高速公路瀝青路面下封層應(yīng)用技術(shù)研究

1、高速公路瀝青路面下封層應(yīng)用技術(shù)研究摘 要：瀝青路面下封層對高速公路路面工程質(zhì)量重要性和作用，論述聚合物SBS改性瀝青防水層的特點、應(yīng)用技術(shù)、施工工藝、以及在高速公路的應(yīng)用情況，本文通過下封層材料和施工工藝的研究和實踐取得的效果，希望能給今后瀝青路面下封層設(shè)計和施工提供可借鑒之處。關(guān)鍵詞：高速公路；SBS改性瀝青；防水下封層。近年來，我國修高速公路瀝青路面工作中已重視早期水損害問題，為防止雨水滲入到面層的交接面上產(chǎn)生的沖刷與泥漿損壞，高速公路設(shè)計中都在基層表面設(shè)置封層用于保護基層作用。一、國內(nèi)目前高速公路瀝青路面設(shè)計防水層種類有以下幾種：目前國內(nèi)高速公路常用的下封層（防水層）有單層或雙層表面處理

2、，細粒式或砂粒式瀝青混合料，近年又發(fā)展了改性瀝青防水層和乳化瀝青或改性乳化瀝青稀漿封層做防水層。1、單層或雙層瀝青表處目前常見的做法有兩種：一是在透層瀝青上先灑布熱瀝青，然后再撒碎石，但必須在夏天高溫季節(jié)施工效果比較好，并且要求交通車輛行車碾壓，使瀝青表處反油而形成結(jié)構(gòu)層；二是先鋪碎石，然后再灑瀝青，再撒嵌縫石屑，進行碾壓成型。兩種做法目的就是加快反油以形成結(jié)構(gòu)，但是基層表面無法形成一層擠完整的瀝青膜，防水效果受到影響，一般使用于低等級瀝青路面。2、細粒式砂粒式瀝青混合料鋪裝層在瀝青路面結(jié)構(gòu)層鋪筑一層熱料，熱鋪的細粒式或砂粒式瀝青混合料結(jié)構(gòu)層次以防水，保護下承層，一般鋪筑在基層頂面，結(jié)構(gòu)層厚度

3、在2.02.5cm。起到防水層和臨時防護基層作用。若基層在使用過程中收縮開裂，該防水層也隨著同時開裂，在裂縫處不能防水，若進行有效的防止裂縫反射，則必須在接縫處設(shè)置浸漬瀝青的土工布或防水材料。這樣一來，單獨作為一個結(jié)構(gòu)層進行施工增加工序。延長工期，工程造價也提高。增加工作難度,基層表面平整度不好,薄層瀝青混合料攤鋪施工難度大,易造成厚度不均勻,形成軟弱結(jié)構(gòu)層,目前高速公路已不采用該結(jié)構(gòu)層作為防水層。3、乳化瀝青或改性瀝青乳化瀝青稀漿封層瀝青稀漿封層在我國80年代已經(jīng)開始使用，主要用于低等級公路養(yǎng)護。隨著高速公路大量修建。稀漿封層材料、加工工藝、施工技術(shù)等方面都有更新的進度，乳化瀝青稀漿封層施工

4、技術(shù)在我國還是一項新的技術(shù)，應(yīng)用于高速公路下封層，能有效提高瀝青路面防水性能。但是，對于南方高溫、多雨水地區(qū)，由于稀漿封層采用乳化瀝青，其蒸發(fā)殘留物在50左右，存在50的水分需蒸發(fā)，且本身強度低，高溫穩(wěn)定性差，承受荷載的能力較差，在較薄的瀝青面層下，易形成一個軟弱的夾層，在高溫季節(jié)由于乳化瀝青的軟化點一般較低，易變軟形成軟弱層，從而造成瀝青面層推移、車轍形成。施工中在運料車，攤鋪機的作用下，易起皮、脫膜，影響其防水效果。目前我國發(fā)達地區(qū)的高速公路已不采用。4、SBS、SBR改性瀝青防水層近幾年來，隨著高速公路不斷的發(fā)展，要求高速公路路面防水性能越來越高。根據(jù)我單位施工的幾條高速公路路面來看，采

