淺談透層、封層、粘層在海外道路工程施工中的應用

摘 要：根據柔性路面多層彈性理論，公路不同層面的混合料組成設計中，路面承受荷載應力、應變能力自上而下依次減弱。從路面受力來看，如果層面不連續，勢必影響荷載應力的擴散與消解，將導致路面過早出現疲勞性破壞。透層、封層和粘層在滿足阻水的同時，提高了路面層間結合力，這個結合力滿足了溫度以及應力應變的需要。

關鍵詞：透層；封層；粘層；瀝青

1 概述

目前，國內建筑市場不斷的萎縮，很多建筑企業紛紛走出國門，進入非洲市場。非洲相對國內比較落后，道路的設計等級低，一般相當于國內三級路的標準。面層結構層通常由瀝青混凝土混合料面層、無機結合料穩定粒料（水泥穩定土、水泥穩定碎石等）半剛性基層組成。這種結構在施工過程中，層間的結合十分的重要。另外，非洲有些地區降雨集中且雨量較大，水破壞是道路損壞的主要原因。因此，基層表面的質量和功能層（下封層）的質量好壞，直接影響到路面的質量和使用壽命。

在國外的通常設計中，也僅僅對基層表面進行透層處理，對像下封層這樣的功能層也不作一單獨的結構層予以重視。因此，為了使路面多層組合體具有更好的結構承載力、耐久性、粘合性和抗水害能力，對這些層間結合的功能層我們應給予足夠的重視。

2 透層

2.1 主要功能

透層一般處在基層和封層之間，其主要功能如下：

①滲入基層粒料中，加固了粒料之間的粘合，不易松散；②透入基層表面孔隙，增強了基層和封層之間的粘結；③基層施工完畢，馬上進行透層施工，可減低基層水分的蒸發，作為覆蓋層，對基層養生；④透層油對基層滲透完畢后，填充了及材料的開口縫隙，有利于基層的防水；⑤若對基層開放交通，對基層有一定的防護作用，減少行車對基層的破壞。

2.2 材料要求

在所有的層間處理方式中，透層對材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應透入基層5-10mm，為此透層油一般采用低粘度的煤油稀釋瀝青或改性乳化瀝青。但煤油稀釋瀝青具有一定的缺陷，其中的輕油油分完全揮發需要時間較長，揮發后的瀝青粘度低，很難保證基層與面層之間的粘結強度，對環境亦產生不良影響。

改性乳化瀝青在應用于透層時，應符合《公路瀝青施工技術規范》中對應用于透層的乳化瀝青的破乳速度和粘度的規定。粘度太大則透層和面層之間形成夾芯，破壞上下層間的連接。因此改性劑的用量不應使乳化瀝青的粘度增加過大，宜控制在3%以下。對于級配碎石基層可適當加大乳化瀝青的粘度，這樣可以對礦料起到粘附的作用，有利于保護基層不受車輛破壞。

2.3 施工注意事項

2.3.1 噴灑前要清理基層，不應該有浮料和塵土。

2.3.2 若基層表面很干燥，在噴灑前最好噴灑一定量的水，使其表面濕潤即可，將更有利于透層油的滲透。

2.3.3 如遇大風或將要下雨時，不能噴灑透層油。

2.3.4 氣溫低于10℃時不宜噴灑透層油。

2.3.5 應按設計噴油量一次均勻灑布，當有漏灑時，應人工補灑。

2.3.6 噴灑透層油后一定要嚴格禁止人和車輛通行。

2.3.7 透層油布灑后應待充分滲透，一般不少于24h后才能攤鋪上層，但也不能在透層油噴灑后很久不做上層施工，應盡早施工。

3 封層

封層按鋪設位置分為上、下封層。鋪設在瀝青混凝土面層上面的稱為上封層，起封閉水分、減少車輪磨耗及增強摩擦系數的作用；在基層和面層或不同面層之間的稱下封層，在結構層之間形成一道抵御水害的防護層。按施工類型來分，可分為單或雙層式密封（single seal and double seals）和乳化瀝青稀漿封層（slurry seal）。

由于非洲雨水比較集中，水破壞時主要的道路破壞形式，在筆者剛果金的施工過程中，基本每條路都設置了封層，在主要的交通要道國家級道路施工時，采用了上封層（單層瀝青表處或稀漿封層），既避免了雨水滲入結構層，又增加了道路的摩擦系數，進一步提高了道路的行車安全。在城市道路的施工時，采用了下封層（單層瀝青表處），既保證了水泥穩定土基層不受水破壞，又增強了面層和基層的粘結性。

