王薪皓
北京路桥瑞通养护中心有限公司，北京100000
摘要：在各地区经济密切往来的背景下，高速公路车流量逐步增加，对路面的施工质量提出较高的要求。封层是路面施工中的重点内容，应遵循因地制宜的原则，引入先进的施工技术，视现场情况及时优化。鉴于封层施工难度较大的特点，本文以某高速公路工程为背景，阐述了所需要用到的施工原材料，围绕其沥青路面下封层施工技术展开探讨，提出具体的应用要点。
关键词：高速公路；沥青路面；下封层施工
1 引言
沥青路面是现代公路建设领域的重要形式，下封层的应用可有效封闭路基基层表面，隔绝道路与外界环境，为路基基层碾压创造良好条件，可以避免该处养生水分大幅流失现象，阻止外界水的进入。此外，下封层还具备裹覆材料的能力，可形成较稳定的粘结关系，基层与面层可有效衔接，保证道路各结构层的稳定性。
2 沥青封层技术特点
（1）应力吸收与扩散能力均较好。纤维封层结构比较特殊，因纤维自身既有很高的弹性模量及抗拉伸强度，所以能显著提高整个封层结构的强度，包括抗拉强度、抗剪强度、抗压强度等。还能对旧路表面的裂缝及由路基传递的反射应力进行吸收及扩散，消除产生于裂缝尖端的应力，避免应力集中，从而抑制裂缝，尤其是反射裂缝，防止由于车载负荷较大导致路面破坏，延长路面使用寿命。（2）有较高的耐磨性。将纤维封层施工好后，立即开始碎石撒布，此时撒布的碎石能进入纤维和沥青组成的网格结构中，经碾压成型后碎石将被紧密裹覆，得到一个嵌锁体系，限制碎石的脱落及滑移。基于此，通过对该技术的应用，能提高路面整体耐磨性，起到延长其使用寿命的重要作用。（3）防水性强。该封层结构主要由上下两层沥青、中间一层纤维和一层碎石构成，不同物料之间相互作用，结构致密。其中，两层沥青连续进行洒布，对封层形成良好的密封性十分有利，撒布纤维能起到类似于桥接与加筋等作用，为路面提供保护膜。基于此，该封层结构能有效防水，避免水损害发生。（4）施工便捷。施工时借助纤维封层车可同时进行沥青及纤维材料的撒布，之后立即撒布碎石。因此，施工工艺可连续进行，不仅能缩短施工工期，还能降低人员的劳动强度，且无须长时间封闭路段的交通。
3 下封层作用
3.1 传递荷载
在路面结构体系中，沥青面层和半刚性以及刚性基层都各自扮演着不同的角色。研究发现，沥青层和半刚性基层表面所出现的弯沉现象基本一致，所以，若某沥青路面是由半刚性基层构成的，那么该路面的承载能力其实就是该路面半刚性基层的承载能力。因此，起到承载载荷作用的实质上是下封层对面层和基层的高强度连接，而沥青层真正起到的是防滑、防水、抗噪声和剪切滑动以及裂缝、把荷载传递到基层的作用。
3.2 提高强度
由于组成路面结构的不同层面拥有不一样的回弹模量，因此，当同时承受载荷时，其应力扩散方式以及产生的形变也各不相同。当面层受到来自车辆横竖两个方向上的力时，会产生向基层的相对面而进行移动的力，因此，添加一个下封层可以避免出现由于面层内部的合力无法阻止其发生移动而产生松散、脱落的现象。提高下封层，不仅使层间产生阻止移动的摩阻力与粘结力，起着刚柔粘结和过渡的作用，而且联结多个层面加大对荷载的抵抗力，进而实现路面整体强度的增强。
4 工程概况
