公路路面养护施工中稀浆封层的应用

赵华

摘 要：稀浆封层是公路路面预防性养护施工中比较理想的一种技术，可起到封水、增强耐磨性及提高路面摩擦系数的效果，很大程度上，可提高路面平整度，在不做交通管制的条件下，稀浆封层技术成本更低，更能提升路面质量。为此，本文在充分掌握稀浆封层技术原理的基础上，探索了稀浆封层的特性，并结合具体工程案例，对公路路面养护施工中稀浆封层施工技术要点进行了分析与探究。

关键词：公路工程;路面养护;稀浆封层

中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）12-0099-02

0 引言

“预防性养护”理念与技术于上世纪90年代中后期引入中国，随着我国早期修建的大量公路逐步进入大中修阶段，养护任务越来越重。目前，应用最多的养护技术为预防性养护，并取得了显著成绩。预防性养护是指通过定期检查，及时发现出现的轻微病害，做好原因分析工作，并选用切实可行的措施进行养护处理。从而阻止微小病害持续扩展，有效减缓路面使用性能，保证路面性能良好。通过预防性养护技术的应用，可有效修复路面轻微病害，防止病害扩大，是确保路面运行安全，延长路面使用年限的重要措施。为此，公路预防性养护技术在沥青路面施工中得到了重视并被大力推广。稀浆封层技术的应用，可及时处理产生路面轻微病害，节约养护费用，提高路面使用性能，为此，做好公路路面稀浆封层施工养护工作意义重大。

1 稀浆封层技术原理

稀浆封层是一种常见的路面预防性养护技术，其技术原理为按照一定设计配比将符合规定要求的乳化沥青、骨料、填料、添加剂及水均匀搅拌，形成一种稀浆混合料，从而在待处理路面均匀摊铺，通过裹覆、破乳、析水、蒸发及固化等一系列过程，保证与原路面紧密粘结，从而形成一个整体性良好的耐磨型表面封层。这种养护工艺的应用，可有效增强路面使用性能。根据乳化沥青性能划分，稀浆封层可范围2大类，其普通稀浆封层与改性稀浆封层。在稀浆封层内，改性稀浆封层主要采用的材料为改性乳化沥青，这种材料的应用，更能满足慢裂慢凝或慢裂快凝型稀浆封层相关技术要求。

2 稀浆封层的特性

2.1 改性乳化沥青（SBR）物理力学特性

由表1可了解到改性乳化沥青的物理力学特点，整体来讲，相比乳化沥青、热沥青，改性乳化沥青的物理力学性能更好。如高温条件下，乳化沥青的粘结强度为0.04MPa，热沥青的粘结强度为0.05MPa，而SBR改性乳化沥青的粘结强度为0.12MPa，多于两者2倍以上。而低温抗剪强度方面，乳化沥青、热沥青的抗剪强度分别为2.81MPa、3.10MPa，而SBR改性乳化沥青为5.06MPa，相比之下，SBR改性乳化沥青更具优势。同样，在粘结性、热流动值、脆点等方面，SBR改性乳化沥青同样具有良好性能。为此，在稀浆封层施工中选择改性乳化沥青，更能提高其物理力学性能。

2.2 SBR改性乳化沥青稀浆封层与乳化沥青粘层油的抗剪强度分析

为了解SBR改性乳化沥青稀浆封层的抗剪强度，可通过试验对其与乳化沥青粘层油的抗剪强度进行对比分析，本试验条件为60℃垂直荷载0.1MPa，剪切速率为每分钟3.5mm。

（1）经试验可知，乳化沥青粘层油抗剪强度根据沥青用量不同，则抗剪强度也随之改变。当沥青用量为0.25kg/m2时，抗剪强度为0.117MPa;为0.30kg/m2时，抗剪强度为0.127MPa;为0.4kg/m2时，抗剪强度为0.141MPa;为0.5kg/m2时，抗剪强度为0.131MPa。

（2）改性乳化沥青稀浆封层抗剪强度试验显示，当油石比為7%时，抗剪强度为0.143MPa;为8%时，抗剪强度为 0.158MPa;为9%时，抗剪强度为0.181MPa;为10%时，抗剪强度为0.172MPa;为11%时，抗剪强度为0.132MPa。通过分析可见，当油石比掺量为10%时，抗剪强度随之下降，说明油石比达到一定程度时，改性乳化沥青稀浆封层的抗剪强度将随之增加而降低。

