稀漿封層施工技術及質量控制

1、稀漿封層施工技術及其質量控制1 前言稀漿封層類同于微表處， 均采用現(xiàn)場冷拌瀝青混合料攤鋪作業(yè)工法。 公路瀝青路面施工 技術規(guī)范( JTG F40-2004)規(guī)定，微表處主要用于高速公路及一級公路的預防性養(yǎng)護，以 及填補輕度車轍，也適用于新建公路的抗滑磨耗層；稀漿封層一般用于二級及二級以下公 路的預防性養(yǎng)護，也適用于新建公路的下封層。目前國內不少高速公路出現(xiàn)早期病害，影 響瀝青路面品質和使用壽命，其中一個很重要的原因是基層受水侵害，問題是已做的下封 層未能真正起到防水、封水和聯(lián)結的作用。因此傳統(tǒng)方法施工的下封層技術愈來愈引起大 家的質疑，稀漿封層施工技術愈來愈引起大家的重視，并在高速公路建設中作

2、為路面結構 的下封層愈來愈被大家認可而得到實際應用。2 瀝青路面下封存層的主要作用(1) 防水、密水作用，保護基層不受水侵害。(2) 上下粘結作用，使基層與面層良好粘結，形成一個連續(xù)整體 , 避免由于層間粘結不良形 成隔離，而使面層底部拉應力增大。(3) 及時封閉基層，達到有效防止基層由于暴露時間過長而引起收縮應變。(4) 對已經施工完的基層進行預防性養(yǎng)護，可作為瀝青面層施工的臨時通車道。施工實例可證明， 采用稀漿封層施工的下封層， 在上述四項作用上完全優(yōu)于采用傳統(tǒng)的 層鋪法表處施工的下封層。3 稀漿封層的設計原材料瀝青稀漿封存層采用慢裂拌和型乳化瀝青（ BC-1）鋪筑?；|瀝青采用重交瀝青（

3、 AH-70）， 改性劑采用丁苯膠乳（ SBR），為了不使稀漿層在夏季高溫時發(fā)軟，乳化瀝青的軟化點要求 大于 55?c，根據試驗報告，施工時 SBR的摻量不低于 2%，乳化劑采用 XTL2000-1 型，摻量 為 %；此外，還摻入了 %的氯化銨作為穩(wěn)定劑。根據公路瀝青路面施工技術規(guī)范結合江蘇地區(qū)氣候條件，稀漿封層乳化瀝青主要技 術要求見下表 1.表 1 稀漿封層乳化瀝青主要技術要求試驗項目單位要求試驗方法破乳速度慢裂T0658粒子電荷陽離子（ +）T0653篩上殘留物（篩）%?T0652粘度瀝青標準粘度s4060T0621恩格拉粘度計 E251540T0622蒸發(fā)殘留物殘留物含量%60T065

4、1針入度 25?C45150T0604溶解度%?T0607延度（ 15?C）cm?40T0605貯存穩(wěn)定性5d%?5T0655常溫1d%?1與礦料的粘附性（裹覆面積）?2/3T0654細粒式集料拌和試驗均勻T0659乳化瀝青類型根據集料品種及使用條件選擇。陽離子乳化瀝青可適用各種集料品種；陰離子 乳化瀝青適用于堿性石料。乳化瀝青的破乳速度、粘度宜根據用途與施工方法選擇，為增強瀝 青與石料的粘結力，縮短乳化瀝青破乳時間，可摻入普通硅酸鹽水泥。乳化瀝青宜存放在立式罐中，并保持適當攪拌，貯存期以不離析、不凍結、不破乳為宜。集料集料應當選擇質地堅硬、粗糙、耐磨、潔凈且無風化、無雜質的石料經破碎加工而成

5、。礦料 中不得含有超過封層厚度的超粒徑顆粒，在級配選擇上因適中，偏粗可能會導致空隙率大，防 水效果變差，偏細可能會導致層薄且強度不足而發(fā)軟。表2 礦料級配表（ ISSA推薦的 1、2型標準）篩孔尺寸（mm）一層的適宜厚度通過率 （%）10010090-160-940-625-415-310-234(mm)000520095-165-945-730-518-310-2通過率 (%)10000000015-1547(mm)礦料級配可根據稀漿封層的設計厚度選擇。配合比設計稀漿封層的配合比設計可按下列步驟進行：(1) 根據選擇的級配類型，確定礦料的級配范圍，計算各種集料的配合比例，使合成級配在要求 的

