1、乳化瀝青稀漿封層技術(shù)在江蘇干線公路上的應(yīng)用實(shí)踐 摘要 ：稀漿封層作為一種經(jīng)濟(jì)、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和下封層技術(shù)，已在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。近幾年，稀漿封層在我國得到了前所未有的推廣應(yīng)用，本文結(jié)合稀漿封層技術(shù)在江蘇某干線公路中的應(yīng)用情況，提出合理的施工工藝，為其他類似工程提供參考。 關(guān)鍵詞： 乳化瀝青；稀漿封層；高速公路； 應(yīng)用；施工工藝 abstract: the slurry seal as an economic, effective and preventive maintenance under seal technology, has been widely used at home and

2、abroad. in recent years, the slurry seal widely used hitherto unknown in china, combining with the dilute application of slurry seal technology in a jiangsu trunk highway network, puts forward reasonable construction technology, provide a reference for other similar projects. keywords: emulsified as

3、phalt slurry seal coat; expressway; construction technology; application; 中圖分類號：tu74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：2095-2104（2012） 1 概述 單層式下封層結(jié)構(gòu)包括普通乳化瀝青+碎石、改性乳化瀝青+碎石、熱噴改性瀝青+碎石、熱噴橡膠瀝青+碎石、乳化瀝青稀漿封層或改性乳化瀝青稀漿封層等結(jié)構(gòu)型式。乳化類材料施工簡便，施工難度較小，在施工質(zhì)量較好的前提下，具有良好的封水效果。而熱噴類材料施工難度較大，技術(shù)含量較高，但熱噴類下封層的效果一般要好于乳化類封層結(jié)構(gòu)，且具有較好的抵抗半剛性基層的反射裂縫的能力，其中以

4、橡膠瀝青+碎石的效果最好。但從經(jīng)濟(jì)成本來看，乳化類下封層較熱噴類下封層成本要低。 因此，綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，江蘇某干線公路中成功應(yīng)用了乳化瀝青稀漿封層技術(shù)作為下封層。本文結(jié)合該干線公路中稀漿封層的應(yīng)用情況，介紹稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)、施工工藝控制，探討稀漿封層技術(shù)的適應(yīng)性，為其他類似工程積累經(jīng)驗(yàn)。 2 稀漿封層與微表處的簡單比較 微表處(microsurfacing)本質(zhì)上屬于稀漿封層技術(shù)，與稀漿封層有許多相似之處，但是兩種完全不同的類型，二者的差別主要在于施工機(jī)械、施工要求與質(zhì)量。兩者均屬于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)范疇，但應(yīng)用范圍有所不同，微表處的適用性比稀漿封層更為廣泛。在材料選擇方面，微表處要求更嚴(yán)，它

5、必須使用改性乳化瀝青，合成礦料的砂當(dāng)量要求也更高，而稀漿封層通常采用普乳化瀝青或改性乳化瀝青，合成礦料的砂當(dāng)量要求略低。在級配范圍選擇方面，兩者基本相似，但稀漿封層的選擇范圍更廣，微表處的養(yǎng)護(hù)時間由一般稀漿封層的4h5h縮短為1.5h2.5h。 稀漿封層和微表處實(shí)際上是一種以乳化瀝青為粘結(jié)料的冷拌瀝青混凝土薄層施工技術(shù)，其外觀類似于瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土。但兩者的施工厚度有所區(qū)別，稀漿封層厚度一般為2.510mm，而微表處厚度一般為410mm，但對路面均能夠起到改善和恢復(fù)表面功能的作用。它們不僅適用于瀝青路面，也適用于水泥混凝土路面。對于提高路面平整度與抗滑性，加鋪磨耗層，減少網(wǎng)裂，修補(bǔ)車轍

