高速公路沥青路面层间粘结材料及应用技术

河南省漯周界高速公路有限责任公司　郑朝义苗利红　高速公路沥青路面结构设计中，基层多为水泥稳定　碎石半刚性基层或水泥混凝土刚性基层（如ＲＣＣ＋ＡＣ　复合结构及桥梁、涵洞、通道等），路面设计多为沥青混　凝土结构、ＳＭＡ结构或多碎石沥青混凝土等柔性结构，　且多为分层摊铺。由于柔性结构与半刚性、刚性结构的　回弹模量不同，其通过级配组合在一起受行车荷载的作　用时，各施工层层间应力的扩散方式不同。由此而产生　的形变也各不相同，两个施工结构层之间在客观上会发　生相对的移动趋势。　当高速公路路面面层为多碎石沥青混凝土或ＳＭＡ　结构。施工操作工艺会受材料性质、石料规格、混合料配　合比、油石比、拌和设备、摊铺设备、碾压湿度及碾压时　问等多种环节的影响。透水性几乎为零的沥青面层往往　会由于某一环节的问题而使面层的透水性受到影响，甚　至会影响整个路面工程的质量。如果施工时能在水泥稳　定碎石基层上加铺下封层，病害就会大大减轻。随着高　速公路标准的不断提高以及人们认识的不断提高。已普　遍把下封层加入到沥青路面的结构设计中。如漯周界高　速公路的路面设计就增加了粘层油。设计厚度为３—　４ｍｎ。但这个厚度只能是透层油的施工。实际施工时我　们从施工的工艺和质量保证来考虑，将粘层油变更为　６ｍｍ的乳化沥青稀浆封层，取到了较好的效果。　一、下封层、粘层、透层的使用范围及区别　１．规范要求的使用范围。　（１）封层。位于多雨地区且沥青面层空隙较大、渗　水严重的路面在铺筑基层后，不能及时铺筑沥青面层而　需要开放交通时，必须铺筑下封层。　（２）粘层。双层式或三层热拌热铺沥青混合料路面　在铺筑上面层前，其下面的沥青层已被污染。水泥混凝　土路面上铺筑沥青面层时必须洒铺粘层。　（３）透层。沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及　水泥、石灰、粉煤灰等无机料稳定土或粒料的半刚性基　层上必须洒透层沥青。　２．下封层、粘层、透层的区别。见下表：　４４　河南科技２００６．１上　项目　沥青用量（ＩＡｎ　）　石料用量　石料规格　施工工艺　粘层　Ｏ＿３～Ｏ．５　无　无　喷洒　透层　Ｏ７～１．１２　３ｍ２Ｋｍ２　石屑或砂　石屑并碾压　洒沥青撤　．　下封层　油石比７．５—　５４－８．１ｋｇ４ｎ　Ⅱ级配矿料　用稀浆封层　１３．５％　．机拌和摊铺　二、下封层、粘层殛透层的抗剪强度比较　下封层、粘层及透层油的施工Ｔ艺有一个共同的特　点，就是都可以提高刚性、柔性结构层之间的抗剪强度，　但它们的抗剪强度不同。　１．下封层的抗剪强度试验结果。　油石比（％）　７　８　９　１０　１１　抗剪强度（Ｍｐａ）　０．１４３　０．１５７８　０．１８　０．１７３　０．１３　注：（１）试验温度６０￣Ｃ时，垂直荷载为０．ＩＭｐａ，剪切　速率为３．５ｍｍ／ｍｉｎ，以下各试验条件相同。（２）封层混　合料级配使用是ＩＩ型时，矿料用时为８Ｋｇ／ｍ　，外加水量　占矿料总量的１０％，养生时间为６０￣Ｃ、２４小时。　２．粘层抗剪强度试验结果。　沥青用量（ＩＡｎ　）　０．２５　ｌ　０．３　ｌ　０．４　ｌ　０．５　抗剪强度（Ｍｐａ）　０．１　１９　　ｌ０．１２８６　　ｌ０．１４３４　Ｊ　０．１３１３　注：石屑用量为３Ｋｇ／ｍ　。　３．透层抗剪强度试验结果。　沥青用量（ＩＡｎ　）　０．５　０．７１４　１．０２　ｌ　１．５３　２．０４　抗剪强度（Ｍｐａ）　０．１２３　０．１４１２　０．１５４２　　ｌ０．１６５５　０．１１４４　由上述各表列试验结果可知。下封层做为沥青路面　结构层间结合料时的抗剪强度最大，做为粘结过渡层效　果最好。　三、下封层、粘层、透层施工特性比较　１．按照规范要求，粘层沥青洒布后应立即进行沥青　路面面层的施工，并要求阻断交通，待乳化沥青破乳后　才可以加铺下一层。　．　２．透层沥青施工时，若沥青为热改性沥青，特别是　维普资讯 http://www.cqvip.com

