超韌性改性霧化封層技術(shù)在公路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用

李文婕鐘 昕

（1.臨沂市東辰路橋工程有限公司，山東 臨沂 276000；2.山東沂蒙交通投資發(fā)展集團，山東 臨沂 276000）

0 引言

近年來，我國在公路交通基礎(chǔ)建設(shè)上取得了較大的突破，各級公路建設(shè)數(shù)量都有較大幅度的增長。在公路運營過程中，隨著時間的推移，重載車輛的增加，道路出現(xiàn)了裂縫、車轍、坑槽等各種病害，嚴(yán)重影響了道路的使用性能，致使公路養(yǎng)護需求呈現(xiàn)快速的增長趨勢。這種養(yǎng)護需求催生了許多新材料、新工藝、新方法，超韌性改性霧化封層技術(shù)就是其中一項。該技術(shù)能夠顯著改善路面使用性能，延長道路使用壽命。

臨沂市蘭山區(qū)某道路是車輛進出城區(qū)的快速通道。近年來，該通道車輛數(shù)量迅速增長，尤其是重載車輛的增多，致使路面出現(xiàn)了不同程度的病害。為保證該路段的路面使用性能，確定對道路進行維修養(yǎng)護。該道路硬路肩部分路況較好，但結(jié)合快速道路規(guī)劃，本著合理選材、因地制宜、利于養(yǎng)護、便于施工、節(jié)約資金的原則，還是決定對硬路肩部分采用了噴灑超韌性改性霧化封層的方案。

1 超韌性改性霧化封層技術(shù)概述

1.1 超韌性改性霧化封層的特性及養(yǎng)護原理

超韌性改性霧化封層是由氧化瀝青材料、環(huán)保有機溶劑、還原再生型核心添加劑、聚合物添加劑、硬質(zhì)巖填料、穩(wěn)定劑或功能型添加劑等組成的混合物，采用高壓噴灑車，在瀝青路面上定量噴灑形成表面上封層。噴灑后既能保護尚未被老化的那部分瀝青，減緩老化的時間，同時能夠激活路面老化瀝青使其還原表面，維持原有性能。路面各種添加劑中活性氣體成分能夠滲入到瀝青混凝土中4cm深處，與瀝青發(fā)生化合反應(yīng)后形成具有一定的彈性和塑性的共聚瀝青聚合物，使得路面能更好地封水、抗滑耐磨、降噪，降低路面泛光度以及防止反射裂縫[1、2]。超韌性改性霧化封層適用于瀝青面層透水、結(jié)構(gòu)層強度完好，面層有輕微的網(wǎng)裂或裂縫以及上面層瀝青膜缺失或老化顯著等情形。

1.2 超韌性改性霧化封層材料要求

封層材料物理指標(biāo)要符合表1的規(guī)定，封層路用性能指標(biāo)要符合表2的規(guī)定。

表1 超韌性改性霧化封層材料物理指標(biāo)

表2 超韌性改性霧化封層路用性能指標(biāo)

2 施工方法

2.1 工藝流程

超韌性改性霧化封層技術(shù)施工流程如圖1所示。

圖1 超韌性改性霧化封層技術(shù)施工流程

2.2 施工準(zhǔn)備

（1）超韌性改性霧化封層施工前，要對原路況進行調(diào)查檢測，并對路面局部的病害如坑槽、裂縫等進行處理。路面上寬度2mm以下的裂縫可不做處理，可以直接用霧化封層進行密封，2mm以上的裂縫則要進行灌縫處理[3]。對于坑槽、龜裂、車轍等按常規(guī)的養(yǎng)護方式進行處理即可。

（2）施工前將路面上所有雜物、塵土及松散粒料清掃或者清除干凈，特別是對大塊油污需要采用去污劑等清理干凈，對于局部出現(xiàn)的大面積泥土需要用鋼絲刷刷過以后，再用空壓機吹干凈，更嚴(yán)重的必須用水沖洗干凈，等路面完全干燥以后，才能施工。

（3）施工交通與安全保證措施。施工是在不能完全封閉道路的情況下進行的，施工前要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況制定出切實可行的施工繞行方案；施工中要嚴(yán)格按照“安全第一”的原則，做好交通管制、安全布控和人員的安全防護工作。

（4）機具的選擇。采用專業(yè)高壓噴灑車施工。其中噴灑整機設(shè)備具有每天完成32000m2的雙層噴灑能力。泵的噴灑壓力設(shè)定為20kg，混合料的流量控制為347kg/min，行車速度宜控制在8km/h。小面積或者局部的施工則用小型手動高壓噴灑設(shè)備或者人工手持噴灑桿進行噴灑。施工前需對噴灑車輛等各種施工機械設(shè)備進行調(diào)試，對技術(shù)性能、儀器儀表、油路管道、傳感器計量精度等進行認(rèn)真檢查、標(biāo)定，確保運轉(zhuǎn)正常。

高壓噴灑車應(yīng)具有良好的計量設(shè)備和適宜的噴嘴，使之產(chǎn)生高壓沖擊力扇形噴霧，灑布速度和噴灑量保持穩(wěn)定，根據(jù)噴灑寬度開啟適宜的噴嘴數(shù)量，噴流角度和噴嘴開口縫夾角合適，噴霧分布均勻。設(shè)備的噴灑管離地高度要達到350～450mm并予以固定，相鄰噴油嘴的間距為200～400mm，噴油嘴的噴霧寬度相互重疊，同一地點接受2個或者3個噴油嘴噴灑的材料，不得出現(xiàn)花白條。施工完成后要馬上清洗干凈高壓噴灑車，并做到徹底清除固體殘留物，防止噴嘴堵塞，影響以后的施工。

施工需配備清掃設(shè)備、噴灑設(shè)備及輔助工具（大掃帚、鬃掃把、鐵鍬、小鐵鍬等）。

2.3 施工工藝

（1）超韌性改性霧化封層開封后，要使用攪拌工具進行均勻攪拌。將攪拌好的超韌性改性霧化封層材料灌入噴灑設(shè)備容器罐內(nèi)，并開動容器罐內(nèi)的攪拌器，使其勻速轉(zhuǎn)動，確保拌合均勻[4]。

（2）關(guān)閉攪拌器電源，并根據(jù)需要施工的路面寬度來設(shè)定噴灑的寬度，然后確定施工前進方向，并調(diào)整噴灑設(shè)備位置。

（3）按照設(shè)計要求確定噴灑用量，灑布管的離地高度、噴灑壓力、作業(yè)速度、噴流角度和相鄰灑布帶重疊的寬度。

（4）對路面先進行試噴，試噴長度宜為15～20m。試噴時要確保噴