3.1 主要功能

3.1.1 瀝青面層孔隙率太大，透水嚴重，封層可以阻止雨水進入面層或基層。

3.1.2 修復裂紋或坑槽已修補后的路面。

3.1.3 加鋪磨耗層或改善抗滑性能。

3.1.4 下封層可以對新施工基層起到養護作用。

3.1.5 下封層施工完畢，短時間的開放交通，保護基層。

3.2 材料要求

單層瀝青表處（單密封）的材料是80/100的熱瀝青或改性瀝青（橡膠瀝青等）和單級配碎石（通常采用9.5mm或19.0mm）；稀漿封層的材料是慢裂或中裂的乳化瀝青和0-5mm沙子。當需要減緩破乳速度時，可摻加適量的氧化乳作外加劑。當需要加快破乳時，可采用一定數量的水泥或消石灰粉作填料。

3.2.1 瀝青要針入度大點的，至少80-100mm，或者是粘性較大的改性瀝青。在國外采用了80/100的熱瀝青和橡膠瀝青。

3.2.2 碎石顆粒大小均勻，不能含有雜質。

3.2.3 乳化瀝青最好選用慢裂或中裂的陽離子乳化瀝青，因為這種乳化瀝青及能夠滿足施工過程所用時間的要求，還能很好的與石料粘合。在非洲采用了從南非購買的SS60。

3.3 施工注意事項

單層瀝青表處（單密封）施工時要注意：

①清理下承層表面，不能有塵土或雜物。②熱瀝青的噴灑溫度不能低于165℃。風力不能影響噴灑的均勻。③分段施工，單幅不能超過600米，撒鋪碎石和碾壓都要緊跟。

稀漿封層施工時要注意：

①清理下承層，不能有塵土和松動雜物。②稀漿封層施工時應在干燥情況下進行。③稀漿封層施工應使用稀漿封層鋪筑機，其工作速度宜勻速鋪筑，應達到厚度均勻，表面平整的要求。④稀漿封層鋪筑后，必須待乳液破乳、水分蒸發、干燥成型后方可開放交通。

4 粘層

粘層的作用在于使各層面之間、面層與構造物之間粘結成一個整體。粘層主要起膠結作用，對材料的要求也主要在粘結強度。粘層材料通常采用乳化瀝青或改性乳化瀝青，改性乳化瀝青較之乳化瀝青在強度方面有較大改善，一般采用快裂型的改性乳化瀝青較為適宜。

4.1 主要功能

4.1.1 粘結下封層和面層瀝青混凝土。

4.1.2 粘結舊路面和新鋪瀝青混凝土面層。

4.1.3 粘結水泥混凝土路面或橋面鋪裝和瀝青混凝土面層。

4.2 材料要求

粘層所用材料為SBR改型乳化瀝青，屬于噴灑型陽離子中（快）裂乳化瀝青，有關技術指標符合PC-3型道路用乳化瀝青技術要求進行攪拌，如果攪拌后的乳化瀝青均勻一致可以繼續使用，否則不準使用。乳化瀝青存放根據試驗結果不宜超過5d。

4.3 施工注意事項

4.3.1 清理下承層表面，人工除去表面塵土及雜物。

4.3.2 噴灑必須均勻，底涂層料過多時應予以刮除，未噴灑處應人工補灑。全幅路面需兩次噴灑，中間搭接寬度100mm。

4.3.3 噴灑時應注意，用合適的保護材料如沙土、油毛氈覆蓋路緣石、水溝、護欄、橋面道板、護欄及水溝、槽等已有結構物隔離，對于無法清理干凈的受污染物質，應全部更換。

4.3.4 在斜坡上噴灑時，灑布車必須由坡腳向坡頂灑布。

4.3.5 要等乳化瀝青破乳，水分蒸發完后才能鋪筑上層瀝青混凝土。

5 結束語

這三種輔助結構層為層間接觸面提供彈性連續，新鋪設面層與基層在受荷載應力作用時可以差動移動，承受并消解出于面層之間移動所產生的應力、應變，起到防水、吸收應力的作用。非洲經濟落后，物資缺乏，道路的設計等級低，雨水集中，公路的管理能力也很有限，造成了道路早期就開始出現雨水、車轍等一些破壞。我們在公路施工過程中，根據當地的實際情況，增添了透層、封層和粘層的（其中的一種、兩種或者三種）結構型式。在不太增加道路建設成本的情況下，使道路的使用年限得到了延長，取得了很好的效果。

作者簡介：卞鵬，2004年，畢業于大連交通大學，現就職于中鐵七局海外公司（河南鄭州）。