沥青路面封层技术在国省干线公路中的应用

沥青路面封层技术可用于路面预防性养护、中修、层间应力吸收层、桥面铺装防水房，在一定程度上改善路面表观性能，封闭路面裂缝，阻止水分下渗。辽宁省应用封层技术较早，就其常用的封层技术特点、工艺要求、适应性、工程应用等进行綜合说明。...





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十一五末期，我国公路养护速度超过建设速度，公路养护从无到有，养护需求规模迅速扩大，公路发展的重点正在从建设到养护转型。一般路面养护维修包括小修保养、预防性养护、中修、大修、改扩建等。封层指的是为封闭表面空隙，防止水分侵入面层或基层而铺筑的沥青混合料薄层，用于沥青路面预防性养护及中修阶段。

辽宁省属于温带大陆性季风气候区。全年平均气温在7~11℃之间，年降水量在600~1100mm之间。全省普通干线公路包括国道和省道，总计里程12000余千米，路面类型主要为沥青混凝土。国省干线每年大中修工程项目2000km左右，封层技术多采用稀浆封层、纤维封层、改性沥青纤维稀桨封层、碎石封层、橡胶沥青碎石封层、cape封层等。目前，应用效果较好。

沥青路面封层作用

沥青路面封层技术一般有沥青路面预防性养护、路面中修、应力吸收层、桥面铺装防水层、低等级公路面层等几方面的作用。当路面出现各种早期病害时，采用封层技术作为表面处治层，结合病害预处理能封闭路面裂缝，阻止水分下渗，治愈路面松散和网裂病害，改善路面表观，延长路面小修保养期限，有些封层如橡胶沥青碎石封层还可以提髙路面抗滑性能。但一般来讲，路面封层不能很好的改善路面平整度。封层类路面预防性养护技术要求交通量单车道不大于3000台次。对于裂缝类、松散类病害严重的路段，强度和平整度满足适用条件时，结合适宜的病害处理措施，采用封层技术结合中修罩面，以延缓路面大修期，延长路面使用寿命。辽宁省现在用的比较好的如原路面病害处理后进行1cm橡胶沥青碎石封层，然后做3cm改性沥青混凝土摊铺罩面。指的是封层技术用于新建公路基层顶面，主要目的是为了减少路面裂纹、抑制反射裂缝的出现，增强基层与面层的结构联结。辽宁省“十二五”公路技术政策中指出，辽宁省干线公路应在基层与面层之间设置0.5cm厚稀浆封层、碎石封层等作为联结层或下封层，增强层间结合，减缓反射裂缝，避免路面出现推移等早期病害。封层技术用于桥面水泥混凝土铺装顶面，主要目的是为了桥面防水，增强混凝土桥面与沥青铺装层的结构联结，被称为桥面铺装防水层。一些封层技术可作为交通量小的农村公路面层，交通量大时可采用双层沥青碎石封层技术，上层石料粒径小，下层石料粒径大，两层互相嵌挤。

不同类型封层技术特点及适用性

沥青路面封层技术种类较多，所用沥青、采用石料、施工工艺等有差异。各种封层有其各自的特点和适用性，在实际应用中要有针对性的采用。稀浆封层是采用级配矿料与乳化沥青或改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定配合比拌制成流动状态的稀浆混合料，再均匀摊铺在路面上形成的封层。稀浆封层可用于沥青混凝土路面预防性养护、新改建公路路面下封层和磨耗层，也可用于修补沥青混凝土路面车辙。改性稀浆封层主要用于对稀浆封层黏聚力和髙、低温性能有特殊要求的路段。车辙深度大于4cm时不适合采用稀浆封层进行修补。橡胶沥青是将满足规定要求的废胎胶粉按一定比例(一般占沥青重量的20%－25%)掺入基质沥青中，在高温条件下，经剪切及充分拌合而形成的满足相关技术指标要求的复合胶结材料。

橡胶沥青碎石封层是以橡胶沥青为结合料，使用专用施工设备撒布单粒级石料经胶轮压路机碾压形成的封层，按施工工艺分为异步碎石封层和同步碎石封层。橡胶沥青嵌入式双封层能有效抑制路面裂缝的产生和发展，改善路面使用性能，主要适用于路面推移或龟网裂等病害较为严重段的路面中修。

