楊建鋒

（陜西路橋集團(tuán)有限公司，西安 710054）

1 引言

稀漿封層技術(shù)主要是借助乳化瀝青的特征，根據(jù)設(shè)計(jì)配合比將各種集料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，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(jīng)過(guò)破乳、養(yǎng)護(hù)以后，其會(huì)自動(dòng)形成一個(gè)新的道路結(jié)構(gòu)層。稀漿封層施工技術(shù)具備良好的防水、保護(hù)作用[1]，所以，該技術(shù)在下封層施工領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。

2 工程概況

以某高速公路建設(shè)項(xiàng)目作為研究案例，該項(xiàng)目的施工總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為34.92 km，雙向四車道形式，行車速度設(shè)計(jì)為100 km/h，路基的跨度為26 m。路基設(shè)計(jì)使用的是分離式路基，路基的寬度為13 m。在實(shí)際施工過(guò)程中，由于交通量過(guò)大，為了保證路基的防水性能及節(jié)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(shù)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(yáng)離子乳化瀝青，這種類型的瀝青具備慢裂快凝的特點(diǎn)，乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)可參照表1 中的信息。

表1 乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)

2）礦石材料：礦料選擇使用宜城生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)礦料，礦料在經(jīng)過(guò)篩分以后，其技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)滿足ES-II 級(jí)配要求及設(shè)計(jì)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(qiáng)度為P·O32.5 級(jí)，水泥的摻加量控制在0.5%～0.3%。

4）添加劑：在對(duì)施工成本及施工具體情況進(jìn)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(shè)計(jì)

4.1 確定封層類型

結(jié)合該項(xiàng)目，稀漿封層作為瀝青結(jié)構(gòu)層中的下封層，其主要作用是防水、黏結(jié)，下封層的厚度設(shè)計(jì)為5 mm，可以選擇使用ES-II 型稀漿封層。下封層的骨料級(jí)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(jí)配

4.2 外加水的確定

通過(guò)試驗(yàn)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(shí)的加水量最為合適。當(dāng)用水量控制在混合料總量的10%～20%時(shí)，混合料的稠度為20～30 mm。實(shí)際施工可以結(jié)合具體情況進(jìn)行微調(diào)。

4.3 乳液用量的確定

結(jié)合相關(guān)規(guī)范，乳化瀝青的油石比保持在7.5%～13.5%比較合適。設(shè)計(jì)圖紙中要求乳液中的瀝青含量達(dá)到60%，所以，乳液的摻加量應(yīng)控制在12.5%～22.5%。經(jīng)試驗(yàn)確定該項(xiàng)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(shù)指標(biāo)

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(shù)

5.1 施工設(shè)備的選擇

實(shí)際施工過(guò)程中，為保證稀漿封層的施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，施工單位應(yīng)提前選擇試驗(yàn)段進(jìn)行施工，具體要求如下：

1）施工機(jī)具和設(shè)備。施工單位需配備1 臺(tái)50 型號(hào)的裝載機(jī)、1 臺(tái)GY-X09-43 型號(hào)的攤鋪機(jī)、1 臺(tái)發(fā)電機(jī)、1 臺(tái)灑水車、3 個(gè)瀝青儲(chǔ)存罐；

2）攤鋪厚度。設(shè)計(jì)圖紙要求攤鋪厚度為6 mm；

3）正式施工過(guò)程中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行施工，可根據(jù)集料的含水量對(duì)用水量進(jìn)行微調(diào)；

4）必須對(duì)各種集料及瀝青進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)禁使用檢驗(yàn)結(jié)果不合格的原材料進(jìn)行生產(chǎn)。

5.2 施工準(zhǔn)備

1）正式施工過(guò)程中，施工人員可使用稀漿封層車進(jìn)行作業(yè)，稀漿封層車應(yīng)額外配置拌和設(shè)備、計(jì)量?jī)x器、攤鋪設(shè)備等，在正式攤鋪前，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)順利完成。

2）封閉交通。為保證施工過(guò)程中的安全性及施工質(zhì)量，施工人員應(yīng)對(duì)攤鋪面進(jìn)行全面的檢查，待攤鋪面清理干凈以后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的交通進(jìn)行臨時(shí)封閉。

3）水穩(wěn)定基層。施工完成以后，施工人員灑布透層油，當(dāng)水穩(wěn)層的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后，可對(duì)下封層進(jìn)行施工。

5.3 試驗(yàn)路段的鋪筑

為保證稀漿封層施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，在正式施工之前，施工單位應(yīng)選擇合適路段進(jìn)行試作業(yè)，一般情況下，試作業(yè)的長(zhǎng)度控制在300 m 左右。待試驗(yàn)段施工完成以后，根據(jù)試驗(yàn)段的施工狀況對(duì)施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

5.4 稀漿封層施工

5.4.1 清潔路面

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

5.4.2 標(biāo)劃引導(dǎo)線

可以結(jié)合施工的具體情況對(duì)攤鋪箱的尺寸進(jìn)行調(diào)整，避免施工過(guò)程中出現(xiàn)半幅施工狀況，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)保持平順筆直。

5.4.3 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

正式攤鋪之前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)攤鋪尺寸進(jìn)行調(diào)整，結(jié)合原材料的配比啟動(dòng)流量控制器，以保證混合料拌和順利完成。

