高速公路工程中的热沥青碎石下封层施工技术

2021-04-20丁习文

设备管理与维修 2021年6期

丁习文

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

0 引言

沥青路面是现代公路建设领域的重要形式，下封层的应用可有效封闭路基基层表面，隔绝道路与外界环境，为路基基层碾压创造良好条件[1]，可以避免该处养生水分大幅流失现象，阻止外界水的进入。此外，下封层还具备裹覆材料的能力，可形成较稳定的粘结关系，基层与面层可有效衔接，保证道路各结构层的稳定性。

1 工程概况

梧桐大泉至下马崖至伊吾高速公路工程WYLM-2 合同标路面工程，起讫桩号SK127+000（XK127+000）—K188+700，本段总长61.7 km，包含整幅路基20.08 km 和分离式路基41.62 km。路面结构组成为：5 cm（AC-16）中粒式SBS 改性沥青混凝土上面层+7 cm（AC-25）粗粒式沥青混凝土下面层+下封层+36 cm水泥稳定砂砾基层+15 cm 天然砂砾底基层。

2 施工准备工作

2.1 备料

沥青下封层施工的材料主要有乳化沥青和石料。

（1）乳化沥青。现阶段，乳化沥青的应用较为广泛，此材料在流动性、渗透性方面的表现较为良好，由于黏度相对较低，保证了施工作业的便捷性[2]。施工遵循“随运随洒”的原则，且要安排专门的运输车辆转运，不可与热沥青共用运输车辆。

（2）施工所用的石料应保持洁净的状态，以保证下封层施工用料的合理性。

2.2 机械配备

施工所用设备有运输车、贮藏罐、洒布车、碾压机等。其中，运输车的车厢应足够洁净，若有残留杂物则会影响施工质量，如破乳后形成不同程度的沥青块并大量附着在车厢壁。全面检查机械设备，做好日常维护工作，要求各机械模块可正常运行、不发生漏油现象，否则会降低沥青下封层质量，如出现松散现象。此外，沥青车和贮藏罐应配备阀门装置，并采取专门养护措施使其维持正常使用状态，避免阀门失灵。

2.3 清理基层

尽管水稳基层通过验收，但在该结构层的表面依然存在细微的缺陷，如坑塘、松散等，而后续机械设备的通行将携带更多的灰尘，使水稳基层附着大量杂质。因此，需要做好沥青下封层施工前的准备工作，全面检查水稳基层表面，做好杂物清理或弥补等工作。

2.4 施工放样

以施工净宽为基准，两侧增加25 cm 并作为放样控制标准。从下封层的施工作业量来看，以半幅路面一次完成的方式较为合适，此举可保证下封层的完整性。

3 喷洒沥青

在沥青下封层的各环节施工中，喷洒沥青是最为关键的环节，其难度也相对较大，需严格控制沥青喷洒量，各处用量均匀，以正确的方式处理接缝。此类工作应得到施工单位的高度重视。

3.1 沥青洒布机械

本次施工中，以4 t 汽车洒布机械为主、1 t 机动人工沥青洒布车为辅，共同完成沥青洒布作业。

3.2 沥青洒布

乳化沥青洒布对于温度并未提出严格的要求，常温即可进行洒布，可省去加热环节。如果选择汽车沥青洒布的方式，较为合适的是双重喷油高度，调整好喷嘴的位置，使其与地面间距维持在50～60 cm 较为合适，控制洒布量，做到全程均匀洒布，非特殊情况下不可中断施工。若使用人工沥青洒布车，此条件下要适当提升喷嘴高度（与地面间距60～80 cm），并遵循“先横向再纵向”“均匀后退”的原则。

3.3 洒布数量

洒布量以0.8～1.2 kg/m2较为合适，要求基层维持湿润的状态：经过洒布作业后若存在空白和缺角现象，则安排施工人员补洒；对于积聚现象，应将多出的部分铲除；若部分区域低凹，表明该处用量不足，需适当补充。

3.4 接缝处理

在沥青下封层施工中，合理地做好接缝处理也至关重要，这也是高速公路施工中的重要环节。若出现沥青滴漏或抛洒的现象，极易影响沥青下封层施工质量，特殊情况下还会污染相邻路段。施工中要依据接缝的类型，选择相适应的处理方法。

