沥青路面稀浆封层施工技术研究

纪伟　李鹏超　丁亚飞

摘 要：随着服役时间的增加，沥青路面通行运营期间会产生不同程度的早期病害。相比传统矫正性养护，预防性养护技术经济高效，可延长路面使用年限，恢复路面使用性能。稀浆封層是预防性养护技术之一，具有施工便捷、节能环保、效率高等特点。为此，在全面了解稀浆封层作用原理的基础上，结合具体案例，对沥青路面稀浆封层施工技术要点进行了分析与探讨。

关键词：沥青路面;稀浆封层;作用原理;技术要点

中图分类号：U416文献标识码：A文章编号：2096-6903（2022）08-0013-03

0 引言

改革开放40多年来，我国经济繁荣昌盛，公路事业创造了举世瞩目成绩，展现了中国速度。目前，我国公路里程逐年增长，交通量、轴载也随之快速增加，同时，车辆驾驶者对行车舒适性及安全提出了更高的要求。在行车荷载和自然因素的长期作用下，沥青路面早期病害频频发生，且形态各异，比如裂缝、坑槽、车辙等。若不及时处理，病害进一步发展，危害更大，甚至会引发交通事故。为此，必须高度重视沥青路面早期病害防治及养护施工。稀浆封层技术用于沥青路面养护，可提高路面抗滑性能、耐磨性及防水能力，进而延长路面使用寿命。

1 稀浆封层的作用原理

稀浆封层是指按一定比例，将石屑、砂、填料、乳化沥青、水等材料均匀拌和，形成一种流动状沥青混合料，并在路面表层铺设，从而生成路面沥青封层。因为拌和而成的沥青混合料稠度较小，呈流动浆液状，且铺设厚度薄（3 cm以内），因而得名稀浆封层。

作为一种路面病害表面处治措施，稀浆封层属于一种经济高效的预防性养护技术，当路面出现裂缝、轻微坑槽病害时，路表磨损严重，可通过稀浆封层混合料在路面铺设成薄层，待其固化之后，便可达到养护效果，恢复路面的路用性能，避免路面病害进一步发展。

2 稀浆封层的应用范围

稀浆封层可快速修复路面裂缝、老化、松散等病害，同时，能够达到良好的防水、抗滑效果[1]。目前，在路面施工中，稀浆封层的使用范围如下：

第一，旧沥青路面维修养护。在行车荷载和自然因素的长期作用下，旧沥青路面当中沥青、集料的物理化学性能不断变化，路面质量持续降低，部分路段路面开始出现裂缝、松散、沥青老化等现象，随着病害的加剧，路面破坏严重。在沥青路面早期病害当中，稀浆封层技术具有良好的应用效果，可以做到“补早、补小、补彻底”，能够有效遏制病害扩展，延长路面的使用年限[2]。在旧沥青路面维修养护当中，铺设一定厚度的稀浆封层，可达到修复裂缝病害，提升路面使用性能的作用。若将稀浆封层铺设到新铺沥青贯入式路面，还可进一步提升路面的抗渗能力。

第二，新铺沥青路面封层。压实新铺双层路面第二层嵌缝料之后，可采用稀浆封层替代最后一层封层料。相比其他封层料，稀浆封层当中的浆料呈流动状，能够迅速下渗并填满嵌缝料空隙，且具有良好的粘结效果。若新铺设的路面为粗粒式沥青混凝土材料，铺设稀浆封层，可进一步增强路面的磨耗性能，相比热沥青砂，厚度只有其50%左右，可大幅降低成本，且施工效率高。

第三，砂石路面铺设磨耗层。砂石路面平整、碾压施工后，在其上部可铺设一层稀浆封层，在保障砂石路面外观具备沥青路面特性的同时，还可以进一步提升砂石路面的抗滑能力，改善道路汽车行驶条件。

第四，水泥混凝土路面及桥面维修养护。水泥混凝土路面出现麻面、磨光等问题时，可铺设稀浆封层。于水泥混凝土而言，稀浆封层的附着性极好，通过稀浆封层维护水泥混凝土路面，不仅可以使路面外在改观，还可提升路面的平整性，延长路面使用年限[3]。在旧桥面铺设稀浆封层，能够有效处治桥面病害，改善桥面行车环境，且可降低桥面自重。若把稀浆封层铺设到新建水泥混凝土桥面，还可提升桥面的抗渗防水能力，增强桥面耐久性。

3 稀浆封层施工技术要点

3.1 材料准备

对于路面性能而言，原材料质量影响很大，因此，在稀浆封层施工中，需要选择性能优良的施工材料。

矿料：稀浆封层混合料当中，矿料是最重要的组成材料，矿料级配、质量均直接影响着稀浆封层的耐久性及抗滑能力。根据施工要求，可采用玄武岩、石灰岩作为集料，并制备稀浆封层试样，通过现行试验规程检测集料的各项技术指标，保证集料的压碎值、砂当量、针片状含量等均可满足规定要求。

