高速公路透层和下封层施工工艺

高速公路透层和下封层施工工艺

李晋峰1，孙文州2

（11 广东省高速公路有限公司广州市510100; 21江苏省交通科学研究院南京市210017）

摘要：简要介绍了茂湛二期高速公路透层、下封层的原材料技术要求，并对项目透层、下封层施工工艺及注意事项着重进行了介绍。实践表明，茂湛高速公路透层、下封层的施工是成功的，其间所取得的经验可供其他高速公路沥青混凝土路面施工时参考。

关键词：高速公路；透层；下封层；施工工艺

半刚性基层沥青混凝土路面是我国已建及在建高速公路路面结构的主要结构形式，水泥稳定碎石基层结构则是半刚性基层的结构型式之一，该结构具有良好的强度和刚度，水稳定性、抗冲刷能力、与上部沥青混凝土层的粘结力等则相对缺乏。我国已建高速公路的建设经验证明，半刚性基层一些早期损坏（唧浆、沉陷、路面裂纹和推移等），或多或少地与半刚性基层本身的缺陷存在一定的关系。可见，减少水对水泥稳定基层的损害及提高沥青混凝土层与水泥稳定基层的结合力，对提高半刚性基层沥青混凝土路面的使用性能和寿命有着重要意义。透层、下封层作为半刚性基层与沥青混凝土层间重要且不占用结构厚度的层次，它们的存在可减少水的渗入及水对水泥稳定基层的冲刷，在一定程度上可改善基层的抗水冲刷能力，对提高水泥稳定基层与沥青混凝土层的粘结力有着非常重要的作用。因此，透层及下封层作为粘结沥青混凝土层与半刚性基层的重要结构层是必不可少的。如何选择合适的透层、下封层材料，并进行严格的施工质量控制，保证其质量并使之达到相关技术要求，使其在高速公路建成后发挥良好的功能，是高速公路建设中所必需面对的问题。透层、下封层材料的选择及施工质量的控制，在茂湛二期高速公路建设中（以下简称本项目），受到业主、监理、施工项目部的高度重视，根据国内工程实践具体情况，提出了透层、下封层材料及施工工艺要求，并据此对透层、下封层的施工进行了严格的控制，保证了透层、下封层的施工质量。

1、透层和下封层材料选择

透层技术要求有专家认为，透层可在较大的程度上改善基层的抗水冲刷能力，减少渗透水对基层的破坏，同时还有利于增加沥青下封层对路面的粘结作用。因此，透层油在基层中应保证一定的渗透深度，以增强基层的整体性并形成粘结介面。目前，建设工程中通常采用乳化沥青作为透层油。影响乳化沥青效果的主要因素包括：基层表面的致密程度、乳化沥青渗透性等。乳化沥青的渗透性与沥青的粘度、针入度、蒸馏残留物含量及采用的渗透剂等密切相关。有研究表明[1]，乳化沥青渗透性能与渗透剂掺量成正比，与沥青含量成反比，在综合比较了技术、

质量、经济指标的基础上，提出了沥青含量宜控制在40%～45%的标准。国内从事沥青方面的工作者[2]都了解，我国的乳化沥青标准及试验方法基本上是参照20世纪80年代日本的标准和试验方法制定的。目前，日本已对乳化沥青的标准和试验方法作了修改，日本乳化沥青协会（JEAA S）修改制定了乳化沥青品种、代号，其中有高渗透力（PK-P）乳化沥青品种，主要用于透层，日本标准要求该产品蒸馏残留分大于40%，我国则要求在50%以上。该品种乳化沥青在广东省的高速公路建设中已得到应用，钻芯试验结果表明，该乳化沥青作为透层油使用对半刚性基层可获得良好的渗透效果。鉴于此，本项目对透层油及透层提出要求（见表1）。可见本项目仅对乳化沥青的粘度、基质沥青情况提出要求，未对蒸馏物含量提出具体指标要求。根据对目前市场中不同乳化沥青性价比较的结果，最终选择蒸馏残留分为42%左右的PK-P型号乳化沥青作为透层油，各项指标均能较好地满足表1[3]要求。

