路面基层结构透层沥青养生技术应用探析

2023-02-23顾卿

交通科技与管理 2023年2期

顾卿

（贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州贵阳 550001）

0 引言

当前，我国公路路面的基层结构多为半刚性水稳型碎石基层，传统养生方式一般以“养生膜”覆盖和“麻袋”覆盖方式进行养护，这需要投入大量人力、物力、财力，且施工质量难以保证[1-3]。因此，在实践中，采用了具有成本低、工艺简单、绿色环保等特点的基层顶面透层沥青养护技术，其经济效益和社会效益十分明显，具有一定的推广价值。

1 工程概况

某公路工程为36.40 km的环城高速，主要采用沥青混凝土路面结构，路幅宽度28 m，单车道宽为11.75 m；上面层是AC-13改性沥青混凝土厚4.0 cm，中面层是AC-20的中粒类改性沥青混凝土厚6.0 cm；基层为20.0 cm厚的水泥稳定碎石，路面面积达100万平方米。基层施作完成后，可采用喷涂透层油的方式养生。该方案可降低灰尘，直接节约70 000元的环保投资，并节省2 d的交通开放时间，基层强度也进一步得到了改进，为路面整体质量提升奠定了坚实基础。

2 透层沥青养生特征

2.1 工序简单、缩短工期

透层是路面结构面层与基层的辅助层，通过渗透式沥青养生施工，可以有效地防止传统养护方法对路面质量产生的不利影响，节省了基面清洁工作，使养生工序更加简单，极大地提升了施工效率，促进了生产进度[4]。

2.2 施工质量容易控制

（1）预防早期裂纹。公路工程施工过程中常采用洒水养护的方法来养生，但由于初期基层强度较低，载重喷洒车辆在路面上洒水，容易引起基面开裂。传统的水稳型碎石基层养护，会使路面出现更多的质量缺陷，使路面强度下降。

（2）保障基层强度。传统的基层养生一般采用覆盖、洒水的方法，很难保证其均匀度，容易导致养护强度不高，不能适应建设需求。采用透层沥青养护技术，可以有效地防止施工过程中的局部质量问题。

（3）防止结构层松散。透层沥青养护技术，可以在路面基层上形成一层致密的沥青保护层，以防止洒布车的碾压对路面的损坏，从而避免路面出现松散。

（4）提高养生效果。基层强度形成阶段，如水分渗透性增强，从而影响成形效果。而采用透层沥青养生，基层强度形成初期，因透层沥青的渗入和在表层隔离，能促使基层内部水分直接渗透到路基，而提高养生效果[5]。

2.3 降低成本

渗透式沥青路面养生施工工艺简单，可避免后期的基面清理，减少机械、材料、人员的投入，极大地降低了施工费用，缩短了施工周期。

2.4 绿色环保

传统基层养生方法需要进行大量洒水施作，且需要投入很多养生用材料，致使资源浪费，造成环境污染。而透层沥青养生技术，免去了覆盖、基面清洁、洒水作业等工序，有效地节省了养生物质，达到了节能环保的目的。

2.5 有利于控制施工阶段的行车安全

传统基层养生方法，如洒水车等工程机械的运转，会产生大量粉尘，特别是在干燥环境中，易产生较大的灰尘污染，对司机的驾驶造成很大的负面影响。而采用透层沥青养护技术，可以在一定程度上减少施工过程中产生的扬尘，为车辆在施工阶段的安全提供了保障。

3 透层沥青养生施工技术要点

透层沥青广泛使用的是煤油稀释的沥青或乳化沥青，其渗透、阻水性能强，可在基层上形成一层高密度的隔水层，起到阻水作用。乳化沥青具有很好的渗透性，可以充分蒸发内部水分，并在基层表面形成一层沥青薄膜，将湿气牢牢地封入基层，能预防基层水分流失，提高养生功效。因此，可充分运用透层沥青养生技术，进行水稳基层养护。

3.1 透层沥青材料

透层沥青养生技术，以透层沥青为主，其类型、性能应符合施工技术规范，并符合质量指标的需求[6]。

3.2 施工机具设备

表1列出了基层顶面养生，施作透层沥青工序的机械设备。

表1 主要机具设备表

3.3 施工工艺流程

图1为基层顶面透层沥青养生的工艺流程：

图1 透层沥青养生施工工艺流程

3.4 施工操作要点

（1）准备所需原材料。原材料的选用严格按照透层沥青的质量要求，主要有乳化剂、煤油、水，以及A-100型沥青等。主要施工机械有30 t可渗透式沥青贮存装置、5~8 t的沥青喷洒车。

