粘层乳化沥青施工及质量控制探讨

胡楚南，夏 雨，李永振*

(1.湖南中大建设工程检测技术有限公司，湖南 长沙 410205；2.山东省交通科学研究院，山东 济南 250031)

伴随我国交通运输行业的发展．我国高速公路总里程已跃居世界第二，在高速公路行业快速发展的同时，不可避免的出现了各种各样的路面病害，其中个别路段出现了不同程度的早期损坏现象[1]。综合道路专家的分析，我国沥青路面设计理论，以路面各结构层层间完全连续为前提，更加强调了粘层在整个路面结构中的重要性[2]。层间接触不良将影响到沥青面层结构的受力状态和使用寿命[3]。高速公路粘层的施工质量不佳，会导致路面发生推移、拥包、裂缝等路面损害，严重影响高速公路的施工质量及使用寿命。

粘层是路面结构中起粘结作用的结构功能层。粘层的作用是使各面层之间、面层与构造物结成一个整体，并提供层间抗剪切作用，同时还能起一定的防水效果，粘层油使得基层沥青量饱和，避免了基础从面层吸收沥青[4]。目前我国公路工程施工中粘层可采用改性乳化沥青、道路石油沥青、改性沥青。乳化沥青以其经济性、流动性好、冷态常温施工、环保、节约能源的优势，在公路工程粘层施工中被广泛采用。本文针对公路工程粘层的施工特点，从材料的选择、喷洒量的确定、施工前的材料及设备检查、施工注意事项及过程质量控制等几个方面来探讨粘层乳化沥青施工控制的几点建议，为沥青面层施工提供借鉴。

1 粘层施工控制要点

1.1 避免路面结构层间污染

在道路工程沥青面层施工期间，在粘层撒铺后，由于赶工期，需进行交叉施工，由于施工管理不严格，造成施工车辆不断出入乳化沥青粘层喷洒区域，造成车辆轮胎沾粘粘层沥青而造成层间污染并破坏粘层油。

1.2 施工季节气候影响

由于路面施工大部分被安排在每年的6月到10月期间，该段时间气温高，雨水多，空气湿度大，乳化沥青还未完全破乳即遭遇雨水，施工单位为节约成本未重新撒铺，造成已铺沥青层表面的粘结力下降。

1.3 不均匀喷洒

一部分原因是施工机械喷嘴堵塞或者不通畅，造成撒铺不均匀；一部分原因是乳化沥青储存稳定性不好，造成离析，出现结块现象，堵塞喷嘴或成块喷出，造成部分镂空。

1.4 下卧层清理不到位

施工单位为赶工期，没有清理下卧层及撒铺粘层沥青，粘层沥青与尘土结合，在结构层之间形成了软弱滑动层，引起路面病害。

2 粘层施工控制要素

2.1 材料的选择

粘层油宜采用快裂或中裂型乳化沥青、改性乳化沥青、道路石油沥青、改性沥青。目前国内广泛采用的粘层油材料是乳化沥青。在材料选择时，应按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)[5]检测其指标，按照《公路沥青路面施工规范》(JTG F40-2004)[6]判定其指标是否满足要求，不满足要求一律不得采用。

2.1.1 阴离子乳化沥青

阴离子乳化沥青生产工艺简单，价格便宜。湿润集料表面是负电荷，其与阴离子乳化沥青的电荷相同，易同性相斥影响路面的早期成型。

2.1.2 阳离子乳化沥青

阳离子乳化沥青中的粒子电荷与矿料表面的电荷异性相吸，因此与集料的黏附性较好，应用比较广泛。

2.1.3 改性阳离子乳化沥青

改性阳离子乳化沥青具有阳离子乳化沥青的优点，同时还对破乳后的基质沥青性能改善比较明显，因此在道路工程中应用最普遍。

2.1.4 道路石油沥青及改性沥青

道路石油沥青性能好，与集料的黏附性好，在实际工程中应用也比较多。改性沥青成本大，喷洒技术难度大，在实际工程中较少应用。

2.2 粘层油用量的确定及影响因素

粘层油的用量与路面结构和铺装材料及使用地区有关，粘层油并非越多越好，粘层油的用量严重影响粘层质量，不同的路面结构对应着不同的最佳粘层油用量[7]。粘层油过少，不足以粘结层间，层间抗剪强度不足，粘层失去效应；粘层油过多，会形成富油层，增加竖向及水平相位移，降低层间粘结强度。

在实际工程施工中一般采用直接拉拔试验和剪切试验来确定粘层油的最佳用量[8]。另外影响粘层油用量的两个主要因素是喷洒流量和行车速度。在粘层油正式喷洒之前，必须进行粘层油喷洒试验，确定粘层油用量与喷洒量及行车速度的关系。在施工时根据拉拔试验和剪切试验确定的最佳用量，合理调整喷洒流量和行车速度，以达到最佳用量。

2.3 施工前的材料与设备检查

1)施工前必须提供粘层油材料的检测报告，以确保选用的材料满足相关规范标准；另需提供粘层油撒布设备喷洒流量和行车速度标定报告，以确定撒布参数。在以上条件均准备充分后还需得到监理确认后方可施工。

2)施工前应对原材料进行取样检测，根据粘层油材料的不同，检查的项目不同具体检测指标见表1。

表1 粘层油检测指标

3)粘层油撒布需采用专用沥青洒布车。先进的沥青洒布车自身带有导热油加热系统和自动控制洒布量的电脑控制系统，洒布宽度和洒布量均可根据需要自动调节，每个洒布喷头都是可控的，从而保证了洒布量的衡定和洒布的均匀性[9]。

4)采用专用沥青洒布车喷洒粘层油时，应对沥青洒布车喷洒流量和行车速度进行标定，并出具标定报告。

2.4 粘层油施工注意事项

1)粘层油应均匀洒布，应根据按照最佳用量和洒布车标定报告来进行施工。

2)为了保证粘层油在路面结构层间的粘结，当下卧层有脏污或尘土时，应当对下卧层进行彻底的清理，必要时应用水冲刷干净，待表面干燥后再洒布粘层油。

3)粘层油撒布后应实行交通管制，以防造成层间污染，破坏粘层油，遭破坏的地方应重新补撒。

4)当气温低于10 ℃，不得浇洒粘层油[10]，严禁雨天进行粘层油施工。

3 结论

(1)应根据工程特点选择合适的粘层油，并检测其指标，满足相应的国家规范要求。

(2)粘层油的用量与路面结构和铺装材料及使用地区有关，应根据直接拉拔试验和剪切试验确定最佳用量，并根据沥青洒布车标定报告进行施工。

(3)粘层油施工后，应交通管制，防止施工车辆污染粘层油，有污染的地方应补撒粘层油。

(4)在气温低于10℃和雨天条件下，严禁进行粘层油施工。