高速公路路面下封层施工中的稀浆封层技术

杨建锋

（陕西路桥集团有限公司，西安 710054）

1 引言

稀浆封层技术主要是借助乳化沥青的特征，根据设计配合比将各种集料进行充分搅拌，从而形成一种均匀状的稀浆混合料，将拌制好的混合料摊铺在路面，在经过破乳、养护以后，其会自动形成一个新的道路结构层。稀浆封层施工技术具备良好的防水、保护作用[1]，所以，该技术在下封层施工领域中获得了广泛的应用。

2 工程概况

以某高速公路建设项目作为研究案例，该项目的施工总长度设计为34.92 km，双向四车道形式，行车速度设计为100 km/h，路基的跨度为26 m。路基设计使用的是分离式路基，路基的宽度为13 m。在实际施工过程中，由于交通量过大，为了保证路基的防水性能及节能效果，将改性乳化沥青作为下封层。

3 稀浆封层原材料的技术要求

稀浆封层由多种不同的集料组成，如矿粉、水、外加剂等。

1）乳化沥青：乳化沥青选择使用阳离子乳化沥青，这种类型的沥青具备慢裂快凝的特点，乳化沥青的技术指标可参照表1 中的信息。

表1 乳化沥青技术指标

2）矿石材料：矿料选择使用宜城生产的优质矿料，矿料在经过筛分以后，其技术指标要求应满足ES-II 级配要求及设计要求。

3）填料：填料使用的是水泥，水泥的品种为普通硅酸盐水泥，强度为P·O32.5 级，水泥的掺加量控制在0.5%～0.3%。

4）添加剂：在对施工成本及施工具体情况进行分析以后，施工单位并未在混合料中掺加添加剂。

5）水：使用纯净水即可。

4 稀浆混合料的配合比设计

4.1 确定封层类型

结合该项目，稀浆封层作为沥青结构层中的下封层，其主要作用是防水、黏结，下封层的厚度设计为5 mm，可以选择使用ES-II 型稀浆封层。下封层的骨料级配状况可以参照表2 中的信息。

表2 ES-I I 型稀浆封层矿料筛分级配

4.2 外加水的确定

通过试验的方式确定混合料中的最佳用水量。正常情况下，混合料的稠度保持在20～30 mm 时的加水量最为合适。当用水量控制在混合料总量的10%～20%时，混合料的稠度为20～30 mm。实际施工可以结合具体情况进行微调。

4.3 乳液用量的确定

结合相关规范，乳化沥青的油石比保持在7.5%～13.5%比较合适。设计图纸中要求乳液中的沥青含量达到60%，所以，乳液的掺加量应控制在12.5%～22.5%。经试验确定该项目的沥青用量为8%最为合适。

4.4 封层的稀浆混合料的技术指标

封层的配合比：骨料∶乳液∶水∶填料=100∶13∶20∶1.5。

5 高速公路稀浆封层施工技术

5.1 施工设备的选择

实际施工过程中，为保证稀浆封层的施工质量满足设计及规范要求，施工单位应提前选择试验段进行施工，具体要求如下：

1）施工机具和设备。施工单位需配备1 台50 型号的装载机、1 台GY-X09-43 型号的摊铺机、1 台发电机、1 台洒水车、3 个沥青储存罐；

2）摊铺厚度。设计图纸要求摊铺厚度为6 mm；

3）正式施工过程中，施工人员应严格按照设计配合比进行施工，可根据集料的含水量对用水量进行微调；

4）必须对各种集料及沥青进行检验，严禁使用检验结果不合格的原材料进行生产。

5.2 施工准备

1）正式施工过程中，施工人员可使用稀浆封层车进行作业，稀浆封层车应额外配置拌和设备、计量仪器、摊铺设备等，在正式摊铺前，需要对设备进行调试，保证摊铺作业顺利完成。

2）封闭交通。为保证施工过程中的安全性及施工质量，施工人员应对摊铺面进行全面的检查，待摊铺面清理干净以后，对现场的交通进行临时封闭。

3）水稳定基层。施工完成以后，施工人员洒布透层油，当水稳层的强度达到设计强度以后，可对下封层进行施工。

5.3 试验路段的铺筑

为保证稀浆封层施工质量满足设计及规范要求，在正式施工之前，施工单位应选择合适路段进行试作业，一般情况下，试作业的长度控制在300 m 左右。待试验段施工完成以后，根据试验段的施工状况对施工技术参数进行合理的优化设计。

