高渗透性乳化沥青在路面透层施工中的应用

胡振山

（新疆维吾尔自治区公路工程造价管理局，新疆 乌鲁木齐 830000）

一、引言

公路基层与面层层间处理不当，将导致道路出现大量层间推移、脱节等病害，由于路面未到达大修年限，道路面临着巨大的养护压力。我国道路基层结构采用半刚性基层，与沥青层间的连接性较差，需要新技术应用于层间连接处理中。其中，透层油作为应用于基层上的材料，能在基层上形成一层封闭空间，避免水分对基层的冲刷，同时具有良好的水稳定性，在浸水作用下仍然具有十分良好的黏结性，保证基层和面层的黏结[1]。

二、高渗乳化沥青特点

（一）渗透性能好

高渗透性乳化沥青（以下简称“高渗乳化沥青”）能有效渗透进入半刚性基层中，施工效率高，根据试验检测得知，高渗乳化沥青渗透的平均深度可达8mm。

（二）污染小

传统煤油沥青可能对施工人员身体健康造成伤害，并形成环境污染。高渗乳化沥青更符合绿色发展理念，十分环保。

（三）经济实用

相比煤油稀释沥青，采用高渗乳化沥青开展施工作业可节约30%左右的工程成本[2]。

三、工程实践

（一）工程概况

某高速公路全线长69.57km，道路设计结构组成为“沥青面层+水泥稳定碎石基层”，考虑到原路面半刚性基层与面层黏结性较差，同时该地区降水较多，对基层冲刷严重，导致路面面层出现脱层，经研究决定采用高渗乳化沥青透层施工技术提升道路半刚性基层与面层的黏结性。

（二）原材料

主要原材料采用高渗乳化沥青，主要是由于该项目对于透层油具有一定要求，施工后要求沥青渗透深度必须达到5mm。为了保证沥青性能够满足要求，检测了高渗乳化沥青破乳速度等指标。

（三）透层施工工艺

1.施工准备

沥青路面透层施工前施工准备，主要是保证在透层油施工开始后能连续施工，一次成型，避免返工等操作，施工前需要针对具体施工工艺做好相应的施工准备。首先是机械设备的进场，其中高渗乳化沥青的洒布需要相应的洒铺车，由于乳化沥青黏度大，撒布较为困难，施工需要专业的机械设备。在撒布前需要清扫半刚性基层，透层油的作用主要是防水和提高半刚性基层与面层黏结性能，杂质的存在会使高渗乳化沥青渗透效果和黏结效果大打折扣，因此需要及时清理基层上的杂质，同时检测基层强度，保证基层强度满足要求[3]。

2.透层油的撒布

施工准备完毕后首先预热摊铺机械，避免高渗乳化沥青黏结性太高导致撒布困难。撒布开始后，使用石灰划分区域，避免透层油撒布超出施工作业区域造成环境污染。撒布时将设备前进速度控制为20km/h，同时由于车道数较多需要妥善处理撒布的连接处，撒布时要保证部分重叠，防止由于撒布不均导致的黏结性能不足。若遇到雨天等影响施工作业的天气不应开展施工，避免水分进入基层导致透层油渗透深度不足。

四、试验路段性能检验

（一）防水性能

采用高渗乳化沥青在半刚性基层上洒布后，在半刚性基层上形成一层具有一定厚度的防水层，在降水冲刷下对水泥稳定碎石基层形成良好的保护作用。施工要求乳化沥青渗透深度不小于5mm，该项目在良好施工条件下开展透层油施工，为了检测施工后试验路段基层的防水性能，随机选取代表性位置通过渗水仪测定基层表面的渗水系数，评定防水性能，试验时检测试验路段每个桩号左、中、右共计5处点位渗水系数，同时对比透层油撒布前原点位渗水系数。试验检测结果如表1所示。

表1 渗水系数检测结果

对比透层油撒布前后道路渗水系数的检测结果可以看出：在透层油撒布前，选取点位的最大渗水系数为101ml/min；透层油施工后，该点位的渗水系数下降至60ml/min，渗水系数下降幅度为40.6%，撒布前后的渗水系数均值均有一定程度的降低。

（二）黏结性能

透层油的另一作用就是将半刚性基层与沥青面层紧紧连接在一起，通过透层油的作用，道路形成一个整体，形成弹性层状连续体系。黏结性能是检验透层油施工质量的标准之一，黏结性能低会导致道路在急刹、启动时材料提供的剪切力小于车辆带来的剪切力，引发道路剪切破坏，造成拥包、脱层等病害。为了验证高渗乳化沥青的性能，在实验室对比高渗乳化沥青与煤油稀释沥青在相同撒布量下的剪切力，试验结果如表2所示。

表2 不同透层油剪切强度试验结果

由剪切力试验结果可以看出：在一定范围内，层间剪切破坏力的大小随着沥青用量的增多而升高，同时高渗乳化沥青在相同撒布量的情况下，具有更好的抗剪性能，主要原因可能是由于相比稀释沥青，高渗乳化沥青在相同撒布量情况下渗透深度更大，性能更好。因此，综合考虑经济成本、环境因素和技术性能，高渗乳化沥青更适用于该工程。

五、结语

结合具体工程实例，分析高速公路路面透层施工技术，通过防水性能和剪切性能试验得出以下结论：在透层油洒布前，选取点位的最大渗水系数为101ml/min，通过透层油施工后，该点位的渗水系数下降至60ml/min，渗水系数下降幅度达40.6%；对比撒布前后的渗水系数均值，均有一定程度的降低。同时在一定范围内，层间剪切破坏力的大小随着沥青用量的增多而升高；高渗乳化沥青在相同撒布量的情况下，具有更好的抗剪性能。