摘要： 不少高速公路路面有早期損壞現象，造成這些破壞的主要原因之一是基層所做的下封層并未真正起到防水、封水和聯結的作用，本文結合平(定)陽(曲)高速公路路面ES-2型稀漿封層的施工實例，主要介紹了ES-2型稀漿封層的配合比設計及施工控制。
關鍵詞：瀝青砼路面 稀漿封層 配合比設計 施工控制
不少高速公路路面都有早期損壞的現象，在通車后短短的幾年內就出現了不同程度的早期損壞。造成這些損壞的重要原因之一就是基層受水損害，其中包括所做的下封層未能真正起到防水、封水和聯結的作用，這一點已引起了廣大筑路人員與科研人員的廣泛重視。現在山西省一些高速公路采用稀漿封層代替傳統的熱瀝青封層，取得了良好的效果，平陽高速公路在這方面就進行了有益的嘗試與探索，對于增強路面結構層的強度、穩定性與防水能力都起到了事半功倍的作用。現介紹ES-2型稀漿封層技術在平陽高速公路上的配合比設計及施工控制情況。
(一)ES-2型稀漿封層的概念
ES-2型稀漿封層是以乳化瀝青作結合料，將符合級配的骨料、水按照一定的設計配合比，用機械設備攪拌成稀漿混合料，均勻地攤鋪在路面上，經裹覆、破乳、析水、蒸發、固化等過程與原路面牢固地結合在一起，成型后形成密實、堅固的瀝青混合料薄層。
(二)ES-2型稀漿封層的作用
瀝青混凝土路面下封層主要有以下作用;(1)防止雨水下滲，保護基層與路床不受水的沖刷而產生唧漿等病害;(2)加強瀝青混凝土面層與基層的粘結，使基層與面層形成一個連續整體，有效地防止由于層間不連續而造成層底拉應力增大，從而延長路面的使用壽命;(3)及時封閉基層，達到有效地防止基層由于暴露時間過長而造成的溫縮和干縮裂縫，并防止在施工期間施工車輛對基層的破壞。
(三)ES-2型稀漿封層的設計與施工控制
3.1 材料
3.1.1 瀝青
稀漿封層采用慢裂BC-1型普通乳化瀝青鋪筑。基質瀝青采用中海AH-70#，檢測其乳化瀝青各項指標均符合JTG F40-2004規范要求。
2.1.2 礦料
ES-2型稀漿封層采用0-5mm石屑，產地在山西太原市陽曲縣范莊石料廠。石屑選擇堅硬、干燥、表面干凈、無風化且無雜質的石料經破碎加工而成，礦料中不得含有超過封層厚度的超粒徑顆粒。在級配選擇上應適中，偏粗可能會導致空隙率大、防水效果較差，偏細可能會導致強度不足而發軟。平陽高速公路稀漿封層采用礦料級配檢測如表1。
表1 ES-2型稀漿封層的礦料級配
|
篩孔尺寸（mm） |
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.6 |
0.3 |
0.15 |
0.075 |
規范值
（%） |
100 |
95-100 |
65-90 |
45-70 |
30-50 |
18-30 |
10-21 |
5-15 |
|
檢測值（％） |
100 |
97.8 |
84.4 |
59.7 |
36.9 |
21.7 |
14.3 |
9.7 |
3.2 配合比設計
稀漿封層配合比設計中，以濕輪磨耗值和負荷輪粘附砂量作為雙重控制指標，即：1d濕輪磨耗值控制在不大于800g/m2和負荷輪粘附砂量控制在不大于450g/m2作為設計控制依據;同時以稀漿封層標準稠度2-3cm的稠度用水量，作為稀漿封層的標準用水量。配合比設計過程中，分別擬定5個乳化瀝青用量進行濕輪磨耗、負荷輪粘附砂量試驗和標準稠度試驗，在獲得的試驗參數基礎上，確定稀漿封層配合比設計的乳液用量范圍，各項技術指標如表2。
