公路透层及下封层的防水施工技术

张俊庆

（中建路桥集团有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

在采用半刚性基层+沥青混凝土面层结构方案的公路工程中设置透层与下封层的主要目的在于防止水的下渗，所以本文提出的防水施工实际上就是指透层与下封层的施工，并非为透层与下封层额外进行防水，因为透层只是一层乳化沥青，同时下封层也只是沥青和石料的结合体，并不需要额外防水。为保证透层与下封层施工质量，需在明确其基本技术要求的基础上，深入探讨相应的施工工艺方法及注意事项。

1 透层与下封层基本技术要求

半刚性基层结构+沥青路面在我国高等级公路工程中有广泛应用。其中，半刚性基层结构又以水稳碎石基层为主，不仅强度与刚度高，而且水稳性好，有很强的抗冲刷能力，但与上层结构之间的黏结力相对缺乏[1]。根据相关工程经验，半刚性基层结构很多早期病害都与其自身缺陷有关。因此，提高面层和基层结构之间的黏结力，并减少水这一因素给基层结构造成的影响，可起到提高路面整体性能并延长结构使用寿命的作用。对于透层和下封层，它是半刚性基层结构和面层之间存在的不会对结构厚度造成改变的层次，能起到减少或避免水的渗入和减弱水对基层结构造成的冲刷的作用，实现对基层结构自身抗冲刷能力的改善，从而增强基层和面层之间的黏结力。

1.1 透层

实践表明，透层的设置能对基层结构抗冲刷能力予以有效改善，在减少水的渗入的同时，增强下封层和路面之间的黏结力。基于此，透层需在基层结构中有足够渗透深度，用于保证基层结构整体性，形成完整的黏结界面。就目前来看，实际工程中大多使用乳化沥青，对乳化沥青透层应用效果有较大影响的因素包括以下几点：基层表面密实度和乳化沥青自身渗透性。其中，乳化沥青自身渗透性主要和沥青自身各项性能指标与所用渗透剂类型有关。根据相关研究成果，乳化沥青自身渗透性和渗透剂的实际掺加量之间成正比，而和沥青含量之间成反比。在综合考虑质量、技术与经济的条件下，建议按照40%～45%的范围严格控制沥青含量。透层油的主要技术指标应达到以下要求：黏度，采用标准黏度计测定，需保持在8～12s范围内；基质沥青标准条件下针入度，需保持在100～200（0.1mm）范围内；基质沥青标准条件下延度，需大于60cm；透层油的实际用量一般按0.4～0.7kg/m2的范围控制[2]。

1.2 下封层

下封层的位置在基层和面层中间，主要用于增强面层和基层之间的黏结力，同时减少或避免面层上的水发生下渗。目前很多高等级公路工程都将AH-90热沥青作为下封层的材料，同时选择洁净且质地坚硬的石料。如果集料粉尘含量无法到达要求，则需使用乳化沥青进行预拌，以保证和热沥青之间良好黏附。

2 透层与下封层施工

某公路工程按一级公路标准设计，起讫桩号为K0+000—K9+120，是当地居民出行与运输的重要通道。该公路采用沥青混凝土路面，在面层施工开始前，应先按照规范及设计的要求做好透层及下封层施工，以此为面层施工奠定良好基础，充分发挥透层及下封层具有的防水等功能。

2.1 透层

透层施工工艺流程为：乳化沥青生产→沥青运输→沥青洒布→人工补洒→撒布石屑→碾压→交通管制。

透层施工所用沥青一般为SBS改性乳化沥青，其技术性能应满足如表1所示的要求。施工前，施工单位需每车进行一次自检，同时留取试样备查；监理人员需每5车进行一次抽检，其试验项目和施工单位自检项目完全一致，包括黏度、筛上剩余量、蒸发残留物含量、残留物针入度、软化点与延度的检测。除备好沥青外，还需配备以下施工机械与仪器：沥青洒布车，其喷洒宽度需达到3～6m；鼓风机，至少4台；检测仪器包括沥青针入度仪、沥青延度仪、沥青软化点仪、沥青黏度仪等。

