关于沥青混凝土路面沥青粘层施工技术的研究

关于沥青混凝土路面沥青粘层施工技术的研究

黄学文

广东筑波路桥工程有限公司

摘要：在现代化技术发展的今天，建筑行业凭着各种新高技术以及先进的建筑材料得到不断的发展。热拌沥青薄层罩面是目前高等级沥青路面常用的预防性养护技术之一，而新旧沥青路面是两种完全不同性质的材料，如果要直接在旧沥青面层上加铺新的混合料，面面之间就会出现层间结合力不足的问题。本文对沥青路面粘层施工中存在的问题进行了系统分析，并分析了粘层油技术的要求以及施工的控制要点，提出相关可以帮助提高粘层施工质量的方案。

关键词：高速公路；沥青粘层；施工技术；

科学、合理地在沥青路面层间喷洒粘层油，能够起到提高沥青面层层间连接的有效作用，是确保沥青面层质量对提高公路沥青路面使用寿命的有效措施。这一观点正在逐渐被推广接受。沥青路面是我国高等级公路的主要结构类型。在高等级公路日益快速发展的今天，建设者们在路面建设上不断追求高标准和高质量。作者根据多年的工程实践中得出，在沥青路面粘层施工过程中，粘层施工的科学性与合理性并不高，其中存在部分共性的问题，因此结合实践对造成这一现象的原因进行分析并提出相关对策，希望可以帮助提高沥青路面粘层施工质量。

一、分析新旧沥青路面层间状态

根据相关研究，新旧沥青混合料层间接触状况对加铺层的使用寿命影响显著，为了发挥加铺层的性能优势，延长路面的使用寿命，应改善沥青面层之间接触状态；对面面之间的受力分析表明，若层间接触不良会使加铺层的受力发生很大的变化，譬如致使弯拉应力增大，加铺层与园本的路面层间接触状况影响拉应力的程度远远大于旧路面层与基层层间接触状况的影响程度；而水平力影响加铺层底的拉应力就较小，可是却对层表拉应力造成很大的影响，这样非常易造成路面出现自上而下的横向裂缝。因此，在进行路面上的施工及加铺设计的时候必须要充分考虑层间接触对加铺层性能的影响。粘结层就是基于改善层间接触状态而设置的。

二、粘结层粘度影响因素

1、粘层材料的用量及其性质

材料的粘结力越高，就越会增强上下层间的相对连结作用，面层的抗变形性能也会越强。沥青属于一类感温的材料，它的粘度会随着温度的升高而下降。在高温夏季的时候，沥青混合料的粘结力也会随之下降，容易造成复合式路面上出现车辙变形的破坏，除了混合材料本身失稳的高温外，粘结层的粘结力下降会导致层间接触条件也跟着变弱，这也是其主要因素之一。采取高粘度的材料，能够对面面之间的粘结力起到提高的作用，就从粘结效果上来看，材料的的用量有一定合理的范围，在这范围里，最高性价比的材料就是粘层材料。

2.旧路面的粗糙程度和混合料的性质

旧路面的粗糙程度，沥青混合料的颗粒形状、集料种类、级配组成、还有成型之后表面的纹理等，都会对影响到粘结层内摩擦角与粘结力。旧的沥青路表面及加铺沥青层的表面越粗糙，粘结层内的摩擦角就会越大；混合料表面纹理的粗糙会增大其所接触的面积，也会随之变大其总粘结力。为了可以增加粘结层的强度，在旧路加铺中应该考虑处理旧路面的粗糙化，能够让混合料拥有优良的表面构造。

3、粘层与新旧面层的交互作用

根据矿粉和沥青间的交互作用原理，结构沥青的比例直接影响到混合料的粘结力，当矿料颗粒之间由结构沥青相互粘结时，混合料就会具备良好的的粘结力。对于涂抹在表面的沥青材料，旧沥青路面具备一定的物理和化学吸附作用，重新分布路表吸附的沥青分子从而形成一层吸附的溶化膜，也称作结构沥青。其维持着矿料之间较强的粘结力。由于粘层材料和旧路面的交互作用，在加铺混合料之前，必须清洁处理原来的路面。也可考虑使用高品质的改性粘结材料提高层间粘结力。而粘层材料的活性及渗透性对粘层与路面的交互作用有重要影响，必要时应选用渗透性强的材料或加入活化剂以改善材料的渗透性。

三、粘层施工关键技术

在进行粘层施工前，应做好必要的准备工作。

1.粘层材料的检测

（1）固含量检测

1）出厂前固含量检测

在每一批乳化沥青出厂前，从乳化沥青存储罐中取一定量的样品，根据规范T0651-1993中的要求测蒸发残留物固含量，实测值必须与设计要求相符。

2）现场固含量检测

乳化沥青喷洒前，从现场乳化沥青洒布车取样口取适量样品，在现场或试验室测蒸发残留物固含量，实测值必须符合设计要求，对不满足要求的乳化沥青一律不得施工。

（2）粘层油关键指标检测

施工前，应对乳化沥青沥青粘层油抽样，主检项目有：粘度、筛上余量，蒸发残留物的针入度、软化点、延度、弹性恢复和溶解度等指标，当发现实测指标与设计要求不符时，不得用于施工。