路桥建设ＳＢＳ改性，需要在高温时进行喷洒，施工质量受施工环　境、温度及基层的清洁状况影响。否则，容易出现离析、　五、下封层的防水性　■—●　稀浆封层混合料是一种可以流动的浆体，浆体巾游　离的沥青原状颗粒在流动过程中可以渗透到水泥稳定　的碎石基层中，浆体底部游离的沥青原状颗粒可以形成　一水和沥青分离、喷洒不匀，沥青阻塞洒布机出油孔等现　象。透层沥青的施工对石屑的干燥度要求很高，所用石　屑必须经过过筛。同时，撒布石屑后必须及时碾压才能　达到满意的质量效果。　３．下封层的作用效果明显优越于粘层、透层。它是　个相当于粘层的沥青油膜，油膜具有较好的隔水性　能。这样，即使在封层在没有密实的情况下，路基下部的　水分也很难渗过油膜，起到了防水的作ｆ｝｝Ｊ。　稀浆混合料中有近２０％的水分，沥青乳液破乳后若　封层未经碾压会含有很多细小的空隙，混合料中的沥青含　有乳化剂，乳化剂的极性在没有完全消失之前具有吸水性　级配石料、沥青乳化液、添料、助剂，通过稀浆封层施工　机械按比例集中投料、拌和并完成摊铺的一种细料式沥　青混凝土薄层施工工艺，具有密级配、大油量的特点，粘　结性和密封性都特别好。加之近几年随着慢裂怏凝技术　的发展，摊铺后１小时后即可开放交通，并且封层的密　实性还会随着行车的碾压次数的增多而逐渐提高，特殊　情况下，这种封层可以在小交通量的范围内保持２～３年　的寿命而不使基层受损坏。在摊铺沥青面层时可直接进　行沥青路面的施Ｔ，下封层会在沥青混合料的高温及压　路机的振动下进一步密实，真正起到粘结、密实、防水的　作用。　四、下封层混合料的特性　１．稀浆封层混合料中有２０％左右的水份存在，其成　型过程与热沥青的成型明显不同。其中的沥青必须经过　乳化液与骨料的粘附及破乳、排水、蒸发等过程才能完　全恢复原有的粘结性能。开放交通的稀浆封层需要经过　一段时间的定型，才能达到一定的强度要求。因而乳化　沥青密实性的提高需要时问，也需要外力的碾压作用。　这种碾压作用主要来自于自然（施Ｔ车辆）碾压和机械　碾压，用于稀浆封层碾压的设备以胶轮压路机为佳，ｆｆ！　－可采用轻型光轮压路机与胶轮压路机的组合。　２．混合料中含水量受温度的影响较大。温度高，失　水快；温度低，失水就慢。做成乳化沥青砂试件，当油石　比为１０％时，养生时间为２４小时时，１１０ｃＣｌ的条件下的　含水量为４％；６Ｏ℃条件下的含水量为５％；２３℃条件下　的含水量为６％。　稀浆封层作为下封层，一般厚度只有３￣７ｍｎ。在气　温２５＂Ｃ左右．开放交通自然碾压的情况下，２￣７天就可　以接近热沥青｝昆凝土的密实度。这是因为当混合料含沥　青量较大（１Ｏ％左右）时，沥青的高温抗流变性会自然趋　下密实，起到了防水的效果。　漯周界高速公路原设计为热沥青透层油，后改为乳　化沥青稀浆封层并取得了较好的效果。在摊铺稀浆封层　后。存没有开放交通的情况下，采用轻型光轮压路机与　胶轮压路机组合碾压（光轮压１遍、胶轮压２遍）１ｏ小时　后即进行沥青面层的施工，经钻孔取样分析比较，有下　封层的沥青混凝土与水泥稳定碎石的连接强度远远高　于只撒粘层沥青或透层沥青的样品。　能，类似于海绵体。随着时间的延长或外部环境条件的变　化，其渗水系数最终将为零。即便没有经过碾压或自然密　实时遇到阴雨天气的影响，也不会影响封层的使用质量。　通过漯周界高速公路乳化沥青稀浆封层的实践，稀浆封层　的防水、防渗效果得到了验证。稀浆封层完成后，自然碾压　的时间越长防渗效果越好。在一定的范围内，沥青含量越　大，封层的质量越好，渗水系数越小。　六、漯周界高速公路下封层工程实践　１．矿料级配。稀浆混合料配合比是按ＣＪＪ６６—９５规　程要求设汁，采用慢裂快凝。开放交通型标准，凝结时间　不超过３分钟，稀浆封层的矿料较细。其中，０，０７５ｍｍ以　下的粉料比例很大，筛分结果如下：　筛孔尺寸　ｌ（０　５　２ｍｍ）　，５　ｌ　２　０．６　０．３　０．１５　０．０７４　标准级配　ｌＯ０　ｌ００—９５　９５—６５　７０—４５　５Ｏ一３０　３０一ｌ　８　２ｌ—ｌ０　ｌ５—５　实测结果　１ｏｏ　９７．５　６８．３　４５　３７，３　１９，７　１４．１　８．５　２．各物料配合比。石料：乳化液　水　水泥＝１００：１７：　１０：３。　３．机械配置。使用西德进口ＳＯＭ１０００—２型全自动　稀浆封层摊铺机，并配置轻型光轮（８～１Ｏ吨）压路机和１　６　吨胶轮压路机各１台及其它辅助设备　　．４．施工程序及注意事项。　（１）下封层施工前，必须将水泥稳定碎石基层清扫　十净，对个别污染严重的路段需用水冲洗。　（２）物料的配比要按照设计要求配制，还需及时取　样进行现场检测。　（３）认真做好试验段，通过试验段取得成果，并结　合现场情况及时调整施工作业。　（４）碾压要及时，先胶轮屙光轮再胶轮，顺直行走。　对摊铺接缝处除人Ｔ整平外，还需用胶轮压路机多压一　遍。　（５）做好施工期间的交通管制，禁止车辆从未碾压　完成的下封层上通过　．可在施Ｔ完成两小时后开放交　通，但应限定车速。　河南科技２００６．１上４５