现场加工改性乳化沥青透封层关键技术研究

石维铃

（浙江交工集团股份有限公司；浙江交工金筑交通建设有限公司，浙江杭州 310051）

随着科学技术的发展和社会的进步，我国交通建设水平不断提高，国家对道路交通的规划越来越完善。由于公路车流量不断增大、载量不断提高以及速度不断加快，我国公路的路面质量面临较大的考验，改性沥青因其良好性能已广泛用于路面新建与维修建设工程中[1]。针对改性沥青，已有很多学者从材料配比、性能分析、工程应用效果等方面开展研究[2-4]。现有沥青材料主要由大型厂家提供，成本较高，而现场加工的沥青由于生产工艺和规模等影响，往往存在稳定性不好、不能储存的问题，除此以外传统路面的处理工艺较为落后，长时间使用后会出现抗滑性变差、耐久性不好等问题[5-6]。

本文通过室内试验研究满足现场加工需求的最优乳化沥青配方，利用组合式改性乳化沥青试样一体机设备动态模拟并还原现场实际加工情况，提出现场加工改性乳化沥青透封层的关键技术，研究成果可为类似路面施工提供经验借鉴。

1 工程概况

绍诸高速诸暨延伸线路面项目起自诸永高速公路街亭互通，与诸永高速公路连接，经街亭镇、王家井镇、牌头镇，终于安华镇，设安华枢纽接杭金衢高速公路，路线里程长度21.051km，其中主线里程长度为20.168km。沿线途经诸暨市街亭镇、王家井镇、牌头镇和安华镇。全线设街亭、安华枢纽2处，设街亭、王家井、安华互通3处，设牌头停车区1处，设匝道收费站3处。本工程透层、下封层共计429569m2，粘层共计204878m2。

2 工艺原理

通过采用室内配比试验，研究SBS和SBR两种改性剂、阳离子快裂、慢裂、中裂五种乳化剂以及添加剂进行种类甄选和比例调整，提高不同材料的匹配度，研究比较不同配方的改性乳化沥青的稳定性与适用性，最终选出最有效的改性乳化沥青配方，并通过实验室动态模拟研究现场施工设备情况，确保沥青材料符合现场施工要求。通过酸度调节、温度控制和材料添加顺序调整，改进乳化沥青的生产技术，保证生产的沥青性能真实可靠，改进后的加工流程如图1所示。

图1 加工流程

施工前，先对基层表面进行吸尘处理，可有效防止灰尘飞扬、污染环境，如使用水清洗则要等待表面完全干燥，保证施工时沥青拥有良好的粘结能力和施工质量。

采取同步碎石沥青洒布车洒布乳化沥青和碎石集料，可以有效缩短施工时间，并在铺设集料后立即进行压路机碾压以保证沥青与集料有效粘结，同时使用多层重叠雾化喷嘴洒布沥青，实现沥青全方位均匀洒布，避免出现洒布不均匀现象；碾压完毕后进行养护，等待水分蒸发后即可通行。

通过现场检测的方法对新铺设的道路进行拉拔强度、抗剪强度和外观要求进行测试，确定检测点位，并用毛刷将检测点处表面的灰尘、杂物等清理干净；用快粘型环氧胶将圆形粘头牢固地粘在待测点位，对粘头下的多余粘胶进行修正剥离以保证粘头拉拔断面面积等于粘头面积；待粘胶达到强度后，进行检测，将检测数据按＜25℃和≥25℃分为两组，将每组的平均值作为该温度段下的粘结强度检测结果，判断其是否合格，拉拔试验示意图如图2所示。

图2 拉拔试验

3 施工关键技术

3.1 材料要求

改性乳化沥青等进场原材料必须经试验室检验合格后，方可以使用。通过酸度调节、温度控制和材料添加顺序调整，调整施工所用沥青的现场加工工艺。对要施工封层的工作面，事先用吸尘设备将施工封层工作面上的所有的浮浆、松灰、土、砂以及其他杂物清理干净。若必须用水车对路基进行冲洗时，必须等水分蒸发干后才可以浇洒改性乳化沥青的施工。改性乳化沥青（折算为纯沥青）喷洒量应为0.9～1kg/m2，集料采用2.36～4.75mm的石屑，图3为乳化沥青现场加工图。

图3 乳化沥青现场加工场地

智能型同步沥青碎石撒布车的计量控制系统在施工前已进行严格的计量标定工作，对改性乳化沥青进行单位输出量的标定。施工前对基层的标高进行测定，施工前检查用于洒布工作的所有设备是否正常运转，按照各个封层的设计宽度进行画线。

透层+下封层：改性乳化沥青洒布量为0.9～1.0kg/m2，2.36～4.75mm碎石，洒布量5～8m3/1000m2，洒布车行驶速度宜控制在2.5km/h。

粘层：采用喷洒型改性乳化沥青，用量为0.2～0.3kg/m（2折算为纯沥青）。

3.2 透层、下封层施工

保证基层缺陷处理完毕及标高检测合格后，采用智能型沥青碎石撒布车同步洒布改性乳化沥青和碎石，喷洒时沿路基纵向匀速喷洒。从横向来看，先洒布靠近中央分隔带的一个车道，由内向外，一个车道接着一个车道洒布，下一个车道与前一个车道原则上不重叠或少重叠，但不能露白，露白处需用人工机械喷洒设备补洒。

如图4所示，洒布速度控制在2.5km/h之内，洒布量以横向不流淌、有一定的厚度和油膜均匀为准，不得出现空白、缺边的现象。改性乳化沥青洒布量控制为0.9～1.0kg/m2。撒布碎石采用规格为2.36～4.75mm的石屑，局部可用人工扫匀集料和嵌缝料。洒布量控制在5～8m3/1000m2，以不重叠、不松散、不成堆为准。过多的浮动矿料扫出路面外。

图4 现场洒布乳化沥青

撒布后，立即用轮胎压路机趁热将碎石压入沥青层，从低往高进行，碾压速度为5～8km/h，碾压2～4遍，并扫除多余且松散的颗粒。碾压完毕后封闭交通2～3d，等水分蒸发后方可低速开放交通；防冷却开放后行车速度不超过20km/h，以防跑松散，严禁在透层+下封层上进行急刹车或停车掉头。

3.3 粘层施工

在中分带路缘石、纵向缝隙式排水沟、沥青层与沥青层之间等部位洒布粘层；粘层采用喷洒型改性乳化沥青PCR，用量0.2～0.3kg/m（2折算为纯沥青）。应用智能型沥青撒布车喷洒粘层沥青，撒布车应有良好的计量设施，为防止粘层沥青发生粘轮现象，沥青面层上的粘层沥青应在面层施工2～4d前喷洒，确保乳化沥青破乳完成后再行施工。

4 结语

本文通过调节酸度、控制温度和调整材料添加顺序来改进乳化沥青的生产技术，同时使用智能型沥青碎石洒布车同步洒布改性乳化沥青和碎石。通过多层重叠雾化喷嘴保证沥青喷洒的横向均匀性，具有可操作性强、精度较高、施工进度快、机具设备的使用率高、节约施工成本、安全环保，且对周围环境无污染等特点。