6、范圍內。(2) 根據經驗初選乳化瀝青、填料、水和外加劑用量，進行拌和試驗和粘聚力試驗?？砂韬蜁r間 的試驗溫度應考慮最高施工溫度，粘聚力的試驗溫度應考慮施工中可能遇到的最低溫度。(3) 根據上述試驗結果和稀漿混合料的外觀狀態(tài)，選擇 1 3 個認為合格的混合料配方，對照下 表 3 稀漿封層和微表處混合料技術要求(配合比設計指標) ，如不符合要求，適當調整各種材料 的配合比例，再試驗，直到符合要求為止。表 3 稀漿封層和微表處混合料技術要求項目單位微表處稀漿封層試驗方法可拌和時間S?120手工拌和稠度Cm23T0751粘聚力試驗 30 min（ 初凝時間)N?m.?（僅適用于快開T075460min

7、（ 開放交通時間 ）N?m.?放交通封層）負荷輪碾壓試驗（ LWT）粘附g砂/m?450?450（僅適用于重量%?5交通道路表T0755輪跡寬度變化率層）濕輪磨耗試驗的磨耗值（WTA)Tg/m?540?800浸水 1hg/m?800T0752浸水 6h注：負荷輪碾壓試驗（ LWT）的寬度變化率適用于需要修補車轍的情況（4）根據經驗與配合比設計的試驗結果，在充分考慮氣候及交通特點的基礎上綜合確定配方。一 般的經驗是，在用水量上既要保證施工具有很好的和易性，又不至于由于水量過大而導致稀漿 流淌。在瀝青用量上，應按配合比設計要求嚴控，瀝青用量過小時，稀漿封層結構松散；過多， 則在施工完成后行車荷載的

8、反復作用下，可能會引起泛油、推移進而形成擁包。（5）通常確定各種材料的組成比例為：礦料（石屑） ：瀝青：水：水泥 =100：8：16：1（重量比）， 其中礦料為干石屑，瀝青為不含乳液的重量，水應包括石屑中的水量、改性乳化瀝青中的水量 以及外加水。4 施工技術要求與質量控制稀漿封層施工工藝流程設計配合比 原材料檢驗、篩分、計算級配試拌 不同油石比拌配 試鋪 確定生產配比、工藝流程、檢查機械設正式攤鋪下承層準備 (清掃、 放樣、修補、碾壓、養(yǎng)生 攤鋪一天內碾壓、封閉交通養(yǎng)生攤鋪瀝青面 檢查驗收封層施工(1) 施工前，應采用強力清掃機械將基層頂面的所有泥土、雜物及松散顆粒清除干凈，如發(fā)現(xiàn)大 塊油污，

9、應用去污劑將其清除?；鶎颖砻娴钠秸c清潔，會影響封層質量，直接降低封層與基 層的粘結力，產生起皮、剝離等質量問題。(2) 施工用的原材料(改性乳化瀝青、礦料、水等)應經檢驗合格后方可使用，礦料必須過篩， 剔除超大粒徑，以免大粒徑石料影響拌和與攤鋪。(3) 攤鋪前必須對機械設備進行全面檢查與調試，同時標定攤鋪厚度，檢查混合料計量系統(tǒng)及生 產配比狀態(tài)，確定完全正常后方可正式施工。如路面過分干燥，吸水量過大會影響拌和料的稠 度控制，不易攤鋪。此時，可使用拌和箱前的噴水器進行霧狀預濕。(4) 攤鋪時，調整攤鋪槽，打開控制開關，使拌和好的稀漿流入槽內，當流至攤鋪箱容積的 2/3 時，且混合料稠度適中，箱

10、內貯料分布均勻，可啟動底盤，以 24 m/min 速度勻速前進，同時 始終保持稀漿攤鋪量與拌和量基本一致(5) 稀漿混合料攤鋪若出現(xiàn)不平整處，應立即用橡膠耙進行人工找平，找平的重點部位為：起、 終點、縱、橫向接縫及超粒徑引起的溝槽。(6) 接縫應平順，不能有局部漏鋪或過厚現(xiàn)象。應盡量減少縱向接縫，對于縱向接縫，如已鋪的 混合料出現(xiàn)部分凝固，應及時預濕后再進行下一車的施工。對于橫向接縫，宜從上一車程的終 端倒回 510 cm 的距離開始下一車程的施工，保證機械運行線形與上車程相吻合。(7) 拌和攤鋪過程中，混合料不得出現(xiàn)水分過多和離析現(xiàn)象，任何情況下不得在攤鋪過程中直接 向攤鋪箱內注水。攤鋪箱內