6、，降低路面透水率有很好的作用，是大規(guī)模道路養(yǎng)護(hù)的一個重要手段，作為路面的結(jié)構(gòu)層之一，具有以下作用：防水作用，防滑作用，耐磨耗作用，填充作用。 同時，稀漿封層用作下封層可有效地防止路表水下滲造成水穩(wěn)基層及路基的水損壞，增加瀝青面層與基層的粘結(jié)能力，增強(qiáng)瀝青路面結(jié)構(gòu)受力的整體性。 3稀漿封層配合比設(shè)計(jì) 3.1 原材料 （1）乳化瀝青：本工程乳化瀝青采用浙江殼牌瀝青有限公司生產(chǎn)的施保妙-ss2d普通乳化瀝青，采用陽離子慢裂快凝乳化瀝青，其基質(zhì)瀝青選用70#瀝青，乳化劑為慢裂快凝乳化劑。乳化瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果如表2-1： 表2-1乳化瀝青試驗(yàn)結(jié)果 （2）集料：由于稀漿封層作為下封層，其設(shè)計(jì)的平

7、均厚度為5mm。根據(jù)要求，礦料種類選用江蘇宜興茅迪石料廠生產(chǎn)的石灰?guī)r，級配類型采用es一型。其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合規(guī)范要求，具體試驗(yàn)結(jié)果如表2-2、表2-3： 表2-2集料試驗(yàn)結(jié)果 (3)水：采用可飲用水。 (4)水泥：采用上海海螺水泥廠生產(chǎn)的海螺牌普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級p.o32.5，根據(jù)技術(shù)要求摻量不大于1%。 (5)礦粉：采用浙江湖州長興生產(chǎn)的礦粉，根據(jù)試驗(yàn)配合比要求（6%）摻量進(jìn)行配比。 3.2 配合比設(shè)計(jì)過程 （1）礦料與乳化瀝青的可拌和試驗(yàn)：礦料與乳化瀝青的可拌和試驗(yàn)是模擬現(xiàn)場礦料與乳化瀝青的拌和情況，確定可拌和時間和稀漿封層混合料的用水量，根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范及試驗(yàn)，稠度為23cm時，

8、外加水量比較為宜。 本次配合比設(shè)計(jì)按照確定的礦料比例，稱取烘干至恒重的礦料100g（2.364.75mm集料25%、02.36mm集料69%、礦粉6%），與1g水泥拌和均勻，再加水拌和均勻，最后加乳化瀝青拌和，試驗(yàn)溫度25，試驗(yàn)結(jié)果見表2-4。 表2-4礦料與乳化瀝青的可拌和試驗(yàn)結(jié)果 由表2-4可知，在乳化瀝青和填料的用量不變的情況下，外加水量為礦料總量的8.510.5時，稠度在23cm的范圍之內(nèi)，符合規(guī)范要求，因此適宜的外加水量為礦料總量的8.510.5。本試驗(yàn)為室內(nèi)手工拌和試驗(yàn)，用水量可能比機(jī)械拌和用水量大13%，實(shí)際工程施工中應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境、日照、風(fēng)力、路面溫度等做現(xiàn)場用水量調(diào)整。 （2

9、）確定乳化瀝青用量：本試驗(yàn)采用濕輪磨耗試驗(yàn)（wtat）和負(fù)荷車轍試驗(yàn)（lwt）試驗(yàn)綜合確定稀漿封層混合料乳化瀝青用量。濕輪磨耗試驗(yàn)（wtat）結(jié)果用來確定稀漿封層混合料的乳化瀝青用量的下限，防止施工后骨料脫落，要求磨耗值小于800g/m2，負(fù)荷車轍試驗(yàn)（lwt）結(jié)果用來確定稀漿封層混合料的乳化瀝青用量的上限，要求附砂量小于450g/m2。本次試驗(yàn)乳化瀝青用量為礦料的9%、10%、11%、12%、13%，水泥為礦料外摻1%，試驗(yàn)結(jié)果見表2-5。 表2-5wtat與lwt試驗(yàn)結(jié)果 根據(jù)wtat和lwt兩項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果，以乳化瀝青用量為橫坐標(biāo)，分別以單位磨耗量和單位粘附砂量為縱坐標(biāo)繪制曲線，由圖1可知

