高速公路路面下封層施工中的稀漿封層技術

楊建鋒

（陜西路橋集團有限公司，西安 710054）

1 引言

稀漿封層技術主要是借助乳化瀝青的特征，根據設計配合比將各種集料進行充分攪拌，從而形成一種均勻狀的稀漿混合料，將拌制好的混合料攤鋪在路面，在經過破乳、養護以后，其會自動形成一個新的道路結構層。稀漿封層施工技術具備良好的防水、保護作用[1]，所以，該技術在下封層施工領域中獲得了廣泛的應用。

2 工程概況

以某高速公路建設項目作為研究案例，該項目的施工總長度設計為34.92 km，雙向四車道形式，行車速度設計為100 km/h，路基的跨度為26 m。路基設計使用的是分離式路基，路基的寬度為13 m。在實際施工過程中，由于交通量過大，為了保證路基的防水性能及節能效果，將改性乳化瀝青作為下封層。

3 稀漿封層原材料的技術要求

稀漿封層由多種不同的集料組成，如礦粉、水、外加劑等。

1）乳化瀝青：乳化瀝青選擇使用陽離子乳化瀝青，這種類型的瀝青具備慢裂快凝的特點，乳化瀝青的技術指標可參照表1 中的信息。

表1 乳化瀝青技術指標

2）礦石材料：礦料選擇使用宜城生產的優質礦料，礦料在經過篩分以后，其技術指標要求應滿足ES-II 級配要求及設計要求。

3）填料：填料使用的是水泥，水泥的品種為普通硅酸鹽水泥，強度為P·O32.5 級，水泥的摻加量控制在0.5%～0.3%。

4）添加劑：在對施工成本及施工具體情況進行分析以后，施工單位并未在混合料中摻加添加劑。

5）水：使用純凈水即可。

4 稀漿混合料的配合比設計

4.1 確定封層類型

結合該項目，稀漿封層作為瀝青結構層中的下封層，其主要作用是防水、黏結，下封層的厚度設計為5 mm，可以選擇使用ES-II 型稀漿封層。下封層的骨料級配狀況可以參照表2 中的信息。

表2 ES-I I 型稀漿封層礦料篩分級配

4.2 外加水的確定

通過試驗的方式確定混合料中的最佳用水量。正常情況下，混合料的稠度保持在20～30 mm 時的加水量最為合適。當用水量控制在混合料總量的10%～20%時，混合料的稠度為20～30 mm。實際施工可以結合具體情況進行微調。

4.3 乳液用量的確定

結合相關規范，乳化瀝青的油石比保持在7.5%～13.5%比較合適。設計圖紙中要求乳液中的瀝青含量達到60%，所以，乳液的摻加量應控制在12.5%～22.5%。經試驗確定該項目的瀝青用量為8%最為合適。

4.4 封層的稀漿混合料的技術指標

封層的配合比：骨料∶乳液∶水∶填料=100∶13∶20∶1.5。

5 高速公路稀漿封層施工技術

5.1 施工設備的選擇

實際施工過程中，為保證稀漿封層的施工質量滿足設計及規范要求，施工單位應提前選擇試驗段進行施工，具體要求如下：

1）施工機具和設備。施工單位需配備1 臺50 型號的裝載機、1 臺GY-X09-43 型號的攤鋪機、1 臺發電機、1 臺灑水車、3 個瀝青儲存罐；

2）攤鋪厚度。設計圖紙要求攤鋪厚度為6 mm；

3）正式施工過程中，施工人員應嚴格按照設計配合比進行施工，可根據集料的含水量對用水量進行微調；

4）必須對各種集料及瀝青進行檢驗，嚴禁使用檢驗結果不合格的原材料進行生產。

5.2 施工準備

1）正式施工過程中，施工人員可使用稀漿封層車進行作業，稀漿封層車應額外配置拌和設備、計量儀器、攤鋪設備等，在正式攤鋪前，需要對設備進行調試，保證攤鋪作業順利完成。

2）封閉交通。為保證施工過程中的安全性及施工質量，施工人員應對攤鋪面進行全面的檢查，待攤鋪面清理干凈以后，對現場的交通進行臨時封閉。

3）水穩定基層。施工完成以后，施工人員灑布透層油，當水穩層的強度達到設計強度以后，可對下封層進行施工。

5.3 試驗路段的鋪筑

為保證稀漿封層施工質量滿足設計及規范要求，在正式施工之前，施工單位應選擇合適路段進行試作業，一般情況下，試作業的長度控制在300 m 左右。待試驗段施工完成以后，根據試驗段的施工狀況對施工技術參數進行合理的優化設計。

