公路工程透层及下封层的防水技术研究

何爱琴、曹小妹

（上饶市万年公路事业发展中心，江西万年 335500）

0 引言

在目前的公路工程建设中，一般会在基层和面层之间设置透层与下封层结构，其作用是预防水渗入工程下部结构。因此,为了保证公路透层与下封层的施工效果，提升路面结构稳定性，需要在合理选择施工技术的前提下，深入研究施工工艺，进而为公路工程高质量开展奠定基础。

1 透层与下封层基本技术要求

在我国的公路工程建设中，半刚性基层+沥青路面是主要的结构形式。其中，半刚性基层结构的主要材料为水稳碎石，其强度、刚度与水稳性比较高，耐冲刷效果好，但是这类材料与上部结构的黏结性较差，若不能采取有效措施提高其与上部结构的黏结性，会影响公路的运行安全。并且，结合以往工程经验可知，半刚性基层出现的病害问题多是上、下部结构黏结强度不足引发的。因此，在施工过程中需要有效控制面层与基层结构的黏结性，以有效避免基层结构病害问题，提升公路工程整体性能，延长公路使用寿命。例如，在面层与基层结构之间设置透层，此方式能够提升面层与基层结构的黏结性，并且不会改变结构的整体厚度，也不会使公路工程的结构层次发生变化。此外，透层具备较高的耐冲刷性，能够有效预防雨水渗入结构内部，有助于延长公路使用寿命[1]。

1.1 透层

透层结构具备较高的抗冲刷性能，在防止雨水渗入的同时，还能充分保证基层与面层的黏结性能合格，能够有效提升公路的整体性能。在公路工程施工过程中，为保证工程的整体结构、性能达标，应结合工程实际情况，合理设置透层结构的深度，确保在面层与基层之间形成完整的黏结界面。目前，公路工程多采用乳化沥青透层结构，在透层设置环节需要考虑到材料的渗透性，同时还需要结合沥青材料的性能参数，使其能够达到透层设置的要求。此外，从技术、经济、质量、性能等多个方面考虑，将沥青含量控制在40%～45%最为适宜，综合效益最高。在透层油的制备方面，应按照下述指标进行控制：第一，黏度。应用标准黏度计检测，确保黏度处于8～15s 范围内；第二，基层沥青针入度在100～200（0.1mm）区间内；第三，基质沥青延度需超过60cm；第四，透层油的使用量为0.4～0.7kg/m2。

1.2 下封层

下封层也是在基层与面层的中间，设置下封层的目的同样是提高两者之间的黏合效果，并预防渗水问题。当前，我国很多高速公路项目选择AH-90 热沥青作为下封层的主要材料，还需辅以相应石料，制备下封层材料时，应保证石料的洁净度、硬度达到施工要求。另外，如果集料内的粉尘含量超出标准，需要应用乳化沥青搅拌处理，确保黏结效果合格，以提升工程的整体施工质量。

2 透层与下封层施工

某公路项目长度为150km，为当地的重要基础设施，该工程按照一级公路标准建设施工。该项目设计为沥青混凝土路面形式，为保证基层与面层有效黏结，避免结构进水，在面层结构正式施工前，根据设计标准和技术规范开展透层与下封层结构的施工。

2.1 透层

透层结构施工按照如下工序进行：生产沥青、运输到现场、洒布沥青、撒布碎石、碾压、养生、开放交通。该工程项目选择的沥青材料为SBS 改性乳化沥青，材料性能见表1。在透层结构施工前，必须对每一车沥青材料进行自检，并留取样品用于后续检查；之后监理人员按每5 车抽检1 车的原则对材料进行抽检，抽检项目与自检相同，主要是检查黏度、蒸发残留量、残留物针入度、软化点、延度等指标。此外，要准备充足的施工机械设备，为现场施工顺利进行奠定基础。