2.原路面检测、清洁

为确保粘层与原路面之间的良好粘结，必须保证原路面的清洁。施工前先将所有的杂物、松动材料、泥块及其他障碍性物质清除。若是路面空隙率比较大或者透水性很高，避免用水冲洗路面，应采用高压气吹的方法进行清理。若是用水冲洗路面，必须待路面水分蒸发干后，方可进行粘层的施工。、

3.设备检测

在进行粘层施工前，应检查洒油车油泵、洒油管道和保温系统运转是否正常有效，使之处于良好状态，并进行试喷，以确定洒油车在单位面积上洒油量的准确性。并根据粘层油喷洒量、喷洒宽度设定喷洒指标，调试喷油嘴高度、喷油斜度。

4.粘层喷洒

喷洒的粘层沥青必须呈均匀雾状，在路面全宽度内以薄层的形式均匀的分布，不能洒花漏空或呈条状，也不得有堆积，喷洒不足的应人工补洒，喷洒过量处应予刮除，不得在气温低于10℃或下雨时喷洒粘层乳化沥青。

5.洒布量的检测

粘层洒布时。记录沥青洒布车的车速、喷洒泵的转速以及喷头离地高度，取一托盘或者纸板，测量其质量与尺寸，铺在沥青层表面，待洒过粘层乳化沥青后再称其重量，根据托盘的面积反算出每平方的洒布量。

四、试验路芯样检测

现场洒布量检测

试验路中对洒布量进行标定时使用的铁盘面积为0.12m2。下面以洒布量为0.4kg/m2时现场收集的数据为例进行计算，结果如下表1、表2：

表1：0.4kg/m2洒布量时实际洒布量

表2实际洒布量

以上数据可以看出，设计的预期洒布量和实际洒布量之间存在一定的偏差，特别是高洒布量时偏差较大。在喷洒粘层材料时，洒布车的行驶速度不变，洒布量主要由喷嘴控制，高洒布量需要较大的压力将粘层材料喷洒至路面，高压力导致粘层材料喷洒至地面时发生溅射的现象，这也是现场检测时0.7kg/m2、0.8kg/m2的实际洒布量偏小的原因。洒布量较大时为了精准的控制洒布量，可降低洒布车行驶速度以得倒需要的洒布量。

五、粘层施工时常见问题

粘层是为了加强沥青路面结构中各层之间的粘结效果而洒布的沥青薄层材料，其作用是使沥青路面各层、新铺沥青层和旧沥青路面完全粘结成一个整体。粘层的施工过程中出现的一些问题，是最容易影响其使用寿命的。根据国内外相关资料可知层施工过程中主要存在以下几种问题：

（1）粘层材料洒布量控制不准确

在调查中发现，粘层喷洒时虽然使用的是可以根据施工需要更改喷洒量的沥青洒布车，但是由于喷洒杆的高度和洒布车行驶的速度等原因，并没有对粘层材料的实际喷洒量进行严格的控制。图1和图2为粘层材料喷洒量过少和过多的照片。

图1图2

还有一些施工单位为了控制成本，对粘层材料的生产偷工减料，乳化沥青的固含量达不到要求，使实际的喷洒量与设计的最佳洒布量不相符。在前文的试验中已经证实，粘层材料用量对层间抗剪强度的影响至关重要。当粘层材料用量过多时，沥青路面层间的“自由沥青”增多，高温季节时不仅不能给层间提供好的粘结效果，反而会导致层间滑移等病害；用量过少时，则不能给沥青路面层间提供足够的粘结力。此外，随着粘层材料用量增多，乳化沥青的破乳时间和水分蒸发时间也会随着增长；若是在铺筑上面层时，乳化沥青中的水分没有蒸发完全，将会沥青路面的使用带来隐患，是沥青路面层间更容易发生滑移破坏。因此，控制好粘层材料的喷洒量是施工过程中的一个重要环节。

（2）粘层材料喷洒不均匀

施工过程中另一个常见的病害现象，是粘层材料喷洒的不够均匀。在施工现场调查发现，粘层材料喷洒后没有在路表形成均匀的薄层，有的地方粘层没有喷洒到，有的地方却喷洒过多。粘层喷洒不均匀的主要原因是沥青洒布车的喷油嘴选择不合适、喷油杆的高度调整不档或者是沥青洒布车行驶速度与粘层洒布量不相符。图3为粘层油喷洒不均匀的照片；图4为正确喷洒粘层油的照片。

图3图4

（4）层间污染

施工过程中，粘层喷洒结束后，由于交通管制不严，施工车辆直接在粘层上行驶，车辆轮胎上污迹会留在粘层上，轮胎还会带走部分的粘层，造成粘层的污染与破坏。为了避免粘层喷射后的污染，需要合理的安排工期，缩短粘层喷洒后的真空期，严格实行交通管制。