5.4 稀漿封層施工

5.4.1 清潔路面

正式施工之前，需對路面進行清理，將路面的灰塵、碎塊等雜物清理干凈[2]，并對施工沿線的交通進行規劃，盡量不影響正常的交通。如有條件，可使用水槍對路面進行沖洗。

5.4.2 標劃引導線

可以結合施工的具體情況對攤鋪箱的尺寸進行調整，避免施工過程中出現半幅施工狀況，攤鋪作業應保持平順筆直。

5.4.3 攤鋪作業

正式攤鋪之前，應根據設計圖紙對攤鋪尺寸進行調整，結合原材料的配比啟動流量控制器，以保證混合料拌和順利完成。

以該項目的實際情況而言，在實際施工過程中，應適當對路面進行灑水，使路面處于濕潤狀態，施工人員觀察稀漿混合料的施工狀況，結合觀察結果對用水量進行合理的調整，保證混合料的稠度始終處于最佳狀態。稀漿混合料攤鋪過程中，攤鋪設備應保持勻速移動[3]。攤鋪的速度控制在10～30 m/min 比較合適，攤鋪作業完成以后，路面的平整度必須滿足設計及規范要求[4]。

在攤鋪稀漿封層混合料過程中，施工單位應委派專人對施工質量進行全程監管，如某一種集料已用完，應立即關閉拌和設備，停止攤鋪作業。現場的集料不得隨意堆放，避免對周圍環境造成污染。攤鋪作業完成以后，收起料槽，將攤鋪設備駛離施工區域，然后施工人員對攤鋪設備進行清洗。

5.4.4 碾壓施工

在對稀漿封層進行施工過程中，碾壓作業會對道路質量造成直接的影響。當稀漿混合料攤鋪以后，應立即對其進行碾壓。正常情況下，達到初凝強度的稀漿混合料黏結力應＞12 MPa。碾壓稀漿混合料過程中，應選擇規格超過12 t 的鋼輪壓路機進行碾壓。施工單位必須嚴格控制碾壓遍數，一般情況下≥2遍。壓路機的碾壓速度控制在3～4.5 km/h 比較合適。

5.4.5 成型養護

養護作業會對稀漿封層的質量造成較大的影響，養護人員必須予以重視，嚴格按照規范要求進行養護。

1）攤鋪、碾壓作業完成以后，開始進行養護，具體的養護時間可根據混合料的性能確定，正常情況下，當路面的黏結力超過12 MPa時，混合料基本上達到了初凝強度；當路面的黏結力達到20 MPa 時，則說明施工單位可以開放交通。

2）當確定稀漿混合料達到初凝強度以后，則可以使用壓路機進行碾壓，使攤鋪層與基層緊密貼合，避免后期攤鋪層的平整度不達標。

3）正常情況下，當稀漿封層施工完成以后，在24 h 以內開放交通，不得隨意過早開放交通。

5.4.6 取樣和試驗

透層、稀漿封層應該按照1 次/d 的頻率進行抽樣檢測，檢測的內容包括：礦料的級配、混合料的配比、油石比、攤鋪厚度、壓實度等，確保施工質量符合設計圖紙要求。試驗完成以后，施工單位負責人應將第三方檢測單位提供的檢驗報告報送至監理單位，當監理工程師審批合格以后，才能對下一道工序進行施工。

6 施工質量的控制

1）為保證稀漿封層施工質量達標，施工管理人員應加大現場的監管力度，對礦粉的級配、瀝青的摻加量、集料性能進行嚴格檢查，保證碾壓以后的稀漿封層滲水系數不超過l0 mL/min。

2）為了保證施工過程中社會車輛正常通行，施工單位可以使用半幅施工方式進行作業。下封層設計使用的是水泥穩定碎石，在基層的抗壓強度達到設計強度以后，才能對稀漿封層進行施工，待稀漿封層攤鋪作業完成，乳液完全破乳以后，才能開放交通。需要注意的是，為了保證施工質量，稀漿尚未達到初凝強度之前，嚴禁社會車輛通行。

3）在對稀漿封層作業過程中，施工人員應保證施工現場的溫度≥10 ℃，拌制混合料時，拌和的時間不得大于設計要求時間。改性瀝青的溫度≤70 ℃，避免后期攤鋪作業難度增大。

4）待混合料全部攤鋪完成以后，施工單位應委派專職人員看守，嚴禁社會車輛在攤鋪面行駛，保證攤鋪面的完整性。施工單位應使用鋼尺對攤鋪后的稀漿封層厚度進行檢測，或使用隨機取芯方式對施工質量進行檢驗。結合現行管理規范的要求，稀漿縫隙的厚度不得低于設計厚度的90%。

5）施工過程中，施工人員必須嚴格按照規范要求及施工工藝進行施工，確保稀漿封層施工質量滿足設計圖紙要求。還應該對混合料的抗變形性能進行檢測，通過綜合性分析，判斷項目施工質量是否達標。

7 結語

在對高速公路進行施工時，應用稀漿封層施工技術可以有效地提高高速公路的路面質量。此次研究結合某高速公路實例對稀漿封層施工技術展開調研，結合試驗段對施工技術參數進行優化調整，規范施工人員的操作行為，該項目取得了較為理想的成效，有力地論證了稀漿封層施工技術的可行性。