以該項(xiàng)目的實(shí)際情況而言，在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)適當(dāng)對(duì)路面進(jìn)行灑水，使路面處于濕潤(rùn)狀態(tài)，施工人員觀察稀漿混合料的施工狀況，結(jié)合觀察結(jié)果對(duì)用水量進(jìn)行合理的調(diào)整，保證混合料的稠度始終處于最佳狀態(tài)。稀漿混合料攤鋪過(guò)程中，攤鋪設(shè)備應(yīng)保持勻速移動(dòng)[3]。攤鋪的速度控制在10～30 m/min 比較合適，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成以后，路面的平整度必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求[4]。

在攤鋪稀漿封層混合料過(guò)程中，施工單位應(yīng)委派專人對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行全程監(jiān)管，如某一種集料已用完，應(yīng)立即關(guān)閉拌和設(shè)備，停止攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。現(xiàn)場(chǎng)的集料不得隨意堆放，避免對(duì)周圍環(huán)境造成污染。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成以后，收起料槽，將攤鋪設(shè)備駛離施工區(qū)域，然后施工人員對(duì)攤鋪設(shè)備進(jìn)行清洗。

5.4.4 碾壓施工

在對(duì)稀漿封層進(jìn)行施工過(guò)程中，碾壓作業(yè)會(huì)對(duì)道路質(zhì)量造成直接的影響。當(dāng)稀漿混合料攤鋪以后，應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行碾壓。正常情況下，達(dá)到初凝強(qiáng)度的稀漿混合料黏結(jié)力應(yīng)＞12 MPa。碾壓稀漿混合料過(guò)程中，應(yīng)選擇規(guī)格超過(guò)12 t 的鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。施工單位必須嚴(yán)格控制碾壓遍數(shù)，一般情況下≥2遍。壓路機(jī)的碾壓速度控制在3～4.5 km/h 比較合適。

5.4.5 成型養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)作業(yè)會(huì)對(duì)稀漿封層的質(zhì)量造成較大的影響，養(yǎng)護(hù)人員必須予以重視，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

1）攤鋪、碾壓作業(yè)完成以后，開(kāi)始進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，具體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間可根據(jù)混合料的性能確定，正常情況下，當(dāng)路面的黏結(jié)力超過(guò)12 MPa時(shí)，混合料基本上達(dá)到了初凝強(qiáng)度；當(dāng)路面的黏結(jié)力達(dá)到20 MPa 時(shí)，則說(shuō)明施工單位可以開(kāi)放交通。

2）當(dāng)確定稀漿混合料達(dá)到初凝強(qiáng)度以后，則可以使用壓路機(jī)進(jìn)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(dá)標(biāo)。

3）正常情況下，當(dāng)稀漿封層施工完成以后，在24 h 以內(nèi)開(kāi)放交通，不得隨意過(guò)早開(kāi)放交通。

5.4.6 取樣和試驗(yàn)

透層、稀漿封層應(yīng)該按照1 次/d 的頻率進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)的內(nèi)容包括：礦料的級(jí)配、混合料的配比、油石比、攤鋪厚度、壓實(shí)度等，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)圖紙要求。試驗(yàn)完成以后，施工單位負(fù)責(zé)人應(yīng)將第三方檢測(cè)單位提供的檢驗(yàn)報(bào)告報(bào)送至監(jiān)理單位，當(dāng)監(jiān)理工程師審批合格以后，才能對(duì)下一道工序進(jìn)行施工。

6 施工質(zhì)量的控制

1）為保證稀漿封層施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，施工管理人員應(yīng)加大現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管力度，對(duì)礦粉的級(jí)配、瀝青的摻加量、集料性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證碾壓以后的稀漿封層滲水系數(shù)不超過(guò)l0 mL/min。

2）為了保證施工過(guò)程中社會(huì)車輛正常通行，施工單位可以使用半幅施工方式進(jìn)行作業(yè)。下封層設(shè)計(jì)使用的是水泥穩(wěn)定碎石，在基層的抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后，才能對(duì)稀漿封層進(jìn)行施工，待稀漿封層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)完成，乳液完全破乳以后，才能開(kāi)放交通。需要注意的是，為了保證施工質(zhì)量，稀漿尚未達(dá)到初凝強(qiáng)度之前，嚴(yán)禁社會(huì)車輛通行。

3）在對(duì)稀漿封層作業(yè)過(guò)程中，施工人員應(yīng)保證施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度≥10 ℃，拌制混合料時(shí)，拌和的時(shí)間不得大于設(shè)計(jì)要求時(shí)間。改性瀝青的溫度≤70 ℃，避免后期攤鋪?zhàn)鳂I(yè)難度增大。

4）待混合料全部攤鋪完成以后，施工單位應(yīng)委派專職人員看守，嚴(yán)禁社會(huì)車輛在攤鋪面行駛，保證攤鋪面的完整性。施工單位應(yīng)使用鋼尺對(duì)攤鋪后的稀漿封層厚度進(jìn)行檢測(cè)，或使用隨機(jī)取芯方式對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)合現(xiàn)行管理規(guī)范的要求，稀漿縫隙的厚度不得低于設(shè)計(jì)厚度的90%。

5）施工過(guò)程中，施工人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求及施工工藝進(jìn)行施工，確保稀漿封層施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。還應(yīng)該對(duì)混合料的抗變形性能進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)綜合性分析，判斷項(xiàng)目施工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。

7 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)高速公路進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)用稀漿封層施工技術(shù)可以有效地提高高速公路的路面質(zhì)量。此次研究結(jié)合某高速公路實(shí)例對(duì)稀漿封層施工技術(shù)展開(kāi)調(diào)研，結(jié)合試驗(yàn)段對(duì)施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，規(guī)范施工人員的操作行為，該項(xiàng)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(shù)的可行性。