瀝青路面層間黏結性能技術探討
——以福建山區高速公路長上坡段為例

高 勇

（福建路信交通建設監理有限公司，福建福州 350000）

1 工程概況

莆田至炎陵高速永泰梧桐至尤溪中仙段起點樁號YK95+000，位于梧桐鎮的潼關村附近，終點樁號YK137+143，位于蓋洋鄉珠峰村，路線全長42.1 km。坡度2%以上的縱坡段達20.8 km，占總里程的49.4%。

莆炎高速試驗段位于下板2號大橋至近下坂分離式大橋路基段右幅，樁號位為K120+046～k120+370，試驗段路面寬度16.5 m（單幅），長度324 m，路面坡度3.95%，鋪筑高模量EME-20瀝青混凝土下面層，下坂2號橋橋面防水黏結層為熱噴改性瀝青+碎石。本工程橋面（隧道）在長上坡路段且坡度較大，為加強瀝青路面長上坡段的長期使用壽命，需要采取相應措施改進橋面（隧道）防水黏結層。

2 影響層間黏結效果的主要因素分析

2.1 黏層油質量不合格或選擇錯誤

高速公路工程施工過程中使用的黏層油主要包括SBS改性乳化瀝青、SBR改性乳化瀝青、熱瀝青以及普通乳化瀝青等。實際施工時，高速公路性能主要受基質瀝青性能影響，瀝青性能會因軟化點、殘留物含量、加工工藝、改性乳化工藝等因素不同體現不同特點。具體施工時，瀝青未進行對應試驗時，可能出現試驗劣質黏層油的情形。

2.2 黏層油用量控制不準

公路工程的黏層油噴灑主要借助瀝青灑布車完成，由操作人員試驗得到較精確的噴灑量數值。實際施工過程中，常因噴嘴堵塞不暢、灑布車速度變化等人為原因導致現場黏層油局部噴灑量過多或過少。

2.3 沒有徹底清理下臥層界面

高速公路各瀝青層的施工環節不具備連續性，完成一層瀝青施工且下一層瀝青施工尚未開始時，受施工車輛通行、交叉施工等影響污染已鋪的下臥層，包括路面黏附泥土、各類臟污和松散顆粒等。噴灑黏層油的準備階段出現該問題，可能導致軟弱夾層受到污染或黏結效果被減弱，需要提前清理下臥層，保持潔凈、干燥的狀態，噴灑黏層油。

3 橋面（隧道）防水黏結層改善技術研究

3.1 界面處置技術優化

對橋面（隧道）鋪裝瀝青混凝土的準備階段，需要處理好混凝土面板界面，提高瀝青面層與混凝土橋面板間的黏結效果及整體性。能夠增加混凝土橋面板粗糙度，改善瀝青混凝土鋪裝與混凝土面板間黏結力，增加高層間的抗剪強度，暴露混凝土養生過程中形成的干縮裂縫和毛細孔。

在優化界面處治技術過程中，一般采用到拋丸機。拋丸機主要由4部分組成，分別為拋丸系統、拋丸室、回彈室和分離除塵系統。工作時，為了能夠以不同拋射強度對不同表面進行合理處理，通常采用控制與調整控制彈丸顆粒大小、形狀、拋射流量以及機器行進速度的方式。手推式拋丸機工作面小、工作效率受限，拋丸質量得不到有效保證。以莆炎高速為例，前期采用手推式拋丸機處理的小喜大橋、大喜大橋、大漳溪大橋雖然整體摩擦系數滿足設計要求，但處理效果波動較大且部分區域處理并不到位。

自行式連續拋丸機具備機動靈活、操作方便、無損表面等優勢，在行業內得到了運用與推廣。與傳統手推式拋丸機相比，自行式連續拋丸機拋丸后的表面摩擦系數、工作效率、操作性能、產量均顯著提升。

本項目在界面處治方式上引入2-4800DH新型車載式拋丸機進行拋丸處理，可對行駛速度統一調控，速度均勻，拋丸量及拋丸壓力可控制，連接處無漏拋，自帶發電機組，可立即清掃橋面，避免拋丸石屑粉塵污染。采用車載式拋丸機后，界面處治效率明顯提高，基本不存在漏拋及拋丸不到位的情況，有效提高界面處治水平[1]。