表2 ES-2型稀漿封層配合比設計
|
乳化瀝青用量 （%） |
10.5 |
11.5 |
12.5 |
13.5 |
14.5 |
|
濕輪磨耗值 （g/m2） |
1089.3 |
739.2 |
468.4 |
350.4 |
318.5 |
|
負荷輪粘附砂量 （g/m2） |
180.9 |
270.9 |
357.5 |
432.7 |
514.5 |
|
乳化瀝青用量范圍 |
11．3%-13.7% |
|
油石比范圍 |
6.4%-7.7% |
|
配合比比例 |
乳化瀝青：礦料：水=12.5：100：7.3 |
3.3 施工技術要求與質量控制
(1)施工應在基層養生期結束并質量檢查驗收合格后，方可進行封層的施工，同時要徹底清掃基層表面的所有雜物、塵土及松散顆粒，做到潔凈無塵，對由于汽油或柴油滴漏形成的大塊油污，用去污劑將其清除干凈，否則會降低封層與基層的粘結力，產生起皮、剝離等質量問題，并對路緣石等構造物進行適當防護，并封閉交通，減少干擾以保證封層成型質量。
(2)施工用的原材料(改性乳化瀝青、礦料、水等)應經檢驗合格后方可使用，施工用礦料必須過篩，把超大粒徑的石料篩出去，以免大粒徑石料給稀漿混合料的拌和、攤鋪帶來不利影響。
(3)稀漿封層施工應采用稀漿封層攤鋪機進行，攤鋪前必須對攤鋪設備做全面的檢查和調試，同時標定攤鋪厚度，確定攤鋪機工作狀態完全正常時方可施工，當原材料或配合比發生較大變化時，應重新進行計量標定。
(4)攤鋪時，調整攤鋪槽，打開控制開關，使調整好的稀漿流入攤鋪槽內。當流至攤鋪箱容積2/3時，啟動底盤，以1.5～3 km/h的速度勻速前進。應保持稀漿攤鋪量與攪拌量基本一致，并始終保持攤鋪箱內稀漿混合料的體積為攤鋪箱容積的1/2左右，當一種材料用完時，必須停止鋪筑，重新裝料后再繼續進行。
(5)稀漿混合料攤鋪后，若出現不平整處應立即用橡膠耙進行人工找平，找平的重點部位為：起終點，縱、橫向接縫及超粒徑顆粒引起的溝槽。
(6)接縫處理。對于縱向接縫，如鋪好的混合料出現部分凝固狀態時，應對其預濕后再進行下一車程的施工。對于橫向接縫，宜從上一車程的終端，倒回5～10 cm的距離開始下一車程的施工，駕駛員應保證機械的運行線形與上一車相吻合，縱、橫接縫漏接處應進行人工找平。
(7)根據選定的級配，要求壓實后的厚度在8 mm左右，不宜低于7 mm和大于10 mm，稀漿封層厚度過薄達不到防水的效果，過厚則由于本身強度不足而可能形成油包、軟層。
(8)稀漿封層的施工氣溫及養護成型期內氣溫不得低于10℃，且施工和養護成型期間如遇天氣即將下雨或正在下雨時嚴禁施工，雨后基層積水未干或未清除以前，不可施工。
(9)注意早期養護，在乳化瀝青剛破乳時及時用小型輪胎壓路機反復碾壓4～6遍，這樣，有利于提高密實度、早期強度和平整度以及防水性能。碾壓完畢后，應封閉交通2-3天，等水分蒸發后，方可允許施工車輛通行以均勻碾壓。必須行駛的施工車輛應在破乳后才能上路，并保證車速低于5KM/h，并不得在下封層上剎車或調頭。養護7天后才可攤鋪瀝青砼下面層。
(10)操作人員在車輛行駛過程中，應保證安全，如應掛牢操作臺的圍欄和把牢操作設備，倒料人員在攤鋪車上系牢安全帶等。同時整個施工過程應注意現場清潔，防止污染。
(11)稀漿封層施工的外觀質量要求：表面平整密實，無松散，無輪跡;縱、橫縫銜接平順，外觀色澤一致;與其他構造物銜接平順，無污染;攤鋪范圍以外無流出的稀漿混合料;表面粗糙，無光滑現象;攤鋪厚度均勻。
