沥青路面透层油施工技术研究

刘琳

（石家庄市公路桥梁建设集团有限公司，石家庄 050000）

1 引言

为了保证高速公路沥青路面的使用性能，通常会在各沥青面层间、沥青层与半刚性基层层间进行特别处理，即各沥青层间会加一层垫层，而沥青层和基层之间则会加一层透层，使用材料均为沥青混合料，确保层与层之间黏结良好，具有一定的连续性。然而，面层与基层之间由于材料性能的差异性，沥青混合料与无机结合稳定类材料黏结性能较差，将会造成面层沥青混合料剪切滑移或反射裂缝等病害[1]。为了提高半刚性基层与沥青面层之间的黏结能力，使其达到设计的连续效果，施工中普遍通过在半刚性基层上撒布透层油的方式来提高面层与基的层黏结能力。

2 常用的透层油类型

路面施工中常用的透层材料主要有煤焦油、稀释沥青、乳化沥青及高渗乳化沥青。煤焦油作为工业煤热解生成的产物是我国早期路面透层使用的主要材料，但由于其污染性、致癌性，伴随着施工技术的进步该类透层油的使用已经逐渐减少。目前，常用的透层沥青主要以高渗乳化沥青为主，该类沥青通过将乳化沥青改性后，综合原有优点的同时提升了其渗透能力，是目前常用的透层材料。

3 透层油的作用

目前，透层油已经普遍应用于半刚性基层与面层层间，其主要优点有：

1）能够改善基层与面层之间的黏结性能。车辆在转弯、加速或减速过程中，往往会使得层间产生较大的切向力，如果半刚性基层与面层之间的黏结能力不足时会产生严重的车辙、拥包等病害，通过将透层油洒布在半刚性基层能够大幅度提高层与层之间的黏结能力，能有效防止病害的发生[2]。

2）有利于提高道路防水性能。通过在半刚性基层上洒布透层油，沥青下渗至半刚性基层缝隙中，能对基层表面的细小孔洞进行堵塞，能提高基层的抗水损能力，延长基层的使用寿命。

4 工程实例

4.1 工程概况

某公路工程全线长15.8 km，通车以来路况整体良好。近年来，随着当地经济的发展，交通量的日益增多，该道路的部分弊端逐渐凸显，早期施工时由于路面采用稀释沥青作为透层油，其渗透效果较差，随着使用时间的增长，防水性能和黏结性能下降较快，导致路面出现了十分严重的水损坏和车辙病害。为了恢复路面性能，决定对该道路进行铣刨处理，同时采用高渗乳化沥青作为透层油进行施工。

4.2 原材料

高渗乳化沥青是在乳化沥青的基础上进行改良而成的，是目前主流的透层油材料。研究表明，高渗乳化沥青的渗透深度远超其他材料，在半刚性基层上能够有效形成保护膜，防止基层受到降水或其他地表水的影响。高渗乳化沥青技术指标试验结果见表1。

表1 乳化沥青技术指标试验结果

4.3 透层油施工及质量控制技术

4.3.1 施工准备

透层沥青洒布前应对基层进行相应压实度、路幅宽度、横坡等检测，同时对基层表面进行清扫，通过强力吹风机将基层表面的细粒彻底清扫，若不清扫直接进行透层油洒布，将会大大降低透层油的渗透深度，影响基层与面层的黏结性能。

4.3.2 透层油洒布量的确定

基层表面清扫完毕后，在正式施工前应选择典型部位进行洒布量的确定。本项目拟在1 m2打毛后的基层上进行洒布量确定，洒布30 min 后，观察其渗透深度是否能够达到规范要求的5 mm，若满足要求则该洒布量作为最佳洒布量。洒布量一般控制在0.7～0.9 kg/m2。

4.3.3 透层油的洒布

透层油的洒布一般采用智能型沥青洒布车来施工，该设备能够精确控制洒布量、洒布宽度，极大地提高了施工效率和工程质量。此外，在洒布过程中应对车速进行控制，避免车速过慢导致同一位置洒布过多或过少透层油，若基层表面透层油出现流动时，应及时进行处理，避免影响后续透层油的施工[3]。

4.3.4 施工注意事项

透层油的洒布应保证在干燥、常温下施工，如遇到降雨时，应当停止施工，避免水分对透层油的黏结性能造成影响。建议洒布时间在当天中午时段，主要是考虑到该时段气温最高，十分有利于高渗乳化沥青的下渗。其次，由于基层表面十分干燥，喷洒在其表面的高渗乳化沥青往往不易散开，因此，需要在透层油洒布前喷洒少量水分来降低沥青的表面张力，使透层油更为容易在基层表面渗透。洒布完毕后，沥青的下渗需要一定时间，故在施工完毕应封闭交通，避免车轮碾压基层带走透层油。

5 施工质量检测

5.1 渗透深度检测

透层沥青的渗透深度大小直接影响基层与面层的黏结性能，若渗透深度不满足规范要求的5 mm，则可能造成通车路面再次出现车辙、拥包病害。故为了检测透层沥青渗透深度是否满足要求，通过钻芯法选取典型位置进行钻芯取样，渗透深度测量结果见表2。

表2 渗透深度测量结果

从渗透深度的测量结果可以看出，不同路段钻取芯样的渗透深度结果在6～8 mm 范围内，渗透效果良好，均超过了规范要求的5 mm。

5.2 层间抗剪强度检测

研究表明，透层沥青能够有效提高基层与沥青面层之间的黏结能力，当层间抗剪强度满足道路使用要求时，能够避免车辙、拥包等病害的发生。为了检验透层沥青的施工质量，项目通过层间抗剪强度评价层间黏结性能。抗剪强度试验结果见表3。

表3 抗剪强度试验结果

从抗剪强度试验结果可知，通过直接剪切时，试件的抗剪强度平均值为0.249 MPa，同时，竖向荷载剪切下抗剪强度结果平均值为0.363 MPa，对比道路工程材料最小容许剪应力要求可知，该工程施工质量良好，满足道路使用要求。

5.3 防水性能检验

为了验证高渗乳化沥青防水性能是否满足使用要求，项目通过对比基层施工前后的渗水系数结果来评价新建道路的防水能力。渗水系水检测结果见表4。

表4 渗水系数检测结果

对比施工前后的渗水系数结果可知，施工前渗水系数均值在86.9mL/min，施工后，渗水系数测量结果下降至52.5mL/min，下降幅度高达39.6%。

6 结语

本文依托工程实例，对高渗乳化沥青透层油施工技术进行了研究，详细介绍了透层油的性能特点和技术关键，通过渗透深度试验、抗剪强度试验和防水性能试验评价试验路段性能，得出以下结论：

1）不同路段钻取芯样的渗透深度结果在6～8 mm 范围内，均超过了规范要求的5 mm。

2）通过直接剪切时，试件的抗剪强度平均值为0.249 MPa，同时竖向荷载剪切下抗剪强度结果平均值为0.363 MPa，对比道路工程材料最小容许剪应力要求可知，该工程施工质量良好，满足道路使用要求。

3）对比施工前后渗水系数，施工前渗水系数均值在86.9 mL/min，施工后，渗水系数测量结果下降至52.5 mL/min，下降幅度高达39.6%，防水性能显著提升。

4）采用高渗乳化沥青作为透层油施工后，碎石基层与沥青面层层间黏结性能防水性能良好，充分满足道路工程的使用要求。