5、用SBS、SBR改性瀝青下封層優(yōu)于其他材料，其特點：1）與普通瀝青相比提高了防水層的高溫抗剪強度，改善了防水層的低溫抗裂性與延緩反射裂縫上開的能力。粘性強度、粘附能力方面都有改善；2）使上覆瀝青砼的下部形成富瀝青層，同時其下部還有一層薄瀝青膜；其共同形成粘結(jié)防水層，防水效果較好；3）采用改性瀝青，其彈性恢復(fù)好，顯著減輕下層或上層裂縫對其的破壞作用；4）粘結(jié)防水層可起到應(yīng)力吸收層作用，可延緩基層收縮開裂所引起的反射裂縫?？刹捎脵C械化施工、施工進度快，質(zhì)量易控制，防水層與其上面層形成整體，不會出現(xiàn)軟弱層，不會產(chǎn)生泛油問題。二、SBS、SBR改性瀝青（下封層）的應(yīng)用及施工要點1、透層：透層是適用于無

6、機結(jié)合料基層表面的有機結(jié)合料滲透層，用于一般路段的下面層與基層的層間處理，其主要作用如下：1)透入基層表面空隙，增強了基層和瀝青層間的粘結(jié)；2）有助于結(jié)合基層表面集料中的細料；3）在完成基層的鋪裝后，適時噴灑透層油還可以減少基層的養(yǎng)生費用，提高養(yǎng)生質(zhì)量；4）經(jīng)過透層油滲透成型以后的基層表面的開口空隙被填充，從而得到一個滲透深度上的防水層；5）在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下，透層可向基層提供臨時性防護，防止降雨和臨時行車的破壞。在所有的層間處理方式中，透層對材料有著其特殊的要求。理想的透層深度應(yīng)透入基層35mm，為此透層油一般采用低粘度的煤油稀釋瀝青。但由于將稀釋瀝青中的輕油油分完全揮發(fā)需要

7、時間較長，揮發(fā)后的瀝青粘度低，很難保證基層與面層之間的粘結(jié)強度，對環(huán)境亦與不良影響，因此宜采用改性瀝青作為透層材料。改性乳化瀝青在應(yīng)用于透層時，應(yīng)符合公路瀝青施工技術(shù)規(guī)范中對應(yīng)用于透層的乳化瀝青的破乳速度和粘度的規(guī)定。粘度太大則透層和面層之間形成夾芯，破壞上下層間的連接。因此改性劑的用量不應(yīng)使乳化瀝青的粘度增加過大，宜控制在3以下。對于級配碎石基層可適當加大。基層鋪裝后，透層油施工要及時跟進，這樣既可實現(xiàn)透層油的最佳滲透效果又有利于基層養(yǎng)生；對于存在浮漿和污染的基層表面，噴灑透層油之前必須進行嚴格的清理，必要時可灑水潤濕基層表面，灑水量以控制在使基層表面濕潤無積水為宜，通過水的下滲將基層表面空

8、隙打通，有利于透層油透入。待表面水分蒸發(fā)后即可開始噴灑透層，灑布量保持在0.61.1Kg/m2之間，不宜過高。2、粘層：粘層的作用是使各面層之間、面層與構(gòu)造粘結(jié)成一個整體。粘層主要起膠結(jié)作用，對材料的要求也主要在粘度強度與抗剪強度方面，改性乳化瀝青較之乳化瀝青在這方面有較大的改善。粘層油宜采用快裂型的改性乳化瀝青。灑布粘層油時層面間一定要清掃干凈，粘層的灑布強調(diào)“薄”和“遍”。一般用量為0.40.6Kg/m2，具體用量可根據(jù)乳化瀝青的濃度（瀝青含量）進行調(diào)整，調(diào)整原則是確保在整個層面提供不大于0.2Kg/m2的殘留瀝青連續(xù)封面。從對所去芯樣的劈裂試驗結(jié)果來看，各面層結(jié)合處的斷裂面均為不規(guī)則狀，

