浅析沥青路面层间的处治技术

　　摘要：沥青路面的层间处治技术已越来越多引起人们广泛重视。沥青路面的层间结合既需要有较高的粘结性能，又需具备较好的防水性能。本文从分析沥青路面的层间受力着手，重点介绍了沥青路面层间处治的材料选用、施工技术及工艺。
　　关键词：沥青路面，层间处治，粘结性，防水性
　　
　　1前言
　　随着我国国民经济的迅速增长，高速公路建设也正在快速发展。近几年来，为了谋求更高的质量标准和应用全寿命周期成本的理念，在路基、路面材料以及路面结构方面都进行了许多优化和改进，并且为了使沥青路面多层组合体系具有良好的结构承载力和耐久性，以及提高路面抗水害能力，对于层间处治技术也越来越多的引起人们广泛重视。
　　
　　2沥青路面层间受力分析
　　高速公路路面按照不同的混合料组成设计分为面层、基层、底基层。高速公路路面结构优化设计如图-1：

　　2.1粘结性能
　　压实成型的沥青混合料的强度构成来源于沥青材料的粘结力（C）和骨料的内阻力（Φ），同时材料本身的均质性和连续性也是强度构成的根本条件。但是，实际上在每一个结构层的铺筑时，都需要进行足够的振动碾压。因此这些结构层的表面都具有一个相对密实平整状态。在如图－1中a、b、c、d四个结合面上的摩阻力（Φ）会很大程度低于混合料本身，其强度构成变为对粘结力（C）的依赖。如果没有更加优质的材料来进行粘结处治，建立一个等于或大于混合料强度的条件，层间结合面就会成为一个薄弱环节。作用于路面的行车荷载是复杂的，尤其行车荷载的水平作用对沥青路面所产生的影响较大。在车轮的重力作用下，（见图-2）A点承受压应力作用，而路面下B点受到全拉应力作用。当车轮沿径向移动时，B点相应连续移动，即荷载下的面层底部将依次受到拉应力作用。如果路面层间水平方向存在抗剪强度上的薄弱环节，就会使路面在结合面上发生位移，严重时形成拥包、开裂和车辙等早期病害。

　　2.2防水性能
　　沥青路面层间处治重要性的另一方面是提高路面的防水性。与粘结层相比，封层更具有水密性，主要作用是防止地表水渗入和路基水上升，尤其对于空隙率较大路面面层其防水作用更加不容忽视。它往往是避免灾害性破坏的有力保证。如果大量的降水，无阻隔的直接进入路面，就会造成路面承载力的大幅度下降，造成路面板体的严重破坏。因此在高速公路建设中，设立良好的封层都是非常重要的。
　　
　　3沥青路面层间处治的材料选用
　　粘结层和封层的共同点在于提高路面层间结合力，需要满足温度以及应力应变等不利条件下的影响。这就对所使用的材料提出了很高的要求。透层可选用渗透性好的液体沥青、乳化沥青、煤沥青，而最普遍采用的是乳化沥青透层油。下封层可选用热沥青单层表处、稀浆封层。稀浆封层可选用乳化沥青、改性乳化沥青作结合料。粘层可选择用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青和快、中凝液体石油沥青，而一般采用的是乳化沥青。为提高热沥青单层表处下封层质量，可选用沥青用量0.4%的预拌碎石。
　　
　　4层间处治技术及工艺
　　4.1透层
　　透层是适用于无机结合料基层表面的渗透层。所谓透层油首先是要“透”。理想的渗透深度应为3~5mm。经过透层油渗透成型以后的基层表面其开口空隙被填充，因而得到一个渗透深度上的防水层。这个薄层既有基层材料的强度和稳定性，又具良好粘结性和水密性。同时在紧接基层碾压成型后表面稍变干燥,喷洒透层油还可以大量的减少基层养生费用，提高养生质量。经过养生成型后的透层不容易受到后续工程施工的破坏，其作用的确是不容忽视。
　　透层油最普遍采用乳化沥青。透层油的洒布速度和喷洒量通过试洒确定，乳化沥青用量控制在每平方米0.7~1.5kg，残留物含量不少于50%，而作为养生作用的透层油用量要以高限控制。喷洒后通过钻孔或挖掘确认透层油渗透入基层的深度，要求透层能与基层联结成为一个整体。透层油达不到渗透要求时，应更换透层油稠度或品种。透层油的稠度和用量最终要以试验段试验结果为标准。
　　半刚性基层铺筑完成后，透层油喷洒应及时跟进，既可实现透层油的最佳效果也有利于基层养生。但是对于存在浮浆和污染的基层表面，喷施透层油之前必须进行严格的清理，这是十分重要的，也可以说是所有层间处治技术的一个关键环节。再好的结合料，如果不是作用在洁净的界面上，就不可能达到预期的效果。
　　4.2下封层
　　下封层一般是设在沥青面层与基层间有一定厚度的隔水层。与透层油结合，在基层和面层之间形成一道抵御水害（包括动水压破坏）的防护层。
　　下封层应使用粘结力和温度稳定性很好的材料，在荷载应力应变作用下不仅要保持良好水密性，还应使面层和基层间形成足够的结合力。基层与面层良好结合可以使薄沥青面层不产生滑动、推移等破坏。为此，基层表面应稳定并且具有一定的粗糙度。
　　下封层施工一般使用热沥青表面处治。在喷洒透层油后的基层表面适量喷洒热沥青。沥青洒布量采用每平方米1.2±0.2kg。然后用石屑撒布机撒布碎石并以轻型胶轮压路机稳压。碎石覆盖率一般是整个面积的60-65%，粒径采用5~10mm，洒布量为6~8m3/1000m2。为提高热沥青单层表处封层质量，可选用沥青含量0.4%预拌碎石。
　　4.3粘层
　　粘层油主要用来提高沥青路面多层体系的结构性，虽然用量较少，但其作用不容忽视。所有沥青层之间均要喷洒粘层油，不能认为沥青层未受污染就省略粘层结构。在高速公路沥青路面粘层处治中，普遍采用乳化沥青，一般用量为每平方米0.3~0.5kg。粘层油最好在沥青层施工当天洒布，待乳化沥青破乳、水分蒸发完成后，紧接着铺筑沥青层，确保粘层油不受污染。
　　
　　5结语
　　总而言之，沥青路面的层间处治离不开精心的优化设计和严密施工，只有提高对层间处治的重视程度，加强施工质量控制，才能真正使层间达到应有的粘结性和防水性，增强沥青路面多层组合体系的结构承载力和耐久性，提高路面整体抗水害能力。

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