稀浆封层在国道107郑州段公路的应用

（郑州市路通公路建设有限公司，河南 郑州450000）

中图分类号：U416.2文献标识码：A文章编号：1003-2738（2011）12-0197-03

摘要：本文介绍了稀浆封层技术在国道107郑州段公路上作为基层顶面封层的应用情况，并与热沥青封层进行了对比分析。

关键词：沥青混凝土路面；稀浆封层；应用

目前不少国省道公路路面有早期损坏现象，特别是位处南方炎热多雨地区的公路，在通车后短短的几年内就出现了不同程度的早起损坏。造成这些破坏的重要原因之一是基层受水损害。其中包括已做的下封层未能真正起到防水、封水和联结的作用，这一点已引起了公路建设者与科研人员的广泛重视。国内一些国省道公路采用了稀浆封层技术代替传统的热沥青封层取得了较好的效果，国道107郑州段公路在这方面进行了有益的尝试与探索。现介绍稀浆封层技术在国道107郑州段公路上的应用情况以及与热沥青封层性能对比情况。

一、沥青混凝土路面下封层的作用

沥青混凝土路面下封层主要有以下作用：（1）防止雨水下渗，保护基层与路床不受水的冲刷而产生唧浆等病害；（2）加强沥青混凝土面层与基层的粘结，使基层与面层形成一个连续整体，有效地防止由于层间不连续而造成层底拉应力增大，从而延长路面得使用寿命；（3）及时封闭基层，达到有效地防止基层由于暴露时间过长而造成的温缩和干缩裂缝，并防止在施工期间施工车辆对基层的破坏。

二、稀浆封层的设计与施工控制

（一）材料。

1.沥青。

稀浆封层采用慢裂拌和性改性乳化沥青铺筑。基质沥青采用重交沥青AH-70。改性剂采用丁苯胶乳（SBR），针对国道107郑州段公路的气候特点，为不使稀浆封层在夏季高温时发软，因此软化点要求55℃，根据试验结果，施工时SBR的渗量应不低于2%。乳化剂采用XTL2000-1型，渗量为1.8%；此外还渗入了0.5%的氯化铵作为稳定剂。

2.矿料。

矿料应当选择坚硬、干燥、表面干净、无风化且无杂质的石料经破碎加工而成，矿料中不得含有超过封层厚度的超粒径颗粒。在级配选择上应适中，偏偏粗可能会导致孔隙率大、防水效果较差，偏细可能会导致强度不足而发软。因此国道107郑州段公路稀浆封层采用级配如表1。为增强沥青与石料的粘结力，缩短乳化沥青破乳时间，渗入了1%的普通硅酸盐水泥。

（二）配合比设计。

为使稀浆封层混合料的功能与使用性能尽可能达到最优， 在室内经过稠度、湿轮磨耗、负荷轮试验等方法反复试验，在用水量上即保证施工具有足够的和易性又不至于由于水量过大而导致稀浆流淌。在沥青用量上应按配合比设计要求严格控制，沥青用量过小时，稀浆封层结构松散；过多，则在施工完成后行车荷载的反复作用下，可能会导致路面泛油、推移，进而形成拥包，极易被过往车辆轮胎粘贴撕裂，同时也浪费了沥青材料，增加了成本。通过室内试验并结合当地的气候特点，最终确定各材料的组成比例为矿料（石屑）：沥青：水：水泥=100:8:16:1（重量比），其中矿料为干石屑，沥青为不含乳液的总量，水应包括石屑中的水量、改性乳化沥青中的水量以及外加水。

三、施工技术要求与质量控制

（一）施工前，应保证基层和透层沥青施工质量检查验收合格，同时应将基层表面的所有杂物、尘土及松散颗粒清扫干净，对由于汽油或柴油滴漏形成的大块油污，用去污剂将其清扫干净，否则会降低封层与基层的粘结力，产生起皮、剥离等质量问题。

（二）施工用的原材料（改性乳化沥青、矿料、水等）应经检验合格后方可使用，施工用矿料必须过筛，把超大粒径的石料筛出去，以免大粒径石料给稀浆混合料的拌和、摊铺带来不利影响。

（三）稀浆封层施工应采用稀浆封层摊铺机进行，摊铺前必须对摊铺设备做全面的检查和调试，同时标定摊铺厚度，确定摊铺机工作状态完全正常时方可施工，当原材料或配合比发生较大变化时，应重新进行计量标定。