5.4 稀浆封层施工

5.4.1 清洁路面

正式施工之前，需对路面进行清理，将路面的灰尘、碎块等杂物清理干净[2]，并对施工沿线的交通进行规划，尽量不影响正常的交通。如有条件，可使用水枪对路面进行冲洗。

5.4.2 标划引导线

可以结合施工的具体情况对摊铺箱的尺寸进行调整，避免施工过程中出现半幅施工状况，摊铺作业应保持平顺笔直。

5.4.3 摊铺作业

正式摊铺之前，应根据设计图纸对摊铺尺寸进行调整，结合原材料的配比启动流量控制器，以保证混合料拌和顺利完成。

以该项目的实际情况而言，在实际施工过程中，应适当对路面进行洒水，使路面处于湿润状态，施工人员观察稀浆混合料的施工状况，结合观察结果对用水量进行合理的调整，保证混合料的稠度始终处于最佳状态。稀浆混合料摊铺过程中，摊铺设备应保持匀速移动[3]。摊铺的速度控制在10～30 m/min 比较合适，摊铺作业完成以后，路面的平整度必须满足设计及规范要求[4]。

在摊铺稀浆封层混合料过程中，施工单位应委派专人对施工质量进行全程监管，如某一种集料已用完，应立即关闭拌和设备，停止摊铺作业。现场的集料不得随意堆放，避免对周围环境造成污染。摊铺作业完成以后，收起料槽，将摊铺设备驶离施工区域，然后施工人员对摊铺设备进行清洗。

5.4.4 碾压施工

在对稀浆封层进行施工过程中，碾压作业会对道路质量造成直接的影响。当稀浆混合料摊铺以后，应立即对其进行碾压。正常情况下，达到初凝强度的稀浆混合料黏结力应＞12 MPa。碾压稀浆混合料过程中，应选择规格超过12 t 的钢轮压路机进行碾压。施工单位必须严格控制碾压遍数，一般情况下≥2遍。压路机的碾压速度控制在3～4.5 km/h 比较合适。

5.4.5 成型养护

养护作业会对稀浆封层的质量造成较大的影响，养护人员必须予以重视，严格按照规范要求进行养护。

1）摊铺、碾压作业完成以后，开始进行养护，具体的养护时间可根据混合料的性能确定，正常情况下，当路面的黏结力超过12 MPa时，混合料基本上达到了初凝强度；当路面的黏结力达到20 MPa 时，则说明施工单位可以开放交通。

2）当确定稀浆混合料达到初凝强度以后，则可以使用压路机进行碾压，使摊铺层与基层紧密贴合，避免后期摊铺层的平整度不达标。

3）正常情况下，当稀浆封层施工完成以后，在24 h 以内开放交通，不得随意过早开放交通。

5.4.6 取样和试验

透层、稀浆封层应该按照1 次/d 的频率进行抽样检测，检测的内容包括：矿料的级配、混合料的配比、油石比、摊铺厚度、压实度等，确保施工质量符合设计图纸要求。试验完成以后，施工单位负责人应将第三方检测单位提供的检验报告报送至监理单位，当监理工程师审批合格以后，才能对下一道工序进行施工。

6 施工质量的控制

1）为保证稀浆封层施工质量达标，施工管理人员应加大现场的监管力度，对矿粉的级配、沥青的掺加量、集料性能进行严格检查，保证碾压以后的稀浆封层渗水系数不超过l0 mL/min。

2）为了保证施工过程中社会车辆正常通行，施工单位可以使用半幅施工方式进行作业。下封层设计使用的是水泥稳定碎石，在基层的抗压强度达到设计强度以后，才能对稀浆封层进行施工，待稀浆封层摊铺作业完成，乳液完全破乳以后，才能开放交通。需要注意的是，为了保证施工质量，稀浆尚未达到初凝强度之前，严禁社会车辆通行。

3）在对稀浆封层作业过程中，施工人员应保证施工现场的温度≥10 ℃，拌制混合料时，拌和的时间不得大于设计要求时间。改性沥青的温度≤70 ℃，避免后期摊铺作业难度增大。

4）待混合料全部摊铺完成以后，施工单位应委派专职人员看守，严禁社会车辆在摊铺面行驶，保证摊铺面的完整性。施工单位应使用钢尺对摊铺后的稀浆封层厚度进行检测，或使用随机取芯方式对施工质量进行检验。结合现行管理规范的要求，稀浆缝隙的厚度不得低于设计厚度的90%。

5）施工过程中，施工人员必须严格按照规范要求及施工工艺进行施工，确保稀浆封层施工质量满足设计图纸要求。还应该对混合料的抗变形性能进行检测，通过综合性分析，判断项目施工质量是否达标。

7 结语

在对高速公路进行施工时，应用稀浆封层施工技术可以有效地提高高速公路的路面质量。此次研究结合某高速公路实例对稀浆封层施工技术展开调研，结合试验段对施工技术参数进行优化调整，规范施工人员的操作行为，该项目取得了较为理想的成效，有力地论证了稀浆封层施工技术的可行性。