（3）当刚性与柔性结构层间无结合料抗剪强度其0.115MPa时，通过分析可见，粘层油的抗剪强度为0.147MPa，改性乳化沥青稀浆封层的抗剪强度为0.178MPa。说明作为刚柔层间结合料，改性乳化沥青稀浆封层的抗剪强度更大，能够有效抵抗水平变形，具有良好的抗变形性能。

3 工程概况

某公路工程总长度为143.244km，属于双向四车道，路基分为整体式与分离式，路基宽度分别为24.5m，12.25m。本路段属于大陆性季风气候，雨量充足，对沥青路面热稳定性、防水性能具有较高要求。为保证路面结构施工质量，决定在水稳基层与沥青下面层之间设置稀浆封层，厚度为0.6cm。稀浆封层铺设的根本目的在于防止通车后雨水下渗破坏路面，从而保护施工后的基层。

4 稀浆封层施工原材料及配合比设计分析

（1）改性乳化沥青。在改性沥青稀浆封层施工中，改性乳化沥青是其主要成分，在混合料内可达到粘结效果，于骨料裹覆粘结力、破乳成型时间而言，改性乳化沥青的性质对其影响较大。为此，必须严格按照相关规范要求合理确定改性乳化沥青的各项技术指标。

（2）集料。稀浆封层混合料内，集料可达到骨架效果，集料粒径的大小直接关系到封层的厚薄。为提高稀浆混合料的各项性能，应选择数量适当的细粉料，当细粉料用量不足，摊铺过程中极易出现材料离析问题，若骨料沉淀，则摊铺难度较大，从而影响封层密实度、热稳定性及强度。为此，必须合理选择集料级配，集料筛分试验结果如表2所示。

（3）水。稀浆封层混合料内，水起到稀释的效果，通过添加水量变化来满足稠度需求，从而保证摊铺效果。在整个施工中，要合理控制含水率，避免稀浆离析问题，保证水质，无污染、无有害杂质。

（4）其他材料。1）水泥。根据施工要求，可采用P.032.5水泥用于施工。2）矿粉。按照设计规定，可采用石灰岩矿粉，不得出现结块现象，且在1%以内控制含水率，粒径为0.075mm的颗粒通过率可控制在80%以上。

（5）配合比设计。根据《公路沥青路面施工技术规范》相关要求，合理控制矿料级配。按照稀浆封层厚度要求，经拌和黏聚力试验，可确定级配为0～3mm：3～5mm：5～10mm =56：21：23，且控制乳化沥青掺量为13%，最佳加水量为9.8%，稠度为2～3cm，磨耗值为378g/m2。见表3。

5 稀浆封层施工技术要点

（1）路面清理。为确保封层施工效果，施工前，需先处理好路面，清理干净路表杂物。一般路表灰尘可选择道路专用清扫车清理，随后选择高压吹风+人工法清理原路面，若碎石残留量在10%以上，严禁选择水冲洗法进行清理。

（2）拌和。按要求将各粒径矿料用水均匀拌和，随后向指定地點运送。

（3）摊铺。摊铺时，要尽可能合理控制摊铺速度，保证摊铺具有连续、均匀性，从而提高路面平整度。若行驶速度太快，极易影响混合料质量，产生离析、裂缝等情况。为此，在完成摊铺施工后，需及时对摊铺面的标高、横坡等参数进行测量，保证满足相关规范要求。

（4）碾压。完成上述施工作业后，可选择大吨位胶轮压路机（26t）进行施工，一般分三阶段完成碾压施工，初压时速度尽可能放缓，控制在2km/h以内即可;复压是碾压施工的重点，属于稳压阶段，速度可适当调快，控制在2.5km/h即可。为消除明显轮迹，需做好终压施工，保证施工压实度。

（5）养护及开放交通。当改性乳化沥青破乳之后，且满足相关规定的情况下，可开放交通，但前期需做好限速工作，要求行驶车辆车速必须控制在每小时20～30km之间，严禁重载车行驶，针对路边洒落的一些骨料，需及时做好清理工作。

6 结语

综上所述，伴随我国公路建设规模的逐步扩大，沥青路面应用愈加广泛，其质量问题也备受关注，如何有效地治理沥青路面病害已成为当前研究的重要课题。作为一种经济、有效的预养护技术，稀浆封层技术的应用，可提高路面的防水、抗裂能力。据相关研究表明，与传统养护技术相比，此类预养护技术在成本上可节约50%以上，且稀浆封层施工更为方便，可有效缩短施工周期，降低人工劳动力，减少养护费用。满足现代化建设发展要求，为此，研究公路养护施工中稀浆封层技术的应用具有重要的现实意义。

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