高滲透性乳化瀝青在路面透層施工中的應用

胡振山

（新疆維吾爾自治區(qū)公路工程造價管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

一、引言

公路基層與面層層間處理不當，將導致道路出現(xiàn)大量層間推移、脫節(jié)等病害，由于路面未到達大修年限，道路面臨著巨大的養(yǎng)護壓力。我國道路基層結(jié)構(gòu)采用半剛性基層，與瀝青層間的連接性較差，需要新技術(shù)應用于層間連接處理中。其中，透層油作為應用于基層上的材料，能在基層上形成一層封閉空間，避免水分對基層的沖刷，同時具有良好的水穩(wěn)定性，在浸水作用下仍然具有十分良好的黏結(jié)性，保證基層和面層的黏結(jié)[1]。

二、高滲乳化瀝青特點

（一）滲透性能好

高滲透性乳化瀝青（以下簡稱“高滲乳化瀝青”）能有效滲透進入半剛性基層中，施工效率高，根據(jù)試驗檢測得知，高滲乳化瀝青滲透的平均深度可達8mm。

（二）污染小

傳統(tǒng)煤油瀝青可能對施工人員身體健康造成傷害，并形成環(huán)境污染。高滲乳化瀝青更符合綠色發(fā)展理念，十分環(huán)保。

（三）經(jīng)濟實用

相比煤油稀釋瀝青，采用高滲乳化瀝青開展施工作業(yè)可節(jié)約30%左右的工程成本[2]。

三、工程實踐

（一）工程概況

某高速公路全線長69.57km，道路設計結(jié)構(gòu)組成為“瀝青面層+水泥穩(wěn)定碎石基層”，考慮到原路面半剛性基層與面層黏結(jié)性較差，同時該地區(qū)降水較多，對基層沖刷嚴重，導致路面面層出現(xiàn)脫層，經(jīng)研究決定采用高滲乳化瀝青透層施工技術(shù)提升道路半剛性基層與面層的黏結(jié)性。

（二）原材料

主要原材料采用高滲乳化瀝青，主要是由于該項目對于透層油具有一定要求，施工后要求瀝青滲透深度必須達到5mm。為了保證瀝青性能夠滿足要求，檢測了高滲乳化瀝青破乳速度等指標。

（三）透層施工工藝

1.施工準備

瀝青路面透層施工前施工準備，主要是保證在透層油施工開始后能連續(xù)施工，一次成型，避免返工等操作，施工前需要針對具體施工工藝做好相應的施工準備。首先是機械設備的進場，其中高滲乳化瀝青的灑布需要相應的灑鋪車，由于乳化瀝青黏度大，撒布較為困難，施工需要專業(yè)的機械設備。在撒布前需要清掃半剛性基層，透層油的作用主要是防水和提高半剛性基層與面層黏結(jié)性能，雜質(zhì)的存在會使高滲乳化瀝青滲透效果和黏結(jié)效果大打折扣，因此需要及時清理基層上的雜質(zhì)，同時檢測基層強度，保證基層強度滿足要求[3]。

2.透層油的撒布

施工準備完畢后首先預熱攤鋪機械，避免高滲乳化瀝青黏結(jié)性太高導致撒布困難。撒布開始后，使用石灰劃分區(qū)域，避免透層油撒布超出施工作業(yè)區(qū)域造成環(huán)境污染。撒布時將設備前進速度控制為20km/h，同時由于車道數(shù)較多需要妥善處理撒布的連接處，撒布時要保證部分重疊，防止由于撒布不均導致的黏結(jié)性能不足。若遇到雨天等影響施工作業(yè)的天氣不應開展施工，避免水分進入基層導致透層油滲透深度不足。

四、試驗路段性能檢驗

（一）防水性能

采用高滲乳化瀝青在半剛性基層上灑布后，在半剛性基層上形成一層具有一定厚度的防水層，在降水沖刷下對水泥穩(wěn)定碎石基層形成良好的保護作用。施工要求乳化瀝青滲透深度不小于5mm，該項目在良好施工條件下開展透層油施工，為了檢測施工后試驗路段基層的防水性能，隨機選取代表性位置通過滲水儀測定基層表面的滲水系數(shù)，評定防水性能，試驗時檢測試驗路段每個樁號左、中、右共計5處點位滲水系數(shù)，同時對比透層油撒布前原點位滲水系數(shù)。試驗檢測結(jié)果如表1所示。

表1 滲水系數(shù)檢測結(jié)果

對比透層油撒布前后道路滲水系數(shù)的檢測結(jié)果可以看出：在透層油撒布前，選取點位的最大滲水系數(shù)為101ml/min；透層油施工后，該點位的滲水系數(shù)下降至60ml/min，滲水系數(shù)下降幅度為40.6%，撒布前后的滲水系數(shù)均值均有一定程度的降低。

（二）黏結(jié)性能

透層油的另一作用就是將半剛性基層與瀝青面層緊緊連接在一起，通過透層油的作用，道路形成一個整體，形成彈性層狀連續(xù)體系。黏結(jié)性能是檢驗透層油施工質(zhì)量的標準之一，黏結(jié)性能低會導致道路在急剎、啟動時材料提供的剪切力小于車輛帶來的剪切力，引發(fā)道路剪切破壞，造成擁包、脫層等病害。為了驗證高滲乳化瀝青的性能，在實驗室對比高滲乳化瀝青與煤油稀釋瀝青在相同撒布量下的剪切力，試驗結(jié)果如表2所示。

表2 不同透層油剪切強度試驗結(jié)果

由剪切力試驗結(jié)果可以看出：在一定范圍內(nèi)，層間剪切破壞力的大小隨著瀝青用量的增多而升高，同時高滲乳化瀝青在相同撒布量的情況下，具有更好的抗剪性能，主要原因可能是由于相比稀釋瀝青，高滲乳化瀝青在相同撒布量情況下滲透深度更大，性能更好。因此，綜合考慮經(jīng)濟成本、環(huán)境因素和技術(shù)性能，高滲乳化瀝青更適用于該工程。

五、結(jié)語

結(jié)合具體工程實例，分析高速公路路面透層施工技術(shù)，通過防水性能和剪切性能試驗得出以下結(jié)論：在透層油灑布前，選取點位的最大滲水系數(shù)為101ml/min，通過透層油施工后，該點位的滲水系數(shù)下降至60ml/min，滲水系數(shù)下降幅度達40.6%；對比撒布前后的滲水系數(shù)均值，均有一定程度的降低。同時在一定范圍內(nèi)，層間剪切破壞力的大小隨著瀝青用量的增多而升高；高滲乳化瀝青在相同撒布量的情況下，具有更好的抗剪性能。