填料：填料在稀浆封层混合料当中可充分填充集料间的空隙，优化混合料级配，避免集料离析。同时，利用填料，还可适当调整破乳、凝固时间，改善混合料的路用性能。目前，主要采用两类填料，第一种石灰岩等化学惰性的岩石矿粉，可充当填充料;第二种水泥、粉煤灰等化学活性的材料，可改善混合料性能。填料不允许存在结团、杂质，应保持干燥、洁净[4]。

（改性）乳化沥青：沥青、水、乳化剂等是构成乳化沥青的主要材料，沥青质量对乳化沥青性能起决定性作用，进而会对稀浆封层的使用性能影响很大。乳化沥青选择时，保证其破乳速度、沥青标准黏度、针入度、软化点、延度等满足规定要求。若采用改性乳化沥青，同样要保证其各项技术指标满足规定要求。

水：水是稀浆封层混合料的主要材料之一，含水量的多少直接影响着稀浆的稠度、密度。因此，必须选用无杂质、无污染的饮用水。

添加剂：按照施工规定要求，稀浆封层可适量掺加添加剂，比如促凝剂、缓凝剂，其中，促凝剂是为了加快稀浆混合料中乳化沥青的破乳速度;而缓凝剂则是为了减慢稀浆混合料中乳化沥青的破乳速度。延缓破乳时间是为了在拌和、摊铺施工中提升稀浆混合料的稳定性，高温环境下，通过掺加适量化学稳定剂，可达到减缓乳化沥青破乳的作用。

3.2 机械设备准备

稀浆封层最关键的施工设备是稀浆封层机，按照稀浆封层施工技术要求，稀浆封层机自身功能应具备给料、计量、拌和、摊铺等，可以按照配合比设计将一定量的集料、矿粉、乳化沥青等材料全部运送到拌和筒中，待迅速均匀拌和后，形成乳化沥青稀浆混合料，随后经分料器向摊铺箱内输送，最后在路面表层均匀摊铺。除此之外，在稀浆封层施工中，还涉及轮胎压路机、吊车、路面清扫车、自卸汽车等[5]。施工前，需详细检查机械设备的运行情况，做好设备检验调试工作，确定机械行走速度，并对各类材料进入拌和装置的顺序进行检验，确定拌和装置的转速、次数，合理设定摊铺箱宽度，并将箱内清理干净。

3.3 原路面处理

稀浆封层厚度很薄，仅能处理路面轻微病害，只可用作路表保护层或下封层，无法担负结构承重的责任，因此，为了保证施工质量及应用效果，原路面需满足一定施工要求。第一，原路面强度及刚度需满足规定要求。在路面稀浆封层施工中，尽可用于下封层，无法承重，承重层仍旧属于原路面和基层。第二，原路面整体稳定性良好。为了确保工后路面稳定性满足施工要求，原路面必须具备良好的水稳性、热稳性。稀浆封层施工后，基本上不会影响路面稳定性，同时，封层不具备结构抗应变作用，为了确保路面质量，必须保证原路面具有良好稳定性。

土基、基层是路面病害来源，对于原路面病害问题，比如坑槽、严重裂缝等，需提前填补、整平，坑槽填补时，保证填补高度与原路面相同，或者略微下凹，不得多出或鼓起。虽说稀浆封层可修复路面裂缝，但对于严重、宽大裂缝来讲，为了保证施工效果，需在稀浆封层前做好处理。对于原路面车辙、拥包等病害，可进行铣刨、填补及整平施工。

为了保证稀浆封层和原路面之间施工效果良好，需提前清理干净路面，采取机械+人工方式进行清理，彻底清除路面上的泥土、杂物、油污等，同时，还可采用小型铣刨机去除原路面上的交通标线、标志等。

3.4 铺筑试验段

稀浆封层施工前，应选择具有代表性的路段为试验段，200 m长。铺筑试验段的作用在于3点：①明确职责划分，各岗位部门分工合理，熟练掌握技术要点。②施工组织合理，做好经验总结，制定施工工序，为后期大面积施工提供依据。③按照试验段铺筑实际状况，确定生产配合比，若配合比设计与施工条件不符，可根据实际情况进行适当调整，确保稀浆混合料施工性能良好。

3.5 交通管制

交通量大、来往车辆众多的路段，为了保证公路施工的安全，需提前划定施工区域，制定交通管制计划，合理确定交通封闭方式和时间，做好交通管制工作。

摊铺施工前，在指定明显位置放置交通标志，若是夜间施工，标志需具备反光功能。稀浆封层未满足交通开放需求，禁止车辆行驶，影响路面质量。

3.6 洒布粘层油

按照以往施工经验，一般无需喷洒粘层油，但是若沥青路面贫油严重，可根据工程项目实际情况，按量均匀喷洒乳化沥青粘层油[6]。粘层油材料，可选择与稀浆封层所用乳化沥青相同材料，用量控制在每平方米0.3～0.4 kg，通常在施工放样前，喷洒粘层油，避免将放线遮蔽，同时，保证粘层在稀浆封层施工前已经凝固。