（5）私自加工粘层油

为了能够降低粘层油成本，有一些施工单位存在自行加工乳化沥青、改性乳化沥青、高渗透乳化沥青、以及改性沥青的现象，这样的自行加工产品，其质量指标根本没有达到设计文件及现行规范的要求。

（6）在天气不符的情况下仍进行施工从而影响粘层质量

要求喷洒粘层油时，要在路面干燥、气温高于10℃的情况下进行，而大多数的沥青路面施工工程都被安排在7至9月份期间，正是雨季频繁的季节，空气湿度大，天气也瞬息万变，九月中旬后大风天气也会随着增加，出于工期和经济等因素，部分施工单位在天气条件控制方面与要求有些出入，导致降低了粘层的施工质量。

（7）未清理干净下承层导致影响到粘层油洒布的质量

下承层在施工车辆行驶、降雨、空气灰尘、侧模支撑的过程中都会受到污染，泥泞与灰尘等削弱了粘层油和下承层间的粘结，影响到粘层油发挥其作用，因此，必须要在粘层油洒布前，清除干净下承层表面的污染、泥泞。一些施工单位出于工期和造价等因素，存在不彻底清除污染的现象，进而使粘层油洒布质量受到影响。

（7）粘层油进行洒布后防护不足

粘层油洒布后防护不足，会影响到粘层油的质量。因此应当及时封锁交通道路。可是在沥青面层进行施工的期间，多数出现赶工期的现象，造成严重的交叉施工现象，由于施工组织欠缺考虑，一些施工单位的车辆在完成粘层油洒布的路段行驶，轮胎上沾到泥土也不清除，从而导致造成粘层污染。

（8）洒布粘层油路段封闭不足引起事故

在部分改扩建的工程中，施工路段都是半封闭的，由于通行车辆较多，如果没有把封闭指示的工作做到位，那么在粘层油洒布完成的路段上就会有车辆急速行驶，由于粘层油的润滑作用导致造成交通事故。

六、提高粘层油施工质量的对策

对于粘层施工质量的提高，要通过施工单位、建设单位、监理单位以及整个交通行业的共同努力才可以实现。

1、建设单位得提高粘层施工硬件的考核

在建设单位选定施工方的时候，要把粘层施工设备作为一项重要的考核指标，如粘层油喷洒设备的技术参数、数量，人工喷洒设备的数量及操作人员的技术水平等。

2、监理单位严格把关粘层施工质量

为防止施工单位出现违规行为，监理人员理应增强责任心，严格把关粘层施工施工的质量。要求施工单位在施工之前，提供粘层油的检测报告，并且保证符合技术标准要求；必须提供沥青洒布车标定报告。在确认材料规格和洒布车参数等没有变化后才能够允许施工。

在施工过程中，要详细考察并记录粘层施工前下承层清理状况、粘层施工时气温、粘层油用量是否满足要求、风速及湿度是否满足要求、出现漏洒及汪油后是否及时处理、是否有漏洒及汪油现象，做好了交通封闭没有等等，并协助施工单位解决一些技术难题。

3、加强施工单位技术宣传与施工组织工作

施工单位应加强技术宣传，引导每一位施工人员深刻的认识粘层的重要性以及影响粘层施工质量的因素等，并清楚掌握粘层施工的关键技术以及施工细节。由于方方面面的原因，工期紧张是大多公路工程面临的共性问题，也是造成施工操作不规范的主要因素之一，通过加强施工组织管理来提高施工效率是解决工期紧张的最有效手段，因此，施工单位应加强施工组织管理，不仅使粘层施工规范有序的进行，使整个施工过程都要规范有序的进行，从而整个工程质量就可获得有效保证。

4、交通行业应重视并进一步开展关于粘层的研究

鉴于粘层的重要性，交通行业应重视并进一步开展关于粘层的研究，从材料的具体选择、材料技术指标的检测与控制、施工工艺、施工过程控制等具体细节开展研究，确保层间粘层油的施工质量，发挥其在提高公路沥青路面使用寿命中应有的效能。

总结

由于粘层在沥青路面结构中非常薄，因此不能轻易忽视。粘层是保证沥青面层层面连接的有效措施之一。文章提出的问题与探讨希望能够帮助到粘层油技术的发展，从而达到推动提高粘层施工质量的发展。

参考文献：

[1]白雪梅.层间接触状态对沥青路面结构力学响应的影响[J].重庆交通大学学报，2009，28（2）.

[2]韩萍，段丹军，李志强.沥青路面层间结合粘结性能试验研究[J].公路交通科技，2009，55（7）.

[3]王朝辉.沥青路面加铺技术研究[D].西安：长安大学，2008.作者简介：程五胜（1972~），男，工程师2004毕业于解放军南京理工大学土木专业。

[4]韩军强.浅议高速公路沥青路面层间粘层油施工质量控制.石油沥青，2006.4

[5]李玲丽.沥青路面粘层油用量研究.西部交通科技，2010.4

[6]刘清华.SBS改性沥青粘层材料的研制与应用.中南公路工程，2005.6

[7]陈兆坤.胶粉改性沥青及其粘层应用技术研究.长沙理工大学硕士学位论文，2008.4