1、高速公路透層和下封層施工工藝 高速公路透層和下封層施工工藝(11 廣東省高速公路有限公司廣州市510100; 21 江蘇省交通科學研究院南京市210017)摘要: 簡要介紹了茂湛二期高速公路透層、下封層的原材料技術要求, 并對項目透層、下封層施工工藝及注意事項著重進行了介紹。實踐表明, 茂湛高速公路透層、下封層的施工是成功的, 其間所取得的經驗可供其他高速公路瀝青混凝土路面施工時參考。關鍵詞: 高速公路; 透層; 下封層; 施工工藝半剛性基層瀝青混凝土路面是我國已建及在建高速公路路面結構的主要結構形式, 水泥穩定碎石基層結構則是半剛性基層的結構型式之一, 該結構具有良好的強度和剛度, 水穩定性

2、、抗沖刷能力、與上部瀝青混凝土層的粘結力等則相對缺乏。我國已建高速公路的建設經驗證明, 半剛性基層一些早期損壞(唧漿、沉陷、路面裂紋和推移等) , 或多或少地與半剛性基層本身的缺陷存在一定的關系。可見, 減少水對水泥穩定基層的損害及提高瀝青混凝土層與水泥穩定基層的結合力, 對提高半剛性基層瀝青混凝土路面的使用性能和壽命有著重要意義。透層、下封層作為半剛性基層與瀝青混凝土層間重要且不占用結構厚度的層次, 它們的存在可減少水的滲入及水對水泥穩定基層的沖刷, 在一定程度上可改善基層的抗水沖刷能力, 對提高水泥穩定基層與瀝青混凝土層的粘結力, 有著非常重要的作用。因此, 透層及下封層作為粘結瀝青混凝土

3、層與半剛性基層的重要結構層是必不可少的。如何選擇合適的透層、下封層材料, 并進行嚴格的施工質量控制, 保證其質量并使之達到相關技術要求, 使其在高速公路建成后發揮良好的功能, 是高速公路建設中所必需面對的問題。透層、下封層材料的選擇及施工質量的控制, 在茂湛二期高速公路建設中(以下簡稱本項目) , 受到業主、監理、施工項目部的高度重視,根據國內工程實踐具體情況, 提出了透層、下封層材料及施工工藝要求, 并據此對透層、下封層的施工進行了嚴格的控制, 保證了透層、下封層的施工質量。1透層和下封層材料選擇111透層技術要求有專家認為, 透層可在較大的程度上改善基層的抗水沖刷能力, 減少滲透水對基層的

4、破壞, 同時還有利于增加瀝青下封層對路面的粘結作用。因此, 透層油在基層中應保證一定的滲透深度, 以增強基層的整體性并形成粘結介面。目前, 建設工程中通常采用乳化瀝青作為透層油。影響乳化瀝青效果的主要因素包括: 基層表面的致密程度、乳化瀝青滲透性等。乳化瀝青的滲透性與瀝青的粘度、針入度、蒸餾殘留物含量及采用的滲透劑等密切相關。有研究表明 1 , 乳化瀝青滲透性能與滲透劑摻量成正比, 與瀝青含量成反比, 在綜合比較了技術、質量、經濟指標的基礎上, 提出了瀝青含量宜控制在40% 45% 的標準。國內從事瀝青方面的工作者 2 都了解, 我國的乳化瀝青標準及試驗方法基本上是參照20 世紀80年代日本的

5、標準和試驗方法制定的。目前, 日本已對乳化瀝青的標準和試驗方法作了修改, 日本乳化瀝青協會(JEAA S) 修改制定了乳化瀝青品種、代號, 其中有高滲透力(PK- P) 乳化瀝青品種, 主要用于透層,日本標準要求該產品蒸餾殘留分大于40% , 我國則要求在50% 以上。該品種乳化瀝青在廣東省的高速公路建設中已得到應用, 鉆芯試驗結果表明, 該乳化瀝青作為透層油使用對半剛性基層可獲得良好的滲透效果。鑒于此, 本項目對透層油及透層提出要求, 見表1。可見本項目僅對乳化瀝青的粘度、基質瀝青情況提出要求, 未對蒸餾物含量提出具體指標要求。根據對目前市場中不同乳化瀝青性價比較的結果, 最終選擇蒸餾殘留分

6、為42% 左右的PK- P 型號乳化瀝青作為透層油, 各項指標均能較好地滿足表1 3 要求。表1透層油主要技術指標項目名稱項目要求道路標準粘度計粘度C25, 3s8 12基質瀝青針入度(25, 100 g, 5 s)0 11 mm延度(5 cmm in, 25) cm100 200 60透層油用量(kgm 2) 014 017112下封層技術要求 下封層位于瀝青混凝土層與水泥穩定基層之間, 對提高瀝青混凝土層與基層的粘結力, 并減少上部瀝青混凝土層漏水的滲入起著重要的作用。根據項目建設情況同時結合廣東省高速公路建設中所取得的經驗, 本項目要求采用AH- 90 熱瀝青, 其技術要求應滿足公路瀝青