11、的混合料要基本保持所要求的粘度和穩(wěn)定性，過粘稠，容易引起早 期破乳，影響攤鋪的厚度與平整度；過稀，混合料會離析，出現(xiàn)瀝青上浮，導致和基層的粘結 力下降，因此，現(xiàn)場調整含水量要特別慎重，應根據環(huán)境溫度、濕度、風力大小、路面吸水情 況等實際因素作適當調整，以保證合適的混合料攤鋪稠度?？刂坪檬┕ず穸?，稀漿封層過薄， 達不到防水效果；過厚則由于本身強度不足而可能形成軟弱夾層。(8) 稀漿封層的施工氣溫不宜低于 10?C，且施工和養(yǎng)護期內如遇下雨嚴禁施工。 雨后基層頂面積 水未干不可施工。(9) 注意早期養(yǎng)護，在乳化劑剛破乳應及時用小型輪胎壓路機反復碾壓 34 遍，這樣，有利于提 高壓實度、早期強度、平

12、整度以及防水性能。施工注意事項(1) 設備使用前必須標定。(2) 拌和的混合料必須現(xiàn)場驗證。(3) 控制好混合料的稠度。(4) 控制好攤鋪厚度(5) 控制破乳時間及時碾壓。(6) 做好接縫處理。(7) 禁止雨前、雨后搶鋪質量檢驗稀漿封層的質量檢驗方法 ,見表 4.表 4 稀漿封層的質量檢驗方法序號項目檢驗頻率及評價方法質量要求或允許誤差檢驗方法1稠度1 次 /100m 或每車程適中經驗法2油石比每日一次?%抽提法3厚度每日總量評定； 1km5點?2mm計算與實測4成品集料級配每日取一組試樣篩分:?2%；: ?5%T07525滲水試驗1 組 /200m5ml/minT09716平整度檢查接縫處?

13、1/2 設計厚度3 米直尺外觀檢查（1）表面平整密實，無松散、無輪跡、無污染、外觀色澤一致。（2）縱、橫縫銜接平順，與其他構造物銜接整齊。（3）攤鋪無外流稀漿料，表面粗糙、無光滑現(xiàn)象。5 稀漿封層的應用效果通過試驗和現(xiàn)場檢測結果表明，稀漿封層具有較高的抗拉拔強度和抗?jié)B水能力，能有效地保證 層間連續(xù)。這些特點有利于防止半剛性路面過早出現(xiàn)裂縫遭遇水損害，因而提高瀝青路面長期 使用性能。滲水試驗表明，稀漿封層的滲水系數基本上可以做到 10 ml/min 以下，因此，可以認為是基本 不透水的，具有較好的防水、封水作用。拉拔試驗對比分析，稀漿封層的破壞面通常是在封層與基層頂面之間，兩者之間結合緊密，具

14、有較強的抗拉拔能力，一般為熱瀝青的 35 倍。熱瀝青封層的破壞面通常是在封層與下面層之 間，形成破壞面的主要原因是由于熱瀝青表面的石屑未能很好地與熱瀝青粘結，抗拉拔能力降 低。表 5 拉拔試驗對比表封層類型稀漿封層（試驗段）稀漿封層（一般段）熱瀝青封層（石屑經預拌）熱瀝青封層（石屑未預拌）拉拔力平均值/kn平均拉拔強度/mpa觀察鉆取的芯樣，稀漿封層能很好與基層、瀝青下面層結合，起到過渡、聯(lián)結，保證層間連續(xù) 的功能。同時 ,拉拔試驗前盡管芯樣經過 24h 的浸泡，但取出芯樣觀察其界面能基本上保持干燥 狀態(tài)。熱瀝青封層中的熱瀝青能與基層有較好的聯(lián)接，但是由于其表面撒鋪的石屑不能與熱瀝 青緊密粘結，導致抗拉拔能力明顯不如稀漿封層；同時，芯樣經浸泡后，大多數石屑表面較為 潮濕，進一步降低了層間連續(xù)功能。稀漿封層能很好適用于需供施工車輛臨時通行的條件，不致發(fā)生脫粒、飛散、起塵所引起的