表1 透层施工用沥青材料技术性能要求

透层的施工工艺方法为：

（1）为保证透层油实际渗入效果，需在水稳碎石基层结构完工后的12h之内完成对透层油的洒布，以此确保透层油达到要求的渗入深度，充分发挥透层油的作用与功能。

（2）施工前将基层结构表面存在的浮尘清理干净，以免给透层油的持续下渗造成影响，并确保下封层和基层之间能够良好黏结。若能在基层结构完成后立即进行透层油的洒布，则可省去大面积清扫工作，因此在条件允许的情况下应做好基层结构施工和透层施工之间的衔接[3]。

（3）在洒布透层油的过程中，采用专门的沥青洒布车对乳化沥青进行均匀喷洒，具体的喷洒数量要通过专门的试验来确定，与项目要求完全相符。结合试验段的实际情况，确定洒布达到相对均匀时的实际洒布量，同时注意减少或避免油膜的产生，以免对透层油的下渗造成影响，保证下渗深度符合要求。

（4）将透层油按照之前确定的用量完成均匀洒布后，需利用塑料薄膜及时覆盖，为透层油的逐步下渗创造良好条件。

（5）过程控制：透层油的喷洒要在基层碾压完毕且稍微干燥的情况下进行；在喷洒之前将路面清扫干净，并对包含路缘石在内的各类构造物进行遮盖，以免造成污染；对透层油的喷洒应保持均匀，当发现花白处时应及时由人工补洒，如果喷洒过量，应及时撒布石屑来处理，并在必要的情况下进行碾压处理；将透层油洒布到位后，不可在表面产生油皮，若透层油洒布后无法到达预期的渗透深度，则应对透层油进行更换；借助智能型沥青洒布车对石油沥青进行洒布，使洒布完成的透层油覆盖厚度达到5mm以上。

在透层施工中除了要严格按照以上工艺方法进行操作，还应对以下事项引起足够的重视。

（1）透层油实际下渗深度是透层施工中的主要指标，这一下渗的深度不仅和透层油自身各项特性有关，而且还会受到基层结构表面密实度的影响。比如在基层结构施工完成后，其强度已经形成，在表面形成密实结构，这会给透层油的下渗造成很大影响，因此透层油必须在基层结构形成强度前完成，一般需要在基层结构施工完成后12h之内完成透层油洒布。

（2）在正式开始透层油的洒布施工前，需要对油嘴进行预热与疏通，以确保透层油洒布均匀。若油嘴温度较低，将由于和沥青黏结导致洒布不均匀，而如果油嘴被异物或残留的沥青堵塞，则也会给洒布均匀性造成很大影响，因此必须在施工开始前做好油嘴的检查与处理[4]。

（3）如果在透层油洒布过程中发生遗漏，应立即安排人工做好补洒。

（4）在洒布开始前还应对既有构造物予以有效防护，以免构造物被污染。

（5）对透层油进行洒布时，必须遵循之前试验段施工确定的各项参数，现场施工人员不可进行更改，同时务必保证洒布量，以免影响下渗的深度。

（6）当遇大风及降雨天气时，不可施工，同时采用塑料薄膜覆盖基层表面，在天气条件转好后再进行洒布施工，但要注意在洒布开始前需做好基层表面清理，将基层表面存在的泥浆或浮灰清理干净，以免影响洒布效果。开工前做好对天气状况的预测和判断，以免施工时天气突然变化[5]。

2.2 下封层

下封层的施工工艺方法如下：

（1）将透层油洒布完成，且经检查确认没有油膜，将塑料薄膜完全刮除后，由现场监理人员进行确认，之后方可开始下封层施工。

（2）下封层施工使用的沥青，其技术性能应达到以下要求：针入度（25℃，100g，5s）保持在40～60（0.1mm）范围内；延度（5cm/min，5℃）不小于20cm；软化点不小于60℃；135℃条件下的动力黏度不小于3Pa·s；闪点不小于230℃；溶解度不小于99%；48h软化点差不小于2.5℃；25℃条件下的弹性恢复不小于75%；RTFOT试验：质量损失不小于±0.6%，25℃温度条件下的针入度比不小于65%，延度不小于15cm。