7、路面施工技術規范(JTJ 032- 94) 附錄C 中AH- 90 的要求。下封層宜采用堅硬、潔凈、干燥、無風化和無雜質的顆粒組成的石料, 應滿足公路瀝青路面施工技術規范(JTJ 032- 94) 附錄表C16 中S12 的規格要求。當集料粉塵含量不滿足要求時承包人應用乳化瀝青預拌, 以增加其與熱瀝青的粘附性。項目下封層集料采用應用于中、下面層的S12 規格材料, 該材料的顆粒形狀、粉塵含量等各項指標, 均較好地滿足施工技術規范要求, 故在項目過程未對之進行預拌。113原材料質量控制 為確保原材料質量滿足項目要求, 本項目管理手冊對透層、下封層、集料質量檢驗提出了要求。明確提出施工單位應托有關

8、單位, 進行透層、下封層瀝青的整套試驗, 至少一月送檢一次。施工單位自檢主要是對瀝青進行3 大指標的檢驗, 檢驗頻率為20t (或以下) 至少一次。下封層集料檢測頻率按中、下面層檢測頻率進行。2透層和下封層的施工工藝211透層施工工藝及施工注意事項21111透層施工工藝 (1) 為提高透層的滲入效果, 項目要求在水泥穩定碎石基層施工完畢12 h 內施工完透層, 便可較好地保證透層的透入深度。 (2) 徹底清除基層表面浮灰, 確保透層油透入基層一定深度, 使下封層與基層粘結牢固。由于項目在基層施工較短時間內即對基層進行透層灑布, 基層面比較潔凈, 無需較大工作量的清掃。 (3) 噴灑透層油時,

9、用瀝青灑布車噴灑乳化瀝青, 灑布量通過試驗路來確定, 應符合項目要求。根據項目試驗路情況, 透層灑布量為015 kgm 2 左右時, 灑布比較均勻, 表面油膜現象較少, 透入效果良好, 透入深度滿足要求。 (4) 灑完透層油后即采用塑料薄膜對基層進行覆蓋、養護。21112施工注意事項 (1) 透層油的滲入深度是透層施工的重要技術指標, 前面提到滲入深度除與透層油自身特性相關外, 還與水泥穩定基層的致密程度有關。如在水泥穩定基層強度達到一定程度后, 水泥穩定基層表面形成致密的結構將影響透層油的滲入效果, 因此項目要求在正常條件下, 在水泥穩定碎石基層施工完畢12 h 內施工完透層。 (2) 在灑

10、布透層油之前, 應預熱并疏通油嘴, 保證透層油灑布的均勻性。 (3) 灑布時如有遺漏, 應及時采用人工進行補灑。 (4) 透層油灑布前應對人工構造物(如路緣石)進行適當防護, 以防污染。 (5) 透層油灑布過程中應嚴格按試驗路所取得的經驗進行, 灑布人員不得隨意調整或更改, 并應確保透層油灑布量, 保證滲入厚度。 (6) 如遇大風或即將降雨時, 不得灑布透層油,并應及時對基層進行薄膜養護, 待天氣條件較理想時或7 d 養護期后,再進行透層油的灑布, 灑布前應對路面進行清理, 清除基層表面浮灰和泥漿, 盡量使基層頂面集料顆粒部分外露。212下封層施工工藝及施工注意事項21211下封層施工工藝 (

11、1) 待灑布透層油后, 經檢查無油膜或在殘留油膜及塑料薄膜已刮除的情況下, 經監理工程師確認,方可進行下封層的施工。 (2) 封層瀝青的噴灑量應采用瀝青灑布車通過試灑確定, 本項目根據試驗路段情況確定了封層瀝青按016 kgm 2 的噴灑量控制。 (3) 當封層瀝青噴灑一段時間后, 緊接著采用礦料灑布車灑布石料, 灑布量通過試驗路確定, 灑布量為4 7m 31 000m 2, 覆蓋面積為70% 左右, 局部采用人工輔助方法(用掃把) 不使骨料上、下重疊, 使石料均勻灑布于封層瀝青頂面。(4) 用輕型輪胎壓路機緊跟碾壓, 使封層材料與上基層緊密聯結。21112施工注意事項 (1) 基層表面一定要

12、清除干凈, 殘留塑料薄膜、油膜則應刮除處理, 灰塵的清除一般需經過清掃、氣吹和水沖才能完成, 使基層頂面集料顆粒部分外露。 (2) 熱瀝青應做到噴灑均勻, 且噴灑量符合規定。 (3) 下封層施工中, 集料撒布應均勻, 用量不宜過高過低。本項目將覆蓋率控制在60% 80% (如圖1 所示) , 確保封層對瀝青混凝土層與基層的層間粘結, 以及不過多地占用下面層厚度。同時, 防止泛油現象的發生。 (4) 在鋪瀝青混凝土下面層前, 應將浮動的集料掃除, 下封層對下面層施工富余度, 不宜過高(一般比下面層施工提前2 d 的工作量) , 并應加大對下封層的保護, 使已完工下封層免遭車輛污染。(5) 集料撒