10、，隨著瀝青用量的遞增，磨耗量呈遞減趨勢，粘附砂量呈遞增趨勢。且允許使用的油石比范圍比較大，乳化瀝青用量在9 12.5之間時，都能夠滿足要求。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，如果乳化瀝青的用量太大，就會出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象；若乳化瀝青的用量過小，稀漿封層經(jīng)過短時間的交通碾壓后，往往會散落。因此，綜合考慮氣候及交通特點(diǎn)，按設(shè)計(jì)要求的wtat和lwt值，選取乳化瀝青用量為12%。 圖1乳化瀝青用量與磨耗量及粘附砂量關(guān)系圖 （3）粘聚力試驗(yàn)：由粘聚力試驗(yàn)確定稀漿混合料的初凝時問和開放交通時間，以確保稀漿封層的早期養(yǎng)護(hù)和封閉交通時間。對于稀漿封層要求初凝時間小于30min，粘聚力值大于1.2nm；固化開放交通時間小于60

11、min，粘聚力值大于2.0 nm。由拌和試驗(yàn)確定的配合比進(jìn)行粘聚力試驗(yàn)。 表2-6粘聚力試驗(yàn)結(jié)果 由表2-6可知，稀漿混合料的初凝時間小于30min，固化開放交通時間小于60min，滿足了規(guī)范要求。 根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，最終確定7mm厚稀漿封層的最佳配合比為：2.364.75mm集料：02.36mm集料：乳化瀝青：水：礦粉：水泥=25%：69%：12%：8.5%10.5%：6%：1%。施工時將根據(jù)施工情況做適當(dāng)微調(diào)，添加劑在需要時進(jìn)行添加。 4施工工藝與質(zhì)量控制 在室內(nèi)目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，稀漿封層混合料在江蘇某干線公路中進(jìn)行了大規(guī)模應(yīng)用，全長約24公里，該標(biāo)主線路面結(jié)構(gòu)為36

12、cm水泥穩(wěn)定碎石0.7cm乳化瀝青稀漿封層8cm道路石油70號瀝青ac-20c8cm改性瀝青ac-13c。 4.1施工準(zhǔn)備 4.1.1 稀漿封層施工前要先噴灑一層透層瀝青。透層的功能主要是通過滲透作用使基層表面達(dá)到良好的固結(jié)與穩(wěn)定，加強(qiáng)基層和面層的 聯(lián)結(jié)。透層施工控制指標(biāo)：(i)粘度 ：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粘度處于812s范圍時，透層的粘結(jié)作用，防水作用及滲透深度均較好；(2)滲透深度 ：通常認(rèn)為透層的滲透深度應(yīng)該在510 mm以上。如果透層深度不夠，透層瀝青只在基層表面形成一層瀝青薄膜，則不能達(dá)到固結(jié)、穩(wěn)定基層和防水等目的。為了保證透層的滲透深度達(dá)到要求，在水泥穩(wěn)定碎石基層施工后應(yīng)及時噴灑透層瀝青

13、。因?yàn)樗喾€(wěn)定碎石混合料的空隙隨著強(qiáng)度的發(fā)展而減小，從而會影響透層瀝青的滲透深度。及時噴灑透層瀝青還可以封住水泥穩(wěn)定碎石的水分，不用再對其進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生。在水泥穩(wěn)定碎石基層施工時還要控制好含水量，避免出現(xiàn)光面，以保證透層瀝青的滲透深度。 4.1.2 在施工之前應(yīng)做好如下工作：(1)清除透層上的污染物，保證透層表面潔凈；(2)施工所使用的稀漿封層車在施工之前和材料或配合比發(fā)生較大變化時必須進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定，并凋試至最佳的工作狀態(tài)。 4.1.3 施工前應(yīng)對混合料各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測，檢測的指標(biāo)有：(1)加水量和稠度試驗(yàn)，用來控制施工的和易性；(2)初凝時間，控制拌和后至乳液完全破乳所需的時間；(3)固化時間