某高速公路起讫桩号为K0+375.5—K130+805.5，路线全长130.43km，其第二合同段桩号为K0+650—K33+210，长度32.56km。本合同段主线路面结构为18cm厚沥青混凝土+40cm厚水稳碎石+20cm厚水稳砂砾整平层，包括0.8cm厚的乳化沥青稀浆封层。桥面采用4cm厚细粒式SBS沥青混凝土AC-13上面层、厚6cm中粒式沥青混凝土AC-20下面层及10cm单层钢筋网+钢纤维防水混凝土层铺装，空心桥板则通过厚10cm的单层钢筋网+钢纤维防水混凝土并增设SJC-FⅡ桥面防水。考虑到本工程工期紧，路面封层施工任务量大，拟决定采用稀浆封层施工技术，并加强全线面层、基层、底基层等的协调施工。
5 施工准备
5.1 备料
沥青下封层施工的材料主要有乳化沥青和石料。（1）乳化沥青。现阶段，乳化沥青的应用较为广泛，此材料在流动性、渗透性方面的表现较为良好，由于黏度相对较低，保证了施工作业的便捷性。施工遵循“随运随洒”的原则，且要安排专门的运输车辆转运，不可与热沥青共用运输车辆。（2）施工所用的石料应保持洁净的状态，以保证下封层施工用料的合理性。
5.2 机械配备
施工所用设备有运输车、贮藏罐、洒布车、碾压机等。其中，运输车的车厢应足够洁净，若有残留杂物则会影响施工质量，如破乳后形成不同程度的沥青块并大量附着在车厢壁。全面检查机械设备，做好日常维护工作，要求各机械模块可正常运行、不发生漏油现象，否则会降低沥青下封层质量，如出现松散现象。此外，沥青车和贮藏罐应配备阀门装置，并采取专门养护措施使其维持正常使用状态，避免阀门失灵。
5.3 清理基层
尽管水稳基层通过验收，但在该结构层的表面依然存在细微的缺陷，如坑塘、松散等，而后续机械设备的通行将携带更多的灰尘，使水稳基层附着大量杂质。因此，需要做好沥青下封层施工前的准备工作，全面检查水稳基层表面，做好杂物清理或弥补等工作。
5.4 配合比设计
稀浆混合料配合比对施工质量有直接影响，为此必须加强试验，确保参数及配合比准确合理。路面下封层稀浆封层主要发挥防水和黏结作用，设计厚度8mm，本工程采用ES-Ⅱ型稀浆封层，混合料配合比具体为矿料掺加比例100g，添加剂按设计比掺加，拌和用水的掺加比例为8%～9%，改性乳化沥青按14%掺加。最佳用水量的确定主要根据混合料黏稠度确定，根据试验结果，最佳含水量为集料总量10%～20%时混合料黏稠度应为20～30mm，并应根据施工环境温湿度进行用水量适当调整。根据设计，本工程沥青含量应为60%，所以乳液用量应控制在12.5%～22.5%范围，乳化沥青用量和油石比主要根据湿轮磨耗和负荷车轮试验进行确定，根据试验结果所得磨耗值和附砂值绘制出沥青用量关系曲线，可得本工程油石比应在7.5%～8.5%范围，沥青用量最佳值应为8.0%。
6 下封层施工关键技术
6.1 施工试验
选取一段试验段，将事先准备好的设备运输到现场，将其装配好后根据放样尺寸对边线进行调整，使其达到顺直和美观，并严格控制厚度，以最佳要求为依据对沥青的实际喷洒数量进行控制。严格控制碎石撒布量，确保厚度均匀，不同颗粒之间相互嵌挤达到密实，尤其是做好纤维撒布数量控制，提高表处层的强度，以此在封水的基础上阻止裂缝传递。试验段施工完成后，试验结果可为实际生产提供指导，保证施工顺利完成，并达到预期的质量目标。基于试验结果的正确指导，制定正式施工时的方案，并提交各项试验数据，开展正式施工。对已经完成施工的路段，应进行临时封闭，封闭的时间按1～3h控制，之后开始适当养护，确保工艺合理、正确，且施工精细。
6.2 洒布透层油
