改性乳化沥青碎石封层技术应用分析

　　摘要：同步碎石封层工作原理是采用专门的施工机械，施工时将流态沥青与石料同时喷洒在施工路面上，同时保证沥青与石料最短时间内结合成为一体，具有一定路用性能，在外荷载(车辆)作用下形成强度。本文主要对改性乳化沥青碎石封层原材料及稀浆封层混合料进行试验分析，并结合实际工程，论述了乳化沥青碎石封层技术的施工工艺和注意事项。结果表明，乳化沥青碎石封层技术在道路养护工程中具有重要意义。
　　关键词:乳化沥青;稀浆封层;工程应用
　　一、材料分析
　　1.石料
　　石料是改性乳化沥青碎石封层材料组成的重要部分，直接承受车辆荷载的作用，并为行车提供抗滑作用，因而应选用材质优良的石料。规范要求石料干净、干燥、弱风化，并具有一定的强度和耐磨性能，同时具有良好的级配，保证改性乳化沥青碎石封层石料处于紧密状态，同时使石料与黏结料接触面积增大，使石料与黏结料固化后嵌锁力增大。选用石灰岩进行性能试验。
　　1.1石料级配试验及分析
　　改性乳化沥青碎石封层技术所采用的集料为断级配石料，筛分试验结果如图1所示。
　　
　　1.2石料力学试验及分析
　　石料力学性能通过压碎值来衡量。石料压碎值试验参照T0316－2005《粗集料压碎值试验》进行，试验用石灰岩压碎值试验结果如表1所示。
　　表1压碎值试验结果
　　试验 初始质量 压碎后质量 磨耗率 平均磨耗率
　　次数 /g /g /% /%
　　1 3000 465 15.5 15.8
　　2 2995 485 16.1 
　　根据规范要求，石料压碎值不能大于28%，结合试验结果可知，石料磨耗值分别为15.5%、16.1，小于28%，满足规范要求，能作为同步碎石封层的石料。
　　2.沥青
　　乳化沥青的选择应该根据施工地区的气温、环境所决定，在同一地区施工，乳化沥青软化点越高，施工时需要的乳化沥青用量就越多。在碎石封层施工技术中，乳化沥青不仅要保证黏度要求而且要保证单位面积洒布量情况下不会流淌，施工中使乳化沥青用量适当保证石料在沥青膜中嵌入深度，减少骨料脱落。乳化沥青的破乳速度直接影响施工的进度及开放交通的时间。根据ASTM规范要求，通过室内试验进行筛选，确定最优化乳化沥青。乳化沥青质量检测结果见表2。
　　表2乳化沥青室内检测结果及规范要求
　　试验项目 公路沥青路面施 ASTM 结果
　　 工技术规范要求 规范要求 
　　蒸发残留物含量/% ≥50 ≥65 65.84
　　赛波特黏度(50℃)/SPF 无 100～400 110
　　破乳速度试验，35mL气溶胶OT溶液(0.8%)/% 无 ≥40 98.6
　　二、试验路段检测及分析
　　改性乳化沥青碎石封层施工工艺:旧路处理→施工材料选择及准备→现场施工→压路机碾压→开放交通。
　　1．旧路处理
　　本文选择某工程具有代表性路段进行试验跟踪。第一段:K704+200～K704+800路段，无裂缝、抗滑系数低;第二段:K713+700～K714+300路段，路面抗滑系数低，网裂众多。施工前将准备施工路段封闭进行杂物清扫，用吹风机清除灰尘，使洒布的改性乳化沥青碎石封层能与旧路面有良好的黏附。
　　2．施工材料准备
　　本施工路段选用SBS110外加1.8%改性沥青，石料选用粒径8～12mm石灰岩，其各项指标均满足规范要求。
　　3．施工现场
　　稀浆封层摊铺机调整与检验。施工前首先对施工所用机械进行检查及调整，使施工机械满足施工要求，对施工所需原材料进行标定。通过调整油石比及施工级配来检验标定数据是否可靠，然后计算骨料及填料排量是否满足设计及规范要求，以标定结果作为稀浆封层摊铺机工作参数。
　　清扫下承层。施工之前首先在原水泥稳定碎石层上喷撒透层油，使碎石封层与基层具有良好的黏结作用。稀浆封层摊铺前人工对下承层透层做一次彻底清扫，将杂物、浮尘清除干净，必要时用空压机或森林灭火器将基层表面浮尘吹净。
　　通过试验路段对摊铺机做全面检查和调试，确定摊铺机行车速度，标定好摊铺厚度。摊铺时封闭施工，要求有专人来负责横向接缝，做到对接平顺;随时检查稀浆封层外观，做到表面平整、密实均匀、颜色一致。施工期间封闭交通，待干燥成型后根据材料强度形成时间来确定开放交通的具体时间。早期行车不许在封层上调头、刹车、起步，保证封层结构的完整性。
　　三、施工注意事项
　　①在施工开始前，需要对施工机械进行标定，开始启动机器时运转速度以中速为宜，有利于摊铺速度的均匀性。然后接上集料和皮带输送机离合器使输送器进入工作状态，在集料开始进入拌和筒时打开水路球阀，转动乳液三通阀使乳液喷入拌和筒。当稀浆量达到拌和筒容量1/3左右时开启稀浆出料门，调节好拌和筒出料门高度，使乳液筒存量保持筒容量1/3左右为宜。
　　②施工中随时检查稀浆混合料稠度，及时调整用水量和乳液量，确保施工中的均一性，在弯道施工中通过调节左、右摊铺槽内稀浆存留，调节分料槽倾斜方向;调节左、右螺旋推进器。施工前应该确保机器作业中摊铺槽内保持2/3容量稀浆，以保证施工机械运转的连续性。
　　③施工结束后及时关闭机械各开关，升起摊铺箱，便于机器开到施工场地以外;用摊铺机上高压水冲洗搅拌筒和摊铺箱，对乳液输送泵和输送管道应先用水冲洗后注入柴油清洗乳液泵内。
　　四、施工现场检测分析
　　施工完成后，对两段试验路进行跟踪检测，检测结果如表3。
　　表3试验路段路用性能检测结果
　　试验路段 检测内容 检测标准 封层检测结果
　　K704+200
　　～
　　K704+800 构造深度/mm ≥0.55 1.05
　　 摩擦系数摆值 ≥45 55
　　 渗水系数/mL•min－1 符合要求 0
　　 石料剥落度/% ≤10 5
　　K713+700
　　～
　　K714+300 构造深度/mm ≥0.55 1.0
　　 摩擦系数摆值 ≥45 52
　　 渗水系数/mL•min－1 符合要求 0
　　 石料剥落度/% ≤10 2
　　由表3可知，两段试验路段经过使用后，对路段构造深度、摩擦系数、渗水系数、石料剥落度进行了检测，检测结果满足规范要求，取得了良好的效果。
　　五、结语
　　通过对改性乳化沥青碎石封层原材料进行分析，对改性乳化沥青稀浆封层混合料进行了试验，确定了乳化沥青的用量，同时结合工程阐述了乳化沥青碎石封层技术施工工艺和注意事项，结果说明乳化沥青碎石封层技术节省材料、设备成本，降低工程造价，提高工作效率，施工完成后即可通车，缩短封闭交通时间，提高公路的运输效益，值得在公路工程中应用与推广。
　　参考文献:
　　［1］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［M］.北京:人民交通出版社，2001.
　　［2］JTGF40一2004，公路沥青路面施工技术规范［S］.

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