14、，攤鋪后開放交通的時間，初凝后的混合料在粘結(jié)力試驗(yàn)中達(dá)到最大粘結(jié)力的時間。 4.2 稀漿封層混合料控制 4.2.1 級配控制 級配對稀漿封層整體施工質(zhì)量和效果很重要，礦料級配好的稀漿封層表面光滑，內(nèi)部密實(shí)，防水性能和強(qiáng)度均較好。當(dāng)?shù)V料偏粗時，可導(dǎo)致骨料外露，空隙率大，防水效果差，施工和易性不好；當(dāng)?shù)V料偏細(xì)時，雖然防水效果好，但強(qiáng)度不足，容易出現(xiàn)發(fā)軟現(xiàn)象和遭受行車破壞。在礦料變化大時或是感覺級配不正常時應(yīng)當(dāng)及時檢查和調(diào)整級配。 4.2.2 含水量控制 含水量的大小直接影響著稀漿封層混和料的稠度和和易性，因此必須嚴(yán)格控制加水量。混合料中的水包括骨料中的水、乳液中的水和外加水。根據(jù)稀漿封層的配合比設(shè)

15、計(jì)，外加水的用量為干骨料的8.5-10.5 ，而混合料總的含水量為干骨料的12 20之間。混合料稀漿的含水量應(yīng)由坍落度試驗(yàn)確定，一般為2cm3 cm之間 。預(yù)加水量應(yīng)是干集料質(zhì)量的8.5 10.5之間，當(dāng)?shù)陀?.5時，不僅影響了混和料的施工和易性，使不易攤鋪外還影響了稀漿的厚度和透層的聯(lián)結(jié)效果并且容易引起過早破乳；當(dāng)高于10.5時，混和料太稀，乳液易四處流淌，降低油石比，同時在攤鋪時易發(fā)生離析，不利于控制稀漿封層厚度。 4.2.3 油石比 稀漿封層油石比可采用9 一12.5之間 ，油石比確定了瀝青的最佳用量。當(dāng)油石比處于上述范圍時，稀漿封層的強(qiáng)度、密實(shí)性能、防水性能處于較好的狀態(tài)。當(dāng)瀝青用量過

16、大時，高溫時易泛油，混合料濕輪磨耗損失將偏大，說明強(qiáng)度不足，容易出現(xiàn)發(fā)軟現(xiàn)象和遭受行車破壞；當(dāng)瀝青含量過小時，混合料的密實(shí)性能、防水性能則會較差。 4.3攤鋪 4.3.1 厚度與攤鋪速度的控制 稀漿封層厚度一般在510 mm之間，應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪厚度大于設(shè)計(jì)厚度1mm左右。試驗(yàn)表明，當(dāng)厚度少于5 mm時，容易被基層和面層的粗集料刺破，致使稀漿封層的防水效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，不能起到防水的效果，并且在施工車輛的碾壓后容易被破壞。當(dāng)厚度大于最大公稱粒徑時，容易發(fā)軟，反而對面層不利，直接影響路面的質(zhì)量。 在攤鋪過程中攤鋪機(jī)勻速前進(jìn)速度控制在24m/min，并控制好超粒徑料，有拖痕及時人工彌補(bǔ)。 4.3.

17、2 外觀質(zhì)量控制 外觀質(zhì)量要求：(1)表面平整密實(shí)，無松散無輪跡，無泛油；(2)縱橫接縫銜接平順外觀色澤均勻一致；(3)與其它構(gòu)造物銜接平順無污染；(4)攤鋪范圍以外無流出的稀漿混合料；(5)表面粗糙無光滑現(xiàn)象。 4.3.3 攤鋪?zhàn)⒁馐马?xiàng) 混合料進(jìn)入攤鋪箱要保持所要求的粘度和穩(wěn)定性，調(diào)整含水量要非常重要，并控制好破乳時間和加強(qiáng)接縫的處理。 攤鋪質(zhì)量的好壞直接決定稀漿封層的施工質(zhì)量，在攤鋪時不可避免的出現(xiàn)離析或劃痕等缺陷。在出現(xiàn)離析時，攤鋪機(jī)操作手應(yīng)調(diào)整好稀漿封層機(jī)的工作狀態(tài)，密切關(guān)注稀漿混合料的拌和均勻程度及稀漿混合料在攤鋪槽中的左右分布情況及時進(jìn)行調(diào)整，保證攤鋪的平整度和均勻性。在出現(xiàn)劃痕時