根据工程实际情况，采用慢裂的洒布型乳化石油沥青材料作为透层油。在制备乳化沥青的过程中，按照规定要求，合理采用乳化剂和用量，并做好乳化剂水溶液的温度控制工作，可控制在70℃～90℃，沥青加热温度控制在120℃～160℃。并通过洒布车向施工现场运送及洒布施工，在洒布过程中，必须保证洒布的均匀性，不得出现局部洒布过大或漏洒现象。根据施工要求，按照0．35～1．5kg/m2的标准控制洒布量。洒布之后，须保证其充分渗透于铺筑的沥青面层。
6.3 摊铺
摊铺开始前，严格按照设计方案确定摊铺厚度，并根据试验所确定配比配置稀浆封层混合料，各项参数符合要求后开始摊铺施工。摊铺前还应彻底清洗摊铺机械轮胎，以减少对透层的污染，将封层机移动至摊铺施工起点后将机器前引导链条对准控制线，并使摊铺槽和机尾平行，根据施工要求调整摊铺厚度和摊铺箱位置。提前预热沥青泵，保证油路畅通后开启摊铺机，拌和完成的稀浆封层混合料流入摊铺箱内，待所流入的混合料体积达摊铺箱容积2/3后，开动摊铺机并按1.5～3.0km/h的速度匀速前进摊铺施工，施工过程中必须确保稀浆混合料的摊铺量与拌和量基本一致。摊铺后必须立即通过橡胶耙以人工方式找平处理，对于过厚、过薄、漏铺、稀浆混合料不足等特殊区域应重点修整，并清除大粒径集料所产生的刮痕。摊铺机内任何一种料用完后均必须立即关闭材料输送开关，待拌和筒内剩余混合料拌和完并送入摊铺箱摊铺完毕后，摊铺机停止施工。提起摊铺箱并将摊铺机移出施工现场，检查混合料剩余量并将摊铺机移至指定清洗地点进行摊铺箱和搅拌筒的清洗。
6.4 接缝处理
（1）纵向接缝。主要原因有：一车形成多条洒布带，彼此搭接；纵向左右两车施工中形成搭接；纵向边缘与路缘石搭接。可行处理方法有：严格控制洒布纵向姿态，以顺直状为宜，避免弯曲现象；搭接处洒布时应注重对洒布量的控制，避免因用量不当而发生搭接不合理的情况。若出现花白或空白现象，应安排施工人员补喷。部分情况下还存在纵向边缘与路缘石搭接的情况，此时应保证边缘处有足够的沥青，且该处路缘石不可附着杂质，可在路缘石上铺设废纸箱，用于吸收喷洒处的沥青，避免造成污染。沥青喷洒作业结束后，将预先设置的覆盖物取走即可，或根据施工需求将其纵向移动，用于后续施工。若出现纵向边缘与土路肩相接的情况，较为关键的是控制下封层宽度。（2）横向接缝。主要原因有：一车分多段喷洒；相邻两车产生接头；与桥梁相接等。可行处理方法有：在每车的施工起点处铺设铁板，要求其具有稳定性，以便给车辆的行驶提供良好条件，维持稳定运行状态，保证起点处沥青洒布的均匀性。经验表明，终点处的沥青喷洒难度相对较大，主要原因是难以准确判断实际喷洒进程，对此需要计算喷洒长度并控制好预留长度，明确终点的具体位置，在该处铺设3～5m的覆盖物，伴随施工作业的持续推进，当油车到达终点后可及时做出调整，如关闭阀门、在原运行状态的基础上放慢速度等。另外，构造物与道路斜交的情况较为特殊，该处的覆盖物铺设方式有所不同，以斜交状为宜。若施工中存在意外，则必须安排人工沥青洒布车补喷，并加强对相接处的质量控制，该处的喷油要足够均匀。对于局部补塘的情况，则要在其周边铺设废纸，可安排人工沥青洒布车做好处理工作。
6.5 碾压
将碎石碾压好以后，在沥青达到破乳后即可正式开放路段的交通，但应注意来往车辆必须适当限速，在设立限速标志的基础上安排专人把守，确保过往车辆的行驶速度不超过20～30km/h，还应严格限制重载车辆。当检查发现路面或路边等处有散落的碎石时，应立即清理干净。正式通车7d后，需对路面开展一次全面清扫，并检查碎石的残留率是否达到80%以上。同时，可以在路面上画出临时冷标线，划分超车道与主车道，以保证交通安全，防止交通事故的发生。