9、表明結(jié)合面的粘結(jié)強度大于或等于混合料本身的粘結(jié)度，優(yōu)于未進行粘層油層間處理的結(jié)合強度。3、路面防水層（下封層）：高速公路瀝青路面防水層一般是沒有有機結(jié)合料面層與基層間的有一定厚度隔水層。防水層與透層結(jié)合，在基層和面層之間形成一道抵御水害（包括動水壓破壞）的防護層。防水層應(yīng)使用粘結(jié)性和溫度穩(wěn)定性好的材料，它在荷載應(yīng)力應(yīng)變作用下不僅要保持良好的水密性，還應(yīng)使面層和基層間形成足夠的結(jié)合里，防止薄瀝青面層生產(chǎn)滑動，推移等破壞。與面層和基層不結(jié)合的情況相比，它可以減小面層低層由行車荷載引起的拉應(yīng)力和拉應(yīng)變（一般情況下可減小50以上，有時甚至可以減小到25），并可以明顯減小由溫度變化引起的瀝青面層內(nèi)的拉應(yīng)

10、力和拉應(yīng)變。改性乳化瀝青用于瀝青路面防水層，改性劑的總固物含量應(yīng)該在65左右。濃度較高的乳液不易流淌，成膜效果較好。SBS改性劑的摻量以46為佳。封層油要在透層破乳后進行灑布，灑布量控制在0.86%為佳。封層油要在透層油破乳后進行灑布，灑布量控制在0.81.6Kg/m2。在封層油沒有完全破乳時即使灑布0.51cm的單粒徑碎石，覆蓋率一般為整個面積的60%70，然后用輕型膠輪壓路機穩(wěn)壓12遍。經(jīng)穩(wěn)壓后的碎石顆粒浸入深度為粒徑的1/2。施工時應(yīng)注意掌握好石料灑布的時間，過早或過晚都不能收到良好的效果。4、橋面防水層：由于橋面的各種應(yīng)變量較大，溫度變化劇烈，使用一般的防水措施其效果和耐久性較差。尤其

11、是瀝青砼面層與水泥砼瞧米昂兩種材料模量相距較大，這就對兼有防水和粘結(jié)過渡作用的防水層材料和工藝方法提出了更高的要求。目前高速公路大部分橋面防水工程采用SBS熱態(tài)改性瀝青和SBR乳化改性瀝青相結(jié)合的方法，效果較好。這種處理方法的優(yōu)點在于：防水效果好，粘接力強，均勻無接縫，施工進度快。有效地克服了使用防水卷材與多布多涂防水法易出現(xiàn)的空鼓剝離和層間滑動等問題。這種方法施工時要求嚴格控制SBR粘層油的養(yǎng)生時間在粘層上噴灑SBS熱熱改性瀝青（SBS改性劑含量為4.5）時的溫度應(yīng)控制在180200°C之間，灑布量為2.5Kg/m2。碎石灑布機應(yīng)及時跟進，灑布覆蓋率為6070的2cm碎石，膠輪或鋼輪壓路機直接跟進穩(wěn)壓。三、結(jié) 論：1、SBS改性瀝青應(yīng)用于高速公路路面面層間處理時，因各處理層對材料的要求不同，具體應(yīng)用時應(yīng)引起注意，特別是應(yīng)對透層油在改性后的粘度變化應(yīng)進行檢查，在進行層間處理時，清掃工作最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，下承層的清潔程度將其操作到層間處理效果。2、SBS改性瀝青作為下承層和防水層，提高了防水層的高溫抗剪強度，改善了低溫抗裂性和延緩基層反