（3）下封层施工使用的集料，以S12石灰岩碎石为宜，其粒径保持在4.75～9.5mm。采用水洗法进行筛分后，其级配范围为：从13.2mm筛孔中通过的百分率为100%，从9.5mm筛孔中通过的百分率为90%～100%，从4.75mm筛孔中通过的百分率为0～15%，从2.36mm筛孔中通过的百分率为0～5%。进场后，每200t进行1次自检。

（4）在下封层施工中，沥青实际喷洒量也需要通过专门的试验来确定，试验与正式施工都采用专门的沥青洒布车进行。在一般情况下，下封层施工中的沥青用量需控制在0.6kg/m2左右，现场可根据实际情况进行适当调整。

（5）将下封层沥青均匀喷洒完成后，立即利用专门的矿料撒布车对石料进行均匀撒布。其撒布量也要通过试验得出，一般要使覆盖面积达到总面积的70%，即每1 000m2需要使用4～7m3的石料，在部分撒布车无法到达的位置，需利用人工撒布，并采用扫把将重叠的石料扫开，确保石料在沥青的表面得以均匀分布。

（6）将下封层的石料撒布完毕，并检查确认撒布量与均匀性都达到要求后，应尽快进行碾压，压实机具为轻型轮胎压路机，通过适当的碾压，确保封层结构和上基层之间达到紧密连接。

（7）下封层施工完成后，需按照以下要求进行质量检测：沥青用量：每天检测1次，根据施工面积通过计算确定，要求不超过设计用量±0.2kg/m2；集料用量：每天检测1次，根据施工面积和集料总量通过计算确定，要求处在规定的范围内；渗水试验：采用渗水仪按照每处2点的频率检测，要求不超过5mL/min；刹车试验：采用BZZ-100型试验汽车以50km/h的车速紧急制动，要求制动后沥青层未发生破裂；外观：要求达到均匀且一致，用硬物将下封层刮开后，和基层之间的黏结应达到牢固，没有起皮、基层材料外露与油包等问题。

在下封层施工中除了要严格按照以上工艺方法进行操作，还应对以下注意事项引起足够的重视。

（1）在下封层施工开始前必须对基层表面进行全面清理，将油膜或残留的塑料薄膜等清除干净，若有灰尘，还需进行清扫或采用空压器吹净或采用压力水适当冲洗，直到基层表面有部分颗粒露出，这是开始下封层施工的最佳状态，有利于下封层和基层之间的黏结。

（2）对下封层沥青的喷洒必须达到均匀，同时严格按照预先确定的喷洒量进行，使喷洒量符合相关规定。

（3）在下封层施工时，对集料的撒布也必须达到均匀。一般情况下，集料的覆盖率不超过60%～80%，按照集料覆盖率通过计算确定集料的具体用量，使下封层充分发挥出增强基层和面层之间黏结力的作用，同时避免占用太大下面层厚度，如果下面层的厚度不足，将有可能在工后通车时出现一定程度的泛油现象。

（4）对下面层的混合料进行摊铺施工前，需对下封层表面存在的处于松散和浮动状态的集料进行全面清理。在下封层施工时为下面层施工预留的富余度，通常按提前于下面层施工不超过2d控制，同时要对完成施工的下封层结构予以有效保护，避免完成施工的下封层由于车辆的碾压而被破坏或污染，因此要禁止除压路机等施工机械外的其他车辆及人员进入。

（5）当基层表面的平整度较差，或基层结构表面存在坑槽时，在下封层施工中应注意避免低洼处洒布过量沥青，因为这样会导致软层的产生，给下封层整体施工质量造成很大的影响。

3 结语

综上所述，透层与下封层作为高等级公路中常用的水稳碎石半刚性基层和沥青混凝土面层之间的中间层次，其主要功能在于防止路面水的下渗和增强不同结构层间的黏结力。为了使透层与下封层具有的功能得以充分发挥，需严格按照要求的工艺方法进行操作，并在施工中关注所有要点，以保证透层和下封层施工质量，为公路路面正常使用奠定良好基础。