（四）摊铺时，调整摊铺槽，打开控制开关，使调整好的稀浆流入摊铺槽内。当流至摊铺箱容积2/3时，启动底盘，以1.5-3km/h的速度均速前进。应保持稀浆摊铺量与搅拌量基本一致，并始终保持摊铺箱内稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左右，当一种材料用完时，必须停止铺筑，重新装料后再继续进行。

（五）稀浆混合料摊铺后，若出现不平整处应立即用橡胶耙进行人工找平，找平的重点部位为：起终点，纵、横向接缝及超粒径引起的沟槽。

（六）接缝处理。对于纵向接缝，如铺好的混合料出现部分凝固状态时，应对其预湿后再进行下一车程的施工。对于横向接缝，宜从上一车程的终端，倒回5-10cm的距离开始下一车程的施工，驾驶员应保证机械的运行线性与上一车相吻合，纵、横接缝漏接处应进行人工找平。

（七）根据选定的级配，要求压实后的厚度在6mm左右，不宜低于5mm和大于10mm，稀浆封层厚度过薄达不到防水的效果，过厚则由于本身强度不足而可能形成邮包。

（八）稀浆封层的施工气温及养护成型期内气温不得低于10℃，且施工和养护成型期间如遇天气即将下雨或正在下雨时严禁施工，雨后基层积水未干或未清除以前，不可施工。

（九）注意早期养护，在乳化沥青刚破乳时及时用小型轮胎压路机反复碾压4-6遍，这样，有利于提高密实度、早期强度和平整度以及防水性能。开放交通前对所摊铺好的路面全面检查一遍，发现损坏及时修补。

（十）操作人员在车辆行驶过程中，应保证安全，如应挂牢操作台的围栏和把牢操作设备，倒料人员在摊铺车上系牢安全带等。同时整个施工过程应注意现场清洁，防止污染。

（十一）稀浆封层施工的外观质量要求：表面平整密实，无松散，无轮迹；纵、横缝衔接平顺，外观色泽一致；与其他构造物衔接平顺，无污染；摊铺范围以外无流出的稀浆混合料；表面粗糙，无光滑现象；摊铺厚度均匀。

四、稀浆封层的检验以及热沥青封层的对比分析

（一）稀浆封层的检验。

稀浆封层铺筑结束后，对其进行质量检测。主要检测结果列于表2-表4。

检测结果表明：改性乳化沥青的主要技术指标、级配与沥青用量均满足技术要求。稀浆封层具有较好防水性能，渗水系数除个别点较大外，其余均在10ml/min以下；厚度上稍有点偏薄。稀浆封层整体外观平整，色泽均匀一致。

总的来说，稀浆封层的施工质量达到了质量技术要求，但在施工过程中也暴露出了不少问题与不足，主要体现在以下几个方面：

（1）在阴雨天气施工时，稀浆封层较长时间处于稀浆状态，不能及时破乳成型。这主要是由于稀浆封层在施工过程或破乳成型前遇雨，从而增加了乳液中的水量，且因施工时期已是11月份，气温偏低。因此在稀浆封层施工前应密切关注天气的变化，尽可能选择在晴天施工。

（2）基层局部范围没有将尘土等彻底清理干净，无形中在基层与稀浆封层之间设置了一层隔离层，导致稀浆封层起皮现象。此类问题在热沥青封层中同样存在。

（3）局部路段厚度不足，造成这类问题的主要原因在于一方面是稀浆封层的生产量与行车速度不匹配，属施工操作不当；另一方面在于基层不平整。当出现此问题时，施工人员应立即进行人工修补。

（4）出现纵向刮痕，主要是由于石屑中含有超大粒径的石子所致，因此要求将石屑在施工前过筛处理。一旦施工中出现纵向刮痕，应立即进行人工修补。

上述问题的出现并非稀浆封层技术存在某些不足引起，而主要是施工过程中施工工艺未到位产生的，随着稀浆封层技术不断的推广、成熟和经验的积累，上述问题是完全可以避免的。

五、结论

通过室内试验与试验路的铺筑及检测表明：尽管稀浆封层在施工过程中暴露了不少问题，但是试验结果表明其具有较高的抗拉拨强度和防渗水能力，能有效的保证层间连接，这些特点有利于保证路面长期使用性能和防止早期水损害，暴露出的问题随着稀浆封层技术不断的推广、成熟和经验的积累，是完全可以避免的。