高速公路瀝青路面下封層應用技術研究

1、高速公路瀝青路面下封層應用技術研究摘 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、應用技術、施工工藝、以及在高速公路的應用情況，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計和施工提供可借鑒之處。關鍵詞：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，高速公路設計中都在基層表面設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構層；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構，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構層鋪筑一層熱料，熱鋪的細粒式或砂粒式瀝青混合料結構層次以防水，保護下承層，一般鋪筑在基層頂面，結構層厚度

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，單獨作為一個結構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,形成軟弱結構層,目前高速公路已不采用該結構層作為防水層。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、施工技術等方面都有更新的進度，乳化瀝青稀漿封層施工

4、技術在我國還是一項新的技術，應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；其共同形成粘結防水層，防水效果較好；3）采用改性瀝青，其彈性恢復好，顯著減輕下層或上層裂縫對其的破壞作用；4）粘結防水層可起到應力吸收層作用，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）的應用及施工要點1、透層：透層是適用于無

6、機結合料基層表面的有機結合料滲透層，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；2）有助于結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。改性乳化瀝青在應用于透層時，應符合公路瀝青施工技術規(guī)范中對應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、面層與構造粘結成一個整體。粘層主要起膠結作用，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果來看，各面層結合處的斷裂面均為不規(guī)則狀，

9、表明結合面的粘結強度大于或等于混合料本身的粘結度，優(yōu)于未進行粘層油層間處理的結合強度。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合料面層與基層間的有一定厚度隔水層。防水層與透層結合，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。防水層應使用粘結性和溫度穩(wěn)定性好的材料，它在荷載應力應變作用下不僅要保持良好的水密性，還應使面層和基層間形成足夠的結合里，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力和拉應變（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

10、力和拉應變。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）時的溫度應控制在180200°C之間，灑布量為2.5Kg/m2。碎石灑布機應及時跟進，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 論：1、SBS改性瀝青應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，具體應用時應引起注意，特別是應對透層油在改性后的粘度變化應進行檢查，在進行層間處理時，清掃工作最為關鍵的一個環(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