表1 透层施工用沥青材料指标参数

根据我国目前的国家标准，透层施工需按照下述工艺要求进行：

第一，为了更好地保证透层施工效果，需要在水稳碎石基层结构施工后的12h 内完成透层油洒布施工，从而使透层油达到标准的渗透深度。

第二，在透层施工正式实施前，需要将基层表面的灰尘清理干净，防止透层油持续下渗对后续施工产生不利影响，保证下封层与基层结构的黏结效果合格。如果在基层结构施工完成后立即开展透层油铺设施工，能够节约清扫环节。因此，在施工过程中，可通过合理统筹，实现基层结构与透层结构施工的有效衔接，简化工序，提高施工效率。

第三，在透层油洒布施工环节，应用专业洒布车均匀喷洒透层油，根据现场试验路段的情况确定洒布量，并保证现场洒布施工达到均匀性标准，还要预防油膜问题，以免对透层油下渗产生不利影响，确保下渗深度达到工程建设标准[2]。

第四，根据之前确定的用量展开透层油洒布施工，并采用塑料薄膜进行覆盖处理，确保透层油可以顺利下渗，保证现场施工质量合格。

第五，加强对施工现场各个工序的管控力度，切实保证施工质量。透层油洒布的时机极为重要，需要在基层碾压结束后，稍微干燥的条件下洒布；开始洒布前，需要保证路面洁净度达到标准，并且要对路面上的各个结构物进行覆盖处理，防止洒布施工中发生污染问题；采用智能洒布车辆进行洒布作业，并将表面覆盖层厚度控制在5mm 以上；需要保证透层油喷洒均匀，若出现花白的情况，需及时采取人工方式补洒施工，如果喷洒量超出标准，要及时撒布碎石进行处理，并在合适时机碾压施工；必须确保透层油洒布结束后，表面无油皮现象；如果洒布施工后，透层油的渗透深度未能达到相应要求，应及时更换透层油品种或调整其稠度。

在透层结构施工环节，除了要遵循上述工艺要求外，还要注意如下要点：

第一，透层油的渗透深度是透层结构施工的重要指标，该深度不仅受到透层油材料特点的影响，还与各基层结构表面密度有直接关系。比如，基层结构施工结束后，强度性能基本形成，表面密实度会提高，这会使透层油下渗受限，所以需要在基层结构强度达标前进行透层油施工，一般应在基层结构施工后12h 内完成透层油洒布。

第二，在透层油洒布施工前，要进行油嘴预热、疏通处理，保证油嘴通畅，从而使透层油洒布达到均匀性标准。如果油嘴温度较低，或者油嘴内部存在异物被堵塞，将极大程度地影响洒布均匀性。因此，在透层油洒布施工前必须做好对油嘴的检查工作，处理存在的问题，提高施工效率和质量。

第三，如果透层油洒布环节如果出现遗漏问题，要及时补洒处理。

第四，洒布施工开始前，应加强对构造物的保护处理，避免洒布施工过程中污染结构物。

第五，在透层油洒布施工环节，应严格按照试验路段的参数调节和控制洒布量，现场作业人员不能随意更改任何技术参数，以确保洒布量符合要求，以免影响透层油的渗透的深度。

第六，透层油洒布施工前，需要对天气状况进行准确的预测和分析，以免施工过程中天气变化，影响施工效果[3]。如果遇到大风或者降雨天气，禁止开展透层油洒布施工，并且要应用塑料薄膜对施工现场进行覆盖处理，待天气转好及时开展洒布施工。另外，应在洒布作业之前对基层表面进行清理，将基层表面的浮浆、灰尘等杂质清理干净，避免给后续的施工带来不利影响。

2.2 下封层

下封层施工工艺如下：

第一，透层油洒布施工全部完成之后，对现场进行检查，若不存在油膜现象，可去掉塑料薄膜，之后交由现场监理工程师检查确认，经检查合格才能继续开展下封层结构的施工。

第二，在下封层结构施工环节，需提前检查沥青材料的各项指标，确保其针入度、延度、软化点、黏度等均能满足施工要求。如果检查过程中发现材料存在质量问题，则禁止将之投入使用，要及时作废处理，否则会严重影响工程质量。