3.7 放样划线

结合施工作业面宽度，对摊铺箱宽度进行适当调整，采取整数施工幅数，合理设置导线。若有参照物，比如路缘石、车道线等，则无需划导线。

3.8 摊铺碾压施工

稀浆封层机准确就位，机器位置摆正，根据设计要求，适当调整摊铺箱的宽度、拱度等参数，同时，对封层机前的导向链轮进行调节，保证导向链与机器走向控制线相对准。随后开启装置，将摊铺箱放下，摊铺箱需平行于机尾，路面与摊铺箱边缘的橡胶封条紧紧贴合，除此之外，还需调节摊铺厚度。摊铺过程中，需控制好摊铺行驶速度，保证匀速前行，不得中断。稀浆封层路面碾压施工时，从两侧向中间进行压实施工，做好横纵接缝的碾压施工，保证压实度达到标准要求。使用自重超过16 t的胶轮压路机连续碾压2～3遍，达到密实度为合格标准。以灌砂法进行稀浆封层压实度的检查，如果不能达到要求，及时做好修复处理，直到压实度完全符合标准为止[7]。在压实作业环节，压路机达到均匀、慢速的形式要求，中途不会有停顿、调头等现象。值得注意的是在压实阶段考虑到整体工程稳定性，需要安排施工人员对施工过程的各项施工参数进行记录核对，做好压实质量检测，保证各方面指标满足工况需求。

3.9 接缝施工

利用对接缝处理稀浆封层横向接缝，具体流程为：第一，整平前施工段尾部，通过油毡覆盖前施工段尾部，确保油毡尾部和封层材料层边缘位置高度一致;第二，封层机倒退，在油毡上放置摊铺槽后缘处;第三，开启封层机，随后进行摊铺施工;第四，施工完成后，及时清理油毡和其上多余稀浆混合料，多余稀浆混合料置于废料车内，油毡清洗干净，为下次循环使用奠定基础。

利用搭接缝处理稀浆封层纵向接缝，为保证接缝效果，合理控制搭接宽度。纵向接缝布设位置会对路面美观性造成很大影响，为此，一般会在车道线上设置纵向接缝，但这种情况下，将会加大车道线划线的难度，尤其是在接缝位置不平整的情况下。基于此，可在车道线一侧3 cm处设纵向接缝，这样可解决上述问题，不会影响路面美观。

稀浆封层施工中，可能会出现刮痕、拉傷或漏铺等问题，需指派专人负责施工缺陷修复，并做好各项检查工作，若封层没有破乳成型，严禁行人、车辆通行，避免影响作业面质量。摊铺过程中，往往会留下废料，需及时清理干净，避免对施工质量及施工环境造成不利影响。

3.10 养护施工

稀浆封层破乳成型需要一定时间，在此阶段严禁车辆、行人通行，需封闭交通。根据稀浆封层实际情况确定具体养护时间。一般情况下，当混合料的粘结力满足1.2 N·m条件下，稀浆混合料初步凝固;当粘结力满足2.0 N·m，稀浆混合料可完全凝固，可达到交通开放的要求。交通开放后，需及时将交通管制标志撤离，不得存有障碍，确保通行质量。

4 结语

综上所述，由于行车荷载和自然环境的长期作用，伴随交通量与日俱增，及超载重载现象的频频出现，很多道路沥青路面发生了早期病害，常见病害形式有裂缝、车辙、泛油等，若不及时处理，势必会严重影响路面行车舒适性和安全性。尤其是裂缝问题，为此，必须采取切实可行的措施。在沥青路面养护施工当中，稀浆封层技术不但方便、快速，还能修补路面病害，具有良好的应用效果。

参考文献

[1] 吴晓庆.公路养护中的沥青路面预防性养护技术应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（6）：66+68.

[2] 孙仲谋.稀浆封层技术在公路养护中的应用[J].交通世界（中旬刊），2020（10）：61-62+65.

[3] 蔡蕾.稀浆封层罩面技术在高速公路预防性养护中的应用[J].交通世界（中旬刊），2020（7）：45-46.

[4] 申传建.高速公路沥青路面典型病害及预防性养护技术[J].交通世界（中旬刊），2020（11）：64-65.

[5] 张春安，田智鹏.基于高等级公路沥青路面的预防性养护决策研究[J].公路工程，2019，44（6）：77-80+85.

[6] 田利彬.高速公路路面下封层应用稀浆封层施工技术分析[J].交通世界（中旬刊），2019（2）：72-73.

[7] 李栋材.稀浆封层技术在公路养护中的应用[J].交通世界（中旬刊），2017（5）：36-37.