表1 透层油主要技术指标

项目名称项目要求道路标准粘度计粘度C25，3ös 8～12

基质沥青针入度（25℃，100 g， 5 s）ö0 11 mm

延度（5 cmöm in，25℃）ö cm 100～200 > 60

透层油用量ö（kgöm 2）014～017

（1）下封层技术要求

下封层位于沥青混凝土层与水泥稳定基层之间，对提高沥青混凝土层与基层的粘结力，并减少上部沥青混凝土层漏水的渗入起着重要的作用。根据项目建设情况同时结合广东省高速公路建设中所取得的经验，本项目要求采用AH-90热沥青，其技术要求应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032- 94）附录C 中AH-90的要求。下封层宜采用坚硬、洁净、干燥、无风化和无杂质的颗粒组成的石料，应满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032- 94）附录表C16中S12的规格要求。当集料粉尘含量不满足要求时承包人应用乳化沥青预拌，以增加其与热沥青的粘附性。项目下封层集料采用应用于中、下面层的S12规格材料，该材料的颗粒形状、粉尘含量等各项指标，均较好地满足施工技术规范要求，故在项目过程未对之进行预拌。

（2）原材料质量控制

为确保原材料质量满足项目要求，本项目管理手册对透层、下封层、集料质量检验提出了要求。明确提出施工单位应托有关单位，进行透层、下封层沥青的整套试验，至少一月送检一次。施工单位自检主要是对沥青进行3大指标的检验，检验频率为20t（或以下）至少一次。下封层集料检测频率按中、下面层检测频率进行。

2、透层和下封层的施工工艺

（1）透层施工工艺及施工注意事项

1）透层施工工艺

①为提高透层的渗入效果，项目要求在水泥稳定碎石基层施工完毕12h内施工完透层，便可较好地保证透层的透入深度。

②彻底清除基层表面浮灰，确保透层油透入基层一定深度，使下封层与基层粘结牢固。由于项目在基层施工较短时间内即对基层进行透层洒布，基层面比较洁净，无需较大工作量的清扫。

③喷洒透层油时，用沥青洒布车喷洒乳化沥青，洒布量通过试验路来确定，应符合项目要求。根据项目试验路情况，透层洒布量为015 kgöm 2左右时，洒布比较均匀，表面油膜现象较少，透入效果良好，透入深度满足要求。

④洒完透层油后即采用塑料薄膜对基层进行覆盖、养护。

2）施工注意事项

①透层油的渗入深度是透层施工的重要技术指标，前面提到渗入深度除与透层油自身特性相关外，还与水泥稳定基层的致密程度有关。如在水泥稳定基层强度达到一定程度后，水泥稳定基层表面形成致密的结构将影响透层油的渗入效果，因此项目要求在正常条件下，在水泥稳定碎石基层施工完毕12h内施工完透层。

②在洒布透层油之前，应预热并疏通油嘴，保证透层油洒布的均匀性。

③洒布时如有遗漏，应及时采用人工进行补洒。

④透层油洒布前应对人工构造物（如路缘石）进行适当防护，以防污染。

⑤透层油洒布过程中应严格按试验路所取得的经验进行，洒布人员不得随意调整或更改，并应确保透层油洒布量，保证渗入厚度。

⑥如遇大风或即将降雨时，不得洒布透层油，并应及时对基层进行薄膜养护，待天气条件较理想时或7d养护期后，再进行透层油的洒布，洒布前应对路面进行清理，清除基层表面浮灰和泥浆，尽量使基层顶面集料颗粒部分外露。

（2）下封层施工工艺及施工注意事项

1）下封层施工工艺

①待洒布透层油后，经检查无油膜或在残留油膜及塑料薄膜已刮除的情况下，经监理工程师确认，方可进行下封层的施工。

②封层沥青的喷洒量应采用沥青洒布车通过试洒确定，本项目根据试验路段情况确定了封层沥青按016 kgöm 2的喷洒量控制。

③当封层沥青喷洒一段时间后，紧接着采用矿料洒布车洒布石料，洒布量通过试验路确定，洒布量为4～7m 3ö1 000m 2，覆盖面积为70%左右，局部采用人工辅助方法（用扫把）不使骨料上、下重叠，使石料均匀洒布于封层沥青顶面。

④用轻型轮胎压路机紧跟碾压，使封层材料与上基层紧密联结。