橡胶沥青及胶粉改性沥青混凝土具有良好的高温稳定性、抗疲劳性、水稳定性、低温抗裂性和延缓反射裂缝等路用性能，同时能显著降低路面的行车噪声。适用于辽宁省干线公路及县级公路的上面层。纤维碎石封层是指采用专用设备同步喷洒两层乳化沥青(底层、上层)及撒布一层纤维(中间层)，再立即撒布一层碎石集料，随即采用胶轮压路机进行初期碾压，最后通过自然行车压实形成的沥青路面表面磨耗层或应力吸收中间层。纤维碎石封层中的纤维材料具有吸附沥青、加筋稳定、增軔阻裂等作用，通过纤维碎石封层车自动切割成一定长度的短纤维，并与乳化沥青的喷洒同步进行均匀、乱向撒布。cape封层指在碎石封层上摊铺稀浆封层后形成的一种复合式沥青路面。稀浆封层具有良好的流动性、渗透性、防水性能；碎石封层防裂缝反射性能好、治愈病害能力强、工程造价低。稀浆封层能够渗人碎石封层一定深度，形成介于沥青碎石和沥青混凝土之间的结构，具有良好的防水性能和抗磨耗性能，可治愈路面严重裂缝类和一般变形类病害，从而一定程度上改善路面平整度。

cape封层适用于各等级公路沥青路面中修养护(替代热沥青中修罩面)，也可以作为低等级公路面层使用。双封层或cape封层可用于远离拌合站或不利于贯入式路面返油的气候条件下的低等级公路，交通量小时采用双封层，交通量大时采用cape封层。对原路面的要求可参见橡胶封层部分。

沥青路面封层技术一般要求

封层路段下承层一般为旧沥青路面、水泥混凝土桥面或半刚性基层，施工前应按有关规范的规定对下承层进行调査及检测，下承层应具有足够的强度、刚度及稳定性。封层前，必须对下承层进行彻底的病害预处理。

材料方面，普通沥青应采用复合“道路沥青技术标准”的石油沥青，通常状况下使用90号A级、B级沥青作为封层的胶结材料，石油沥青技术标准针人度、延度、软化点、含蜡量等试验方法应按照JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定的方法执行。改性沥青及橡胶沥青同样也按上述规范方法执行。乳化沥青应为PC－1型快裂阳离子乳化沥青，各项技术指标应满足JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。

对于改性沥青的应用，辽宁省大力推进SBS改性沥青、SBR改性沥青、胶粉改性沥青、橡胶沥青的应用。SBS改性沥青具有良好的髙温稳定性，适当改善低温抗裂性，可延长路面使用寿命，适用于辽宁省各级公路沥青路面的上面层。SBR改性沥青具有较好的低温抗裂性及抗水损害性。适用于沈阳、铁岭、抚顺、本溪、丹东等辽宁省东部和北部较寒冷地区沥青路面的上面层。

石料应洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗性，胶结材料如使用改性沥青、橡胶沥青，石料必须进行加热除尘处理。石料应选用坚硬、耐磨的碱性石料或中性石料，应具有良好的颗粒形状。

封层技术应用实例

在辽宁省应用封层技术项目中，选取省道库二线k79+000~kl20+000段41.0km项目实例进行说明，该项目采用纤维碎石封层。乳化剂采用MQK－1型乳化剂，沥青采用辽河90号基质沥青，改性剂采用维实韦克胶乳。矿料级配方面，选用ES－m型稀浆封层混合料配合比。最佳纤维用量及最佳沥青用量

根据不同纤维用量对应不同沥青用量，综合湿轮磨耗确定最佳沥青用量，考虑到纤维与沥青的经济用量及所起到的试验效果和路用及施工和易性效果，纤维用量过高和易性会减弱，施工不方便，过低则磨耗值增大，最终确定纤维的最佳用量为2.5‰，沥青最佳用量为11.5%。配合比为集料：乳化沥青：纤维：水=100：11.5：0.25：9。

为了进一步分析评价使用效果，在铺筑通车后，对路面技术性能进行了检测。纤维稀浆封层路用效果较好，各项检测指标满足要求，而对于抗水损害、抗磨耗性能、低温抗裂、高温稳定性等路用效果有待于长时间的观察检测。

结论

a)近年来，沥青路面封层技术的应用及研究较多，该项技术发展比较成熟，在实践中产生了名目繁多的封层工艺，各种封层技术在施工工艺、材料选择、设备选用等方面有所差异，要结合路面实际状况和特点选择相应的封层技术，真正发挥封层的特点，起到改善路面表观状况、延长路面使用寿命、节约成本的目的。

b)封层技术在辽宁省的应用较为成熟，各市都已配备相应的封层设备，积累了一定的经验，特别是在寒冷地区的应用方面，本头例采用纤维碎石封层技术，完工后试验效果较好，各项检测指标满足要求，纤维的加入起到了吸附沥青、加筋稳定、增韧阻裂等作用。

c)实践表明，在相同的工艺及材料情况下，施工后期效果差异明显，究其原因，施工质量控制、设备选用、施工温度控制等方面有决定影响。

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