（2）透层沥青配比设计。乳化沥青配比以48∶52∶0.8的比例配比沥青、水、乳化剂；透层沥青配比再以乳化沥青为基准与煤油按85∶15的比例配制；各组成材料的比例均按重量标准进行计算。

（3）透层沥青材料的制作。先将沥青基材加热到135~145 ℃，并加入适量的乳化剂，再加入20%的煤油，进行透层沥青的配制。

（4）周边范围内结构物的覆盖处理：铺设透层沥青之前，需在路缘石等结构物上覆盖塑料膜，以避免沥青渗透对路面的污染。

（5）喷洒沥青透层。路面施作完毕，表面干燥后，即可进行透层沥青的施工，施工时要严格控制洒布的质量，其厚度应在5 mm以内，并保证喷洒的沥青均匀，防止堆积和流淌。透层沥青的贮存温度为60~80 ℃，撒料温度需大于60 ℃。透层施作工序环节，为了保证沥青洒布均匀，常使用人工喷洒或采用沥青碎石同步封层车施作洒布[7]。

（6）透层油工序的喷洒施作要求。①透层油的喷洒用量需经过试验确定，约为1.20±0.20 kg/m2；且应保证喷洒的均匀性；②透层油喷射的节点时间直接决定了喷射质量能达到的标准，路面基层透层油的喷油时机十分重要，建议以“基层直接碾压成型后，表层略显干燥，但没有彻底凝固的状态”作为透层洒布的最佳时间，试验结果表明在最终凝6.50 h之内，喷洒液的渗透深度最大，且最迟喷洒的时间不宜超过12 h；③透油层喷射深度应根据公路工程质量管理中的概率分布特点，以保证渗透油层的深度不小于5 mm，在喷淋后应以透层油的渗透深度5 mm作为控制参考值，并对其进行挖掘检测，且需达到与基层融合为一体的状态。

（7）透层油的主要作用。①透层油能渗入基层的孔隙，强化基层和沥青路面之间的黏结；②有利于颗粒材料在基层表面集料中的黏结；③基层表面经透层油渗入后，会填充所有结构层缝隙，而形成具有一定穿透深度的致密防水层；④基层施工完毕，适时喷上透层油，既可减少养护费用，又可提高养生质量；⑤因为一些不利因素影响，会延迟路面其他结构层铺筑，透层沥青能对基层起到临时保护的作用，从而减轻雨水和行车损害[8]。

（8）人工进行补充喷洒：沥青洒布车施作完透层沥青洒布工序后，还应在局部喷洒不均匀的部位，采取人工补喷，以有效确保透层沥青的整体施工效果。

（9）基层的养护施工：进行透层沥青喷涂工序后应立即采取交通封闭措施，禁止行人、车辆通行，并加强基层养护，养生期确保7 d以上。

（10）质量检验合格，即可开放交通：严格按施工质量验收规程、有关技术标准，选择至少3个测区进行验收；并按每100 m布置一个测点的频率检测，渗透深度应不小于5 mm，且基层结构养护龄期达标，就可以开放交通。

4 质量、环保措施要点

4.1 质量控制

（1）施工前的准备工作。铺设透层沥青之前，必须彻底清理路面，以保证达到施工规范的要求，并向监理单位报告基层验收情况，验收合格后才能进行透层沥青的施工；另外，在施工之前，要对工程机械进行全面的状态检查，以保证施工环节的正常运转[9]。

（2）合理选择喷洒的时间。透层沥青的喷洒时机，对透层的施工质量有很大影响，一般是在基层表层的水分散失达到一定程度，且在表层变白之后，再进行透层工序施作，并科学控制撒布时间，避免水分流失过多，造成基层损坏。另外，要对透层施工的温度，进行严格控制，保证在10 ℃以下，严禁在雨天、大雾、有风的环境中进行施工。

（3）温度的调节和喷洒控制。①乳化沥青、煤油稀释沥青喷洒，可以在常规温度下进行，如果在低温下施作，需适当增加原料温度，从而有效减少沥青稠度，确保沥青渗透均匀；②施工环节，必须严格遵守现行路面结构现场测试规程的有关技术规范，加强质量检验，确保工程质量达到设计要求；③根据透层油沥青的特性指标，科学地配置喷头，对于喷头不能喷到的地方，要用人工方法进行补喷，以保证喷洒质量达标[10]。

（4）封闭交通，加强质量检验。①透层沥青施作完毕后，必须立即进行交通封闭，并严格按养生要求进行养护、按质量验收要求，进行质量检验；②需保证沥青洒布量≥0.70 L/m2，厚度不低于5.0 mm，检测时选择3个测区进行检测，检测频率按每100 m设一测点。