公路路面养护稀浆封层施工技术研究

张黎秋

（德钦县交通运输局，云南迪庆藏族自治州674500）

0 引言

公路路面经一段时间的通车运行，难免会产生一些病害，影响公路正常通行，严重时还会威胁到行车安全。因此，应在高度重视路面养护的基础上，根据路面实际情况，采取合理可行的养护技术。稀浆封层以其施工简单、成效显著等特点在公路养护中得到了广泛应用，为保证其施工质量，达到理想养护效果，有必要结合工程实际情况，深入分析和探讨其施工技术。

1 工程概况

某公路段落总长约3.5km，路面宽4m，其沥青路面从建成至今已有十余年的时间，经长时间通车运行已经出现很多病害，如裂缝和小面积坑槽等，如果未能及时处理，将导致病害不断蔓延和扩大，导致路面产生深层损坏，进而缩短路面寿命。基于此，该路段的管护单位决定采取稀浆封层技术对其沥青路面进行养护处治，以期改善路面使用性能，保证路面通行舒适度及安全性，从而适应地区经济发展给道路建设提出的要求。

该路段经长时间自然碾压，其路基沉降已经达到稳定，经现场实测，绝大部分原路面弯沉实测结构都小于50（0.01mm），且固结率可达98.5%，由此可见，除部分弯沉实测结果超标的部分需在补强后再进行罩面，其他所有路段均可直接实施罩面施工。罩面的具体形式为：先对旧路面进行必要的补强处理，然后在基层表面均匀撒布黏层油，再铺筑AC-13 沥青混凝土联结层，层厚按1.5cm 控制，将其碾压稳定后进行稀浆封层施工。

稀浆封层的层厚按1cm 控制，若直接铺筑于旧路面，则会因为旧路面平整度相对较差给稀浆封层施工质量造成影响，加之旧路面和罩面层在弯沉值上有很大差异，所以会使结构层难以达到紧密黏结。对此，在原路面增铺厚度为1.5cm 的沥青表处，通过稀浆封层和沥青混凝土之间的联结形成稳定罩面，以此增强结构层黏结力，提高路面结构强度。稀浆封层的铺筑能起到提高路面抗磨耗性与抗滑性的作用，并且还有良好密水性，避免路表水不断下渗，从而起到良好保护作用。

2 稀浆封层材料选取与配合比设计

该路段稀浆封层施工使用的乳化沥青主要选择阳离子慢裂型乳化沥青，其各项技术指标实测结果如下。其一，筛余量（1.18mm 筛）：实测结果为0.05%，满足规范提出的不超过1.0%的要求；其二，电荷：为阳离子正点（+）；其三，恩格拉黏度：实测结果为10，满足规范提出的保持在2～30 范围内的要求；其四，沥青标准黏度（C25，3）：实测结果为15s，满足规范提出的保持在10～60s 范围内的要求；其五，储存稳定性：1d 实测结果为0.4%，满足规范提出的不超过1%的要求，5d 实测结果为3.2%，满足规范提出的不超过5.0% 的要求；其六，蒸发残留物含量：实测结果为60%，满足规范提出的不小于55%的要求；其七，蒸发残留物性质：一是针入度（100g，25℃，5g），实测结果为65（0.1mm），满足规范提出的保持在45～155（0.1mm）范围内的要求；二是延度（15℃），实测结果为60cm，满足规范提出的不小于40cm 的要求；三是溶解度（三氯乙烯），实测结果为99%，满足规范提出的不低于97.5%的要求[1]。

该路段稀浆封层施工使用的集料由岩浆岩通过破碎制成，其中，粗集料的技术指标实测结果为：一是石料压碎值，实测结果为18%，满足规范提出的不超过28% 的要求；二是洛杉矶磨耗损失，实测结果为20%，满足规范提出的不超过30% 的要求；三是坚固性，实测结果为6%，满足规范提出的不超过12%的要求；四是针片状颗粒含量，实测结果为12%，满足规范提出的不超过18%的要求。细集料与矿料的技术指标实际结果为：一是坚固性，实测结果为7%，满足规范提出的不超过12%的要求；二是砂当量，实测结果为58%，满足规范提出的不小于50%的要求[2]。

根据路段实际情况以及对交通量的预测，将稀浆封层混合料的矿料配合比确定如表1所示。石料筛分试验结果如表2所示。

表1 稀浆封层混合料矿料配合比

表2 石料筛分试验结果

按照以往施工经验初步确定各材料用量，以此实施拌和试验与黏聚力试验，在确定可拌和时间时，要采用最高施工温度，而在黏聚力试验过程中，要采用最低施工温度。在确定了以上两项数值后，确定三个相对科学的配合比实施负荷车轮黏砂试验与湿轮磨耗损失试验，以此确定混合料是否有良好的配伍性与抗水损坏发生的能力，最终得出理想沥青用量。当不满足要求时，应对不同材料具体配合比例进行适当调整，然后再予以试验，直到试验结果满足要求[3]。