13、完后, 下封層應采用輕型輪胎壓路機碾壓, 不可將集料壓碎, 局部露黑處發生粘輪時, 應補撒少量集料。 (6) 對于基層表面不平整或表面有坑槽的情況,應防止在低洼處瀝青用量過大, 形成軟層。3結語 在本項目的透層、下封層施工過程中, 由于業主、施工和監理3 個單位對原材料及施工質量從嚴進行了控制和把關, 鉆芯試驗表明, 透層的滲入深度可較好滿足項目管理手冊要求, 透入深度在315 mm以上。完工的基層到下封層的施工時間基有1 個月左右的時間, 其間將直接承受施工車輛及氣候條件(雨水等) 作用, 下封層施工前對基層調查表明, 基層表面完好, 未發現因沖刷而引起的松散現象, 可見透層良好的透入對提高

14、水泥穩定基層表面的穩定性效果明顯。較高氣溫鉆芯時發現, 下面層芯樣與基層的斷裂面主要位于透層透入深度下水泥穩定基層處, 下面層芯樣可較好地將透層帶出, 表明下面層與基層層間粘結良好, 基層表面透層整體性好一、工程概況：濱州黃河十二路道路工程。起點（K-1-369.56）與渤海路相交，工程終點（K8+542.43）與黃海路相交，全長9911.99m，為城市主干道之一。設計主路寬40m，設計車荷載為汽-20，掛-100。路基采用整體式斷面，雙向五車道，其中：行車道253.75米。土路肩22米。路面底基層為30cm石灰土底基層，底基層下寬為41.5m。二、施工機械設備及人員部署（1）機械設備 瀝青灑

15、布車1臺、灑水車1輛、吹風機2臺。（2）人員部署根據工程施工特點，安排22人，具體安排如下：清掃人員15人、補灑人員5人、質檢人員2名。三、施工方案及施工工藝（一）施工準備 1、材料試驗 在乳化瀝青透層油施工前，應對乳化瀝青的各項指標進行檢測，試驗內容為：（1）篩上剩余量試驗（要求不大于0.3%）（2）電荷試驗（要求陽離子帶正點）（3）破乳速度試驗（要求中裂）（4）蒸發殘留物試驗（要求不小于60%）（二）清掃 在澆灑前，應安排10人清掃，1人用吹風機吹去基層表面塵土，雜草，再用灑水車清洗路面，保持表面清潔。（三）灑布在澆灑之前，應有監理工程師檢驗，經同意之后方可施工。在灑布之前，提前3小時灑少

16、量水，并等表面稍干后在澆灑透層油。首先鋪灑試驗段，按每平方1.3kg的乳化瀝青灑布。根據經驗灑布車用3檔。每小時30公里的速度灑布，施工中按設計的瀝青用量一次澆灑均勻，當有遺漏的地方時，用人工補灑，澆灑透層瀝青后，禁止車輛、行人通行。（四）技術保障措施（1）透層瀝青灑布后應不致流淌，基層滲透一定深度，不得在表面形成油膜。（2）如果遇大風或即將降雨時，不澆灑透層瀝青。（3）氣溫低于10時，不澆灑透層瀝青。（4）灑布時，試驗人員及時抽檢每平方用量，是否符合要求。（5）瀝青灑布車如果出現噴灑不均勻時，應更換噴嘴。 （6）各行人，行車路口用塑料薄膜覆蓋一層，薄膜上用土蓋20cm保證乳化瀝青膜不被破壞。

17、一、工程概況：濱州黃河十二路道路工程。起點（K-1-369.56）與渤海路相交，工程終點（K8+542.43）與黃海路相交，全長9911.99m，為城市主干道之一。設計主路寬40m，設計車荷載為汽-20，掛-100。路基采用整體式斷面，雙向五車道，其中：行車道253.75米。土路肩22米。路面底基層為30cm石灰土底基層，底基層下寬為41.5m。二、施工機械設備及人員部署（1）機械設備 瀝青灑布車1臺、灑水車1輛、吹風機2臺。（2）人員部署根據工程施工特點，安排22人，具體安排如下：清掃人員15人、補灑人員5人、質檢人員2名。三、施工方案及施工工藝（一）施工準備 1、材料試驗 在乳化瀝青透層油施工前，應對乳化瀝青的各項指標進行檢測，試驗內容為：（1）篩上剩余量試驗（要求不大于0.3%）（2）電荷試驗（要求陽離子帶正點）（3）破乳速度試驗（要求中裂）（4）蒸發殘留物試驗（要求不小于60%）（二）清掃 在澆灑前，應安排10人清掃，1人用吹風機吹去基層表面塵土，雜草，再用灑水車清洗路面，保持表面清潔。（三）灑布在澆灑之前，應有監理工程師檢驗，經同意之后方可施工。在灑布之前，提前3小時灑少量水，并等表面稍干后在澆灑透層油。首先鋪灑