（1）纵向接缝。主要原因有：一车形成多条洒布带，彼此搭接；纵向左右两车施工中形成搭接；纵向边缘与路缘石搭接。可行处理方法有：严格控制洒布纵向姿态，以顺直状为宜，避免弯曲现象；搭接处洒布时应注重对洒布量的控制，避免因用量不当而发生搭接不合理的情况。若出现花白或空白现象，应安排施工人员补喷。部分情况下还存在纵向边缘与路缘石搭接的情况，此时应保证边缘处有足够的沥青，且该处路缘石不可附着杂质，可在路缘石上铺设废纸箱，用于吸收喷洒处的沥青，避免造成污染。沥青喷洒作业结束后，将预先设置的覆盖物取走即可，或根据施工需求将其纵向移动，用于后续施工。若出现纵向边缘与土路肩相接的情况，较为关键的是控制下封层宽度。

（2）横向接缝。主要原因有：一车分多段喷洒；相邻两车产生接头；与桥梁相接等。可行处理方法有：在每车的施工起点处铺设铁板，要求其具有稳定性，以便给车辆的行驶提供良好条件，维持稳定运行状态，保证起点处沥青洒布的均匀性。经验表明，终点处的沥青喷洒难度相对较大，主要原因是难以准确判断实际喷洒进程，对此需要计算喷洒长度并控制好预留长度，明确终点的具体位置，在该处铺设3～5 m 的覆盖物，伴随施工作业的持续推进，当油车到达终点后可及时做出调整，如关闭阀门、在原运行状态的基础上放慢速度等。另外，构造物与道路斜交的情况较为特殊，该处的覆盖物铺设方式有所不同，以斜交状为宜。若施工中存在意外，则必须安排人工沥青洒布车补喷，并加强对相接处的质量控制，该处的喷油要足够均匀。对于局部补塘的情况，则要在其周边铺设废纸，可安排人工沥青洒布车做好处理工作。

3.5 撒布石料

本工程选用的是智能型同步沥青碎石洒布车，其兼具多重功能于一体，在沥青作业过程中还可及时洒布碎石（图1）。碎石材料的选择，参考的是上面层施工所用集料，其粒径控制在9.5～13.2 mm。

撒布石屑时应注意如下5 个方面：①控制撒布时间，以喷洒后的乳化沥青实际状态为参考，若不再发生流动即可组织石屑的撒布作业；②选择具有资质的人员参与撒布，尽可能保证均匀性；③控制好石屑的撒布量，厚度以5～6 mm 为宜，不可将石屑铺满，即撒布后的面积应占到总量的60%～80%，应形成适量的微小空隙，用量以3～5 m3/km2为宜；④根据实际情况灵活采取处理措施，若缺料则安排人员补充适量石屑，若局部用量过多则应将其清理干净；⑤搭接处的石屑撒布作业较为特殊，结束第一次喷洒沥青作业后暂不撒布，该处应在第二次补喷完成后再统一安排撒布。

图1 碎石撒布

3.6 碾压

结束铺料后，必须采取碾压处理措施，在此之前需处理洒布表面，在各处厚度保持一致后方可碾压（图2）。碾压时加强对热沥青温度的控制，以90 ℃为宜，使用胶轮压路机碾压两遍，目的在于增强碎石和沥青的黏结性。设备行进速度稳定在1.5～2.0 km/h，控制好相邻碾压带的重叠量，以轮宽的1/3～1/2 为宜。

3.7 开放交通和初期养护

做好下封层的碾压作业后，给予一段等待时间使其水分完全蒸发，满足此条件后即可开放交通，但前期要控制好车速，可设置路障。通过此方法使下封层可维持全宽均匀行车的状态，通过行车的方式有助于改善下封层的性能，使其与基层有效连接[3]。结束施工后应封闭交通，进入到初期养护环节，若出现泛油现象则要在该处补洒集料（必须与前期施工所用集料规格相同），并清理多余的集料。养护期间只允许路面施工车辆通行，并要求速度≤20 km/h，各无关车辆均不可通行。