下面是混合料各项试验结果。其一，可拌和时间：规范要求大于120s，当油石比为6%时，实测结果为80s；当油石比为7%时，实测结果为125s；当油石比为7.5%时，实测结果为140s；当油石比为8%时，实测结果为142；当油石比9%时，实测结果为141s。其二，黏聚力：一是在30min（N·m）条件下，规范要求达到1.2 以上，当油石比为6%时，实测结果为0.7；当油石比为7%时，实测结果为1.3；当油石比为7.5%时，实测结果为1.6；当油石比为8%时，实测结果为1.6；当油石比为9%时，实测结果1.5；二是在60min（N·m）条件下，规范要求达到2.0 以上，当油石比为6%时，实测结果为1.3；当油石比为7%时，实测结果为2.1；当油石比为7.5% 时，实测结果为2.3；当油石比为8%时，实测结果为2.3；当油石比为9% 时，实测结果为2.2。其三，负荷车轮黏附砂量：规范标准要求小于450g/m2，当油石比为6%时，实测结果为190.5g/m2；当油石比为7%时，实测结果为221.0g/m2；当油石比为7.5% 时，实测结果为312.0g/m2；当油石比为8%时，实测结果为363.0g/m2；当油石比为9%时，实测结果为417.0g/m2。其四，湿轮磨耗试验（浸水1h）：规范标准要求小于800g/m2，当油石比为6%时，实测结果为892.0g/m2；当油石比为7% 时，实测结果为511.0g/m2；当油石比7.5% 时，实测结果316.5g/m2；当油石比为8%时，实测结果为214.0g/m2；当油石比为9%时，实测结果为190.0g/m2。

依据上述试验结果，将混合料油石比确定为8%，实际施工中需按照7.0%～9.0%对油石比进行控制，将最佳含水量确定为15%，具体的配合比例为：

骨料∶沥青∶水=100∶8∶16[4]。

3 施工工艺

稀浆封层施工需借助各类机械设备完成，如摊铺机、装载机、沥青罐车、水槽车、运料车、拌和机等，施工前必须将这些机械设备配备完毕，并对其各项功能进行检查，确认是否处于良好工况。另外，摊铺机应能实现集中控制，由操作人员借助控制器进行操控。摊铺机作为稀浆封层施工主要机械设备，在实际操作中要注意以下几点：

第一，摊铺机首次使用前与混合料原材料或配比产生明显变化时，都要对摊铺机予以严格的计量标定，需标定的内容有：乳化沥青流量与沥青泵转速之间的关系；各含水量条件下石料流量与皮带转速之间的关系；混合料中水、填料和添加剂的流量[5]。

第二，在每一种材料即将使用完毕时，都要将其控制开关关闭，使缸内混合料全部使用完毕，同时将摊铺机停机，然后将摊铺槽提起，将其移动至摊铺点以外，对搅拌缸与摊铺槽进行清洗。

第三，将拌和完成的混合料输入至摊铺槽以后，应确保混合料均匀发布在摊铺槽整个宽度之内。在混合料的体积与摊铺槽自身容积2/3 持平后，开始按照设计要求的速度进行匀速前进，此时要确保混合料的摊铺数量和搅拌数量达到一致。

在实际的稀浆封层施工中，要注意以下控制要求。

第一，稀浆封层施工使用的材料应一次性准备齐全，如果工程量较大，允许分批备料，但要注意使用苫布进行覆盖，并注意避免不同批次材料混杂。在此基础上还应加强质量检查，经检查确认合格后，方可在施工中使用[6]。

第二，根据混合料的生产配合比与施工所用矿料实际含水量，对各材料进行输出与均匀拌和；如果乳化沥青的蒸发残留物含量与矿料实际含水量产生变化，则要对摊铺机参数设定进行调整，以保证材料的配合比达到设计要求。

第三，对于路面上的纵向接缝，在摊铺过程中要保持10～20mm 的重叠，同时随时利用人工进行修正；而对于路面上的横向接缝，应在完成摊铺且有重叠的部分放置一层油毛毡，在摊铺机从此通过后，再采用人工进行修正[7]。

第四，在摊铺施工中应加强混合料综合性能检验，具体的检验方法为：在摊铺完成的混合料表面使用细棍划出划痕，若划痕能很快消失，则说明混合料过稀，需减少用水量；若划痕两侧始终处于松散状态，则说明混合料过稠，需增加用水量；而若划痕在3～5s之后才消失，且周围混合料有良好流淌性，则说明混合料合格[8]。

第五，混合料摊铺完成后应尽快开放施工路段的通行，现场可根据实际情况铺设薄砂，具体的撒布时间为乳化沥青破乳后，同时要注意禁止车辆急转弯与急刹车。另外，在正式开放交通之前，应禁止外界车辆与人员进入。

第六，将混合料摊铺完成后，通常不使用压路机进行碾压，利用社会车辆自然碾压即可。当没有行车碾压条件时，可借助轮胎压路机实施碾压，但要注意碾压需在混合料达到初凝之后进行，以免导致摊铺完成的混合料发生推移变形，影响施工后路面平整度。由于稀浆封层层厚很小，所以采用大型压路机碾压可能产生质量缺陷。

第七，稀浆封层混合料摊铺施工需在气温不低于10℃的条件下进行，如果路面上存在积水或过于湿润，则不允许进行稀浆封层施工；在降雨或空气相对湿度超过90%等混合料难以成型的天气情况中，也不允许进行稀浆封层施工；如果在施工过程中突然遇雨或完成施工后在混合料成型之前遇到降雨，则应禁止开放路段的交通，同时要在雨停之后将没有成型的材料全部铲除，采用新拌和完成的混合料重新进行施工。

4 结语

综上所述，在公路养护施工中引入稀浆封层技术，能提高原路面结构强度，并改善路面结构水密性，防止渗水问题发生，从而减少或避免路面水损害。该路段通过专业化施工有效保证了稀浆封层施工质量，单日生产能力不低于3500m2，尤其是快开放交通型稀浆封层，其摊铺完成后仅需1～2h 即可正式开放路段交通，以此将路面养护给周围居民日常生活造成的影响降至最低，得到了附近居民的赞誉。另外，稀浆封层和由沥青混凝土表层构成的罩面与重新铺筑沥青路面相比，不仅造价较低，而且施工便捷，能良好适应公路养护需要。截至目前，该路段稀浆封层施工已经完成，且投入交通运行，通过实践的验证与考验，说明该路段稀浆封层施工所用工艺方法合理可行，值得类似路段参考。