18、，首先要解決超粒徑石料的存在，集料嚴(yán)格過篩，攤鋪前及時清理攤鋪槽。攤鋪時，安排專人緊跟攤鋪機(jī)，密切關(guān)注攤鋪的情況，發(fā)現(xiàn)劃痕立即用拌和好的稀料補(bǔ)填刮平。 對于縱向接縫的處理，若稀漿封層機(jī)進(jìn)行攤鋪時，先鋪筑的一幅已經(jīng)固結(jié)，對接縫應(yīng)先進(jìn)行預(yù)灑水處理，然后用橡膠刮板處理突出的部分，再用掃帚掃平；若鋪筑的一幅還未固結(jié)，則無須灑水處理，待先鋪筑一幅初凝后，立即用平鍬處理接縫的突出部分。 4.4碾壓與交通養(yǎng)護(hù) 在稀漿封層破乳成型后，都可能存在若干的空隙，為了消除空隙，提高封層的密實(shí)度與強(qiáng)度，攤鋪后采用810噸雙鋼輪或者1216噸以上膠輪壓路機(jī)靜壓12遍，碾壓宜在剛破乳接近液態(tài)的時候進(jìn)行碾壓，防滲效果較好。

19、但采用稀漿封層機(jī)進(jìn)行施工的封層，由于石屑與瀝青裹附效果很好，石屑比較密實(shí)、平整，如采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，顆粒狀的石屑會有部分破碎壓碎裂開，裂開的部分無瀝青粘合，封層的整體效果就會減弱。膠輪壓路機(jī)則可較好地將石屑與瀝青揉合到一起 因此采用12t16t的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓效果更為理想。 稀漿封層機(jī)施工封層工序連接緊密，工作效率高，因此養(yǎng)護(hù)工作比較重要，一般施工完畢后半小時后通車對封層的影響不會很大，但是與用普通施工方法的封層相比開放交通的時間已大為縮短。 4.5試驗(yàn)檢測 4.5.1 攤鋪機(jī)對稀漿封層的破壞試驗(yàn) 下面層施工時，攤鋪機(jī)以正常攤鋪狀態(tài)行車并略有拐彎稀漿封層表面未出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象，并且油膜未

20、出現(xiàn)破損。 4.5.2 現(xiàn)場滲水試驗(yàn) 為了檢驗(yàn)路面的密水效果，對施工后的路面進(jìn)行了滲水試驗(yàn)，結(jié)果見表3-1。滲水指標(biāo)均能滿足要求，說明設(shè)計(jì)的混合料具有較好的密水性。 表3-1滲水試驗(yàn)結(jié)果 5 結(jié)語 在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過稀漿封層大規(guī)模的應(yīng)用實(shí)踐和路面性能檢測結(jié)果得到以下主要結(jié)論： （1）稀漿封層和微表處以一種乳化瀝青為粘結(jié)料的冷拌瀝青混凝土薄層施工技術(shù)，其外觀類似于瀝青砂或細(xì)粒式瀝青混凝土，也有許多相似之處，應(yīng)用范疇較廣，施工也較為方便，但兩者是完全不同的類型，其區(qū)別主要是施工機(jī)械、施工要求與質(zhì)量。 （2）在施工中需嚴(yán)格控制混合料的粘度，過粘容易引起早期破乳，并出現(xiàn)劃痕，影響平整度，過稀混合料容易離析，出現(xiàn)瀝青上浮，導(dǎo)致和基層的粘結(jié)力下降。因此，現(xiàn)場調(diào)節(jié)