3.2 防水黏結層材料比選

國內外防水材料種類較多，常用的有卷材類、涂膜類、結構類及化學類等。不同類型防水材料的技術性能差異較大，選擇防水材料時，需要綜合分析防水黏結材料性能特征與施工技術特點。本項目擬選用的防水黏結材料分別為水性環氧瀝青、熱噴SBS改性瀝青+碎石、改性乳化瀝青，根據結果推薦較為合適的材料方案。將3種不同類型防水黏結層在40℃和25℃分別進行橋面板附著力拉拔試驗和復合試件拉拔試驗，對比黏結性能。

附著力拉拔試驗表明，水性環氧瀝青在25℃的拉拔強度分別是改性乳化瀝青和熱噴SBS改性瀝青+碎石的1.63倍和1.57倍；40℃時，水性環氧瀝青與熱噴SBS改性瀝青+碎石相當，均優于改性乳化瀝青。復合件拉拔試驗結果表明，改性乳化瀝青抗拉強度較低。從抗拉效果分析，水性環氧瀝青>熱噴SBS改性瀝青>改性乳化瀝青。

防水黏結層拉拔強度比對如表1所示。水性環氧瀝青及熱噴SBS改性瀝青+碎石性能相差較小，均優于改性乳化瀝青。

表1 防水黏結層拉拔強度比對 單位：MPa

抗剪強度對比如圖1所示。

圖1 抗剪強度對比

對上述3種防水黏結層材料選取0、25、60℃溫度條件，對不同防水黏結材料在推薦用量條件下，進行剪切試驗。由試驗結果可知，隨著溫度增加，防水黏結層抗剪強度逐漸下降，高溫時的抗剪強度均低于低溫狀態。從整體性能分析，

除性能外，同時從施工工藝、交通影響、能耗等方面進行了對比。

防水黏結層技術比對如表2所示。

表2 防水黏結層技術比對

幾種防水黏結層材料各有優劣，水性環氧瀝青性能較好，但價格偏高；改性乳化瀝青施工方便、易于控制，但整體性能一般，在長上坡段不一定能滿足抗剪、抗拉需求；熱噴SBS改性瀝青性能較好、價格較低，但整體施工工序需要控制。在工程預算足夠的情況下，在長上坡段優先推薦水性環氧瀝青，其次推薦熱噴SBS改性瀝青+碎石，建議采用同步碎石封層車進行撒布；坡度不大或較短的情況下，可以采用改性乳化瀝青。

3.3 長上坡段防水黏結層質量評價

影響橋面防水黏結層質量的因素較多，包括下承層的處理、材料選擇、施工質量等。本項目從界面拋丸處理要求及防水黏結層施工后要求提出質量評價要求。

傳統的拋丸處理驗收評價指標有目測標準和實測標準，其中目測標準包括混凝土表面無浮漿、無起砂層，邊角處理效果適當，搭接處無錯臺、無漿帶、達到100%創面；混凝土表面無明顯尖銳凸起、水泥漿斑塊等突出物；混凝土表面形成1～3 mm深度的不均勻粗糙表面；混凝土表面潔凈、無浮塵、無油漬。實測標準主要包括構造深度、摩擦系數、露骨率、拋丸前后混凝土表面pH值的測定。

目前，水泥混凝土橋面拋丸處理無統一、合理的驗收方法和指標，有必要量化合理的水泥混凝土橋面板拋丸處理及驗收方法，建立橋面處理的判定標準。結合本次項目開展一系列科研試驗，在混凝土橋面鋪裝施工工藝控制積累了較多試驗數據，建議水泥混凝土的處理效果和量化控制指標為構造深度不小于0.45 mm、石子裸露率不小于60%。

4 結語

在路面瀝青黏層施工中，原材料質量控制、施工工藝的優化及應用等均是重點內容，施工單位應予以高度重視，合理規劃施工方案，按照規范有序推進施工進程。在全員的共同努力下，有效保證路面瀝青黏層的施工質量。