好的黏結(jié)層，提高道路的耐久性和穩(wěn)定性。

（4）噴灑的黏結(jié)劑應該呈均勻的霧狀，覆蓋整個路面寬度，不得出現(xiàn)噴灑不均勻或者有漏噴的情況，也不得出現(xiàn)噴灑過量而出現(xiàn)堆積的情況。如果發(fā)現(xiàn)噴灑不足的地方，應該進行補噴，噴灑過量的地方則需要刮除或者平整處理。

（5）在噴灑黏結(jié)劑后，必須嚴格禁止其他車輛和行人通過施工區(qū)域。為了確保黏結(jié)層的施工質(zhì)量，黏結(jié)劑應在當天噴灑，并等待乳化瀝青充分分散和水分蒸發(fā)完成后，緊接著進行瀝青層的鋪設。這樣可以有效避免黏結(jié)層受到污染，確保道路的平整度和質(zhì)量。

3.4 透層、黏層乳化瀝青的技術(shù)要求

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004） 規(guī)定，水泥穩(wěn)定碎石基層上必須噴灑透層油，透層油采用慢裂陽離子乳化瀝青，用量控制在 0.7～1.5 L/m²的范圍內(nèi)（包括稀釋劑和水分等在內(nèi)的乳化瀝青總量，乳化瀝青中的殘留物含量以50%為基準，純?yōu)r青用量宜為0.3～0.6 kg/m²），具體灑布量以試驗路確定。乳化瀝青的技術(shù)要求如表1所示。

4 透層及黏層施工質(zhì)量控制措施及需注意的問題

4.1 透層及黏層施工質(zhì)量控制措施

透層及黏層施工是路面結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵步驟，它們的主要作用是加強瀝青層與瀝青層之間的黏結(jié)，確保路面的穩(wěn)定性和耐久性。為了提高公路路面的透層及黏層施工質(zhì)量，常見的質(zhì)量控制措施如下：

（1）加強材料質(zhì)量控制：確保使用的材料符合設計要求和相關(guān)標準。如，水穩(wěn)基層頂面必須噴灑透層油，基層上設置下封層時，也應及時噴灑透層油，透層油等材料的質(zhì)量對項目質(zhì)量尤為重要，因此，確保材料的質(zhì)量和性能是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。

（2）加強施工工藝控制：嚴格按照規(guī)定的施工工藝進行操作，包括拌和、攤鋪等環(huán)節(jié)的操作要求，下承層表面處理尤為重要，施工中下承層表面應干燥、清潔、無冰、雪、霜等，這有助于確保透層和黏層的黏結(jié)效果。

（3）加強技術(shù)參數(shù)控制：根據(jù)工程需要，合理確定透層厚度、黏結(jié)強度等技術(shù)參數(shù)，特別是粒徑控制，在攤鋪上層瀝青面層時，在下承層上灑布一層瀝青黏層，并撒布粒徑為4.75～9.5 mm或3.0～8.0 mm的粒料，有利于提高施工質(zhì)量。

（4）加強環(huán)境條件控制：在施工過程中，要控制好溫度、濕度等因素，特別是施工溫度的控制尤為重要，在進行施工時，務必適當提高拌和、出廠及施工溫度，運輸過程中應當采取覆蓋保溫的措施，以確保達到攤鋪和碾壓時所要求的溫度，避免因環(huán)境因素對施工質(zhì)量造成影響。

（5）強化施工速度控制：在施工中，務必做好充分準備，秉持“快卸、快鋪、快平”的理念，在碾壓過程中要及時進行成型。這有助于確保材料在適當?shù)臏囟群蜁r間內(nèi)完成施工，從而達到最佳的黏結(jié)效果。

（6）加強質(zhì)量檢測和驗收：施工完成后，對透層和黏層的質(zhì)量進行全面檢查和驗收，及時發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和信息以備后續(xù)使用和管理，確保各項指標符合設計要求。

（7）加強不合格品處理：對于不合格產(chǎn)品或材料，應及時采取相應的措施進行處理，防止其對后續(xù)施工造成不良影響。

4.2 透層及黏層施工需注意的問題

在透層及黏層施工中，有幾個需要注意的問題^[4-5]：

（1）地下水位：施工前應了解當?shù)氐牡叵滤磺闆r，避免施工過程中地下水位的變化對工程造成影響。

（2）土質(zhì)條件：不同土質(zhì)條件下，透層和黏層的施工方法可能有所不同；因此，在進行施工之前，應該進行土樣測試并分析土壤性質(zhì)以確定最佳的施工方案。

（3）水分含量：透層和黏結(jié)劑的水分含量會影響其性能和效果。在施工過程中，應確保施工區(qū)域有足夠的水源供應，以保持水分含量的適宜水平。

（4）風化程度：如果施工區(qū)域的風化程度較高，可能會導致透層或黏層的強度不足。在這種情況下，可能需要采用特殊的材料和技術(shù)來提高透層或黏層的強度。

（5）安全措施：在進行透層和黏層施工時，必須采取必要的安全措施，如佩戴防護裝備、使用適當?shù)墓ぞ叩龋源_保施工人員的安全。

5 結(jié)語

公路路面的透層及黏層施工技術(shù)是公路建設中的重要環(huán)節(jié)，對于提高路面的防水性能、增強路面的承載能力、延長路面的使用壽命具有重要意義。在實際施工中，應加強材料質(zhì)量控制、施工工藝控制、施工現(xiàn)場管理和質(zhì)量檢測驗收等方面的工作，以確保公路路面的透層及黏層施工質(zhì)量達到最佳效果。同時，隨著科技的不斷進步和發(fā)展，未來的公路路面施工將更加注重環(huán)保和節(jié)能，因此需要進一步研究和開發(fā)新型的透層和黏層材料及工藝，以適應未來的發(fā)展趨勢。

參考文獻

[1]安迎俊. 談路面工程透層和粘層的作用及施工技術(shù)要點[J]. 山西建筑， 2009（17）： 270-271.

[2]毛德華. 瀝青路面透層及其封層施工技術(shù)探討[J]. 黑龍江交通科技， 2013（5）： 61.

[3]吳爭艷. 淺析市政道路瀝青路面透層施工技術(shù)標準要點[J]. 中國標準化， 2016（11）： 197-199.

[4]徐小冉. 公路瀝青路面透層與封層施工技術(shù)剖析[J]. 質(zhì)量與市場， 2020（1）： 100-102.

[5]趙永剛. 瀝青路面透粘層施工技術(shù)研究[J]. 黑龍江交通科技， 2017（11）： 29-30.

收稿日期：2023-12-08

作者簡介：楊竟（1991—），男，本科，工程師，從事工程管理工作。