6.6 做好对下封层施工质量的检测与控制
应以施工需求为准，合理控制沥青的质量和用量。加强检测，保证投入使用的沥青能够满足质量要求，同时采取有效的控制措施，确保沥青数量的合理性，既要给施工提供充足的沥青材料，又要避免沥青材料过多而引发的浪费现象。以工作目标为导向，加强管控力度。还应做好对下封层厚度的检测，不满足要求时应及时调整。施工企业需建立厚度检测机制，选取高精度的游标卡尺等工具，经检测后确定准确的厚度值，将所得结果与设计规范展开对比分析，对下封层施工质量作出判断。通过管控体系的引导，根据检测结果采取处理措施，保证实测结果能够满足要求。此外，应重视下封层的外观检查，除了下封层的内部质量外，外部质量也较为关键，可采用目测的方法进行初步的检测，分析其平整度和均匀性，明确下封层是否存在密封性不足等问题。再刮开作进一步的检查，判断封层的施工质量，应保证下封层与其他结构可稳定粘结，构成完整的路面结构体系。下封层外观检查工作的开展也应当得到管理机制的支持，且在高速公路施工逐步推进的背景下，多项施工条件均容易发生变化，此时应动态化调整管理机制，增强其适用性，而有关人员则需要做好职责范围内的工作。
6.7 初期养护与开放交通
乳化沥青完全破乳后需清扫路面，应由中间向两侧清扫充分。待乳化沥青纤维碎石封层养生成型后，即可开放交通。开放交通初期应限制车速，宜控制在20～40km/h。设立车辆限速标志或派人监管，尽量避免车辆急刹。通车后根据碎石的脱落情况及时进行清扫，避免影响行车安全。对一些散落在路边的骨料进行及时清除。在保证封层质量的前提下，应尽量缩短初期养护时间，即缩短封闭交通的时间。当气温和路面温度较高、湿度较低时，该时间将缩短。在开放交通后，纤维封层需要经过自然行车的长期碾压，使黏结强度不断增长，最终形成稳定的薄层结构。
7 下封层施工注意事项
（1）要做好对路基表面的清洁工作。对于透层施工产生的残留物，采用气动水枪冲洗清洁，使基层顶部裸露。（2）下封层沥青喷洒要注意用量适宜、洒布均匀，通过施工工艺的优化提升下封层整体的防水性能。（3）在碎石撒布过程中，既要保障碎石材料的用量，又要保障撒布的均匀性，以确保不同路面结构层之间的黏结力。此外，根据施工控制参数对撒布厚度、分布距离进行精确调控。（4）碎石撒布结束后，合理安排碾压机械进行碾压。注意控制碾压力，避免将碎石碾碎。对于部分碎石撒布不足的区域，要补充撒布碎石，确保碎石与沥青的有效黏结，增强下封层的防渗水效果。（5）路基的铺筑会造成部分坑洼和凸起，在下封层施工中要采用沥青和碎石对低洼处进行填充，确保路面平整；对于凸起部分要通过打磨，去除多余的碎石材料。
8 结束语
本文以高速公路为背景，围绕稀浆封层施工技术展开探讨，提出施工技术要点以及质量控制方法。工程实践中，施工人员应根据现场情况合理优化施工技术，制定管理机制并根据现场情况适时调整，加强施工质量检验，保证每道工序的质量均可满足要求，从而提高下封层的施工质量，推动高速公路建设事业的发展。
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王薪皓，
性别:男，
出生日期:1990.10.17，
民族:汉，
籍贯:北京市顺义区
学历:大学本科，
职称:助理工程师，
研究方向：公路建设相关，
单位:北京路桥瑞通养护中心有限公司，北京100000