第三，在下封层结构在施工环节，对集料的选择也很重要。该工程选用的是S12 石灰岩碎石材料，粒径在4.75～9.5mm 之间，通过水洗法筛分处理，采用连续级配的方式配制，并进行相应的检测控制，从而保证沥青混合料的性能合格。

第四，在封层结构施工中，沥青洒布量要结合现场的试验结论来确定，并由专业人员进行现场管理和控制。试验及正式施工环节，都需要应用专业的沥青洒布车。一般情况下，在下封层结构施工中，沥青材料的用量为0.6kg/m2左右，其间可根据现场的实际情况进行合理调整，以确保沥青洒布量达到工程标准。

第五，下封层沥青洒布施工结束后，应采用撒布车均匀撒布性能合格的矿料，通常要覆盖总面积的70%左右，撒布量要根据现场的试验结论来确定，一般每1000m2面积撒布4～7m3的石料，对于撒布车无法撒布到的部位，要通过人工撒布的方式，对于撒布重叠的石料，要进行扫开处理，以达到表面矿料均匀分布的效果。

第六，下封层洒布施工结束后，应进行全面的质量检查，经检查达到均匀性标准，要立即开展碾压施工，一般选用轮胎压路机。在碾压施工环节，要按照相应标准与规范展开作业，以切实保证下封层与上基层结构有效黏结，达到相应的工程技术标准。

第七，下封层施工全部完成后，应根据下述要求展开质量检测工作：其一，每日进行沥青用量检测，根据施工面积进行计算分析，以确保沥青用量在设计用量的±0.2kg/m2范围内。其二，每日进行一次集料检测，根据现场施工面积以及集料总量展开检测，以确保集料用量符合工程设计标准。其三，渗水试验。采用符合要求的渗水仪，按照每处2 点的方式进行检测，渗水量在5mL/min 以内为合格。其四，刹车试验。在现场让车辆在50km/h 的行驶速度下进行刹车制动，检查表面是否出现开裂问题。其五，外观质量检查。用硬物将下封层表面刮开，检查其与基层的黏结效果，若无起皮、外露、油包等问题，即判定为合格[4]。

在下封层结构施工中，除了要按照上述工艺展开施工之外，还要注意以下几点：

第一，在下封层结构施工开始前，应及时进行清洁处理，将油膜、残留的塑料薄膜等全部清理掉，如果存在灰尘，应借助相关设备进行吹扫处理，也可以用清水冲洗，保证表面没有杂质，且必须裸露出表面的集料，以达到正常施工的要求，确保下封层与基层结构有效黏结。

第二，必须保证沥青洒布均匀、洒布量达到技术标准。

第三，必须保证集料洒布均匀、洒布量达到技术标准，确保基层与面层结构有效黏结。同时，要避免下封层结构厚度超标，否则极易导致泛油问题，会影响工程整体效果。

第四，下封层混合料在开始摊铺施工前，应做好下部的清理，保证下封层不存在松散料以及浮动情况，以免影响工程的施工。同时,在下封层现场施工中，需要做好结构层厚度控制，防止在下封层施工中因为车辆碾压而造成结构的损坏。最后，需要做好现场交通封闭管理，避免压路机等施工机械以外的任何车辆、设备进入现场。

第五，在下封层结构防水施工环节，倘若基层表面结构的平整度不合格，或者基层表面出现坑槽的情况，下封层结构的防水功能会下降，很容易出现雨水渗透到结构引起基层松软的情况。因此，在施工阶段需要加强对下封层的压实，利用钢轮压路机进行反复碾压提升下封层结构密实性[5]。

3 结语

综上所述，在公路透层施工以及下封层施工环节，需要从材料、工艺等方面进行控制提升施工效果。在上文分析中对透层施工工艺与下封层防水技术要点进行探讨，提出相应的技术措施，为公路工程建设奠定基础。未来，还要结合公路项目特点，通过引进先进施工技术、采用性能好的材料，同时加强现场施工管理控制，为公路建设奠定基础。