(四)ES-2型稀漿封層的質量檢驗
4.1 稀漿封層的質量檢驗
在施工地過程中，應對稀漿混合料進行抽樣檢測，抽檢的項目包括：稠度(目測)、油石比、礦料級配、外觀、攤鋪厚度、浸水1h后濕輪磨耗。一些項目的主要檢測結果列于下表3～表5。
表3 乳化瀝青檢驗結果
|
指標 |
蒸發殘留物
含量 |
蒸發殘留物性質 |
|
針入度（100g,25℃,5s） |
延度(15℃) |
軟化點 |
|
檢驗結果 |
56.5% |
57(0.1mm) |
＞55cm |
47.2℃ |
|
技術要求 |
≥55% |
45～150(0.1mm) |
≥40cm |
|
表4 稀漿封層抽提試驗結果
|
項目 |
篩孔尺寸/mm |
油石比 |
|
9.5 |
4.75 |
2.36 |
1.18 |
0.6 |
0.3 |
0.15 |
0.075 |
|
試驗結果 |
100 |
98.4 |
65.8 |
48.7 |
31.9 |
19.8 |
12.6 |
5.2 |
7.1 |
|
級配范圍 |
100 |
95-100 |
65-90 |
45-70 |
30-50 |
18-30 |
10-21 |
5-15 |
7.3 |
表5 其他主要指標的檢測結果
|
檢測項目 |
稠度/cm |
滲水系數/(mL/min) |
厚度/mm |
礦料的裹覆性 |
|
平均值 |
2.8 |
6.7(11.7) |
7.8 |
＞2～3 |
|
標準差 |
- |
2.9 |
0.86 |
- |
|
變異系數 |
- |
42.6% |
14.8% |
- |
|
設計要求 |
2～3 |
基本不滲水 |
≥6 |
＞2～3 |
檢測結果表明：乳化瀝青的主要技術指標、級配與瀝青用量均滿足規范要求。稀漿封層具有較好防水性能，滲水系數除個別點較大外，其余均在lOmL/min以下;厚度上稍有點偏薄。稀漿封層整體外觀平整，色澤均勻一致。
總的來說，稀漿封層的施工質量雖然達到了質量技術要求，但在施工過程中也暴露出了不少問題與不足，主要體現在以下幾個方面：
(1)在陰雨天氣施工時，稀漿封層較長時間處于稀漿狀態，不能及時破乳成型。這主要是由于稀漿封層在施工過程或破乳成型前遇雨，從而增加了乳液中的水量，且因施工時期已是9月份，氣溫偏低。因此在稀漿封層施工前應密切關注天氣的變化，盡可能選擇在晴天施工。
(2)基層局部范圍沒有將塵土等徹底清理干凈，無形中在基層與稀漿封層之間設置了一層隔離層，導致稀漿封層起皮現象。此類問題在熱瀝青封層中同樣存在。
(3)局部路段厚度不足，造成這類問題的主要原因在于一方面是稀漿封層的生產量與行車速度不匹配，主要是由于施工操作不當;另一方面在于基層不平整。當出現此問題時，施工人員應立即進行人工修補。
(4)出現縱向刮痕，主要是由于石屑中含有超大粒徑的石子所致，因此要求將石屑在施工前過篩處理。一旦施工中出現縱向刮痕，應立即進行人工修補。
(五)結語
從跟蹤檢測平陽路面ES-2型稀漿封層的測定結果來看，通過稀漿封層，路面的平整度、透水性能有了很大提高，同時由于陽離子乳化瀝青對骨料裹覆性好，稀漿具有較好的流動性和滲透性，有利于填充和治愈路面的裂縫;粘結力強，與下承層結合牢固，可以提高路面的密實性和防水性，有效地延長了路面的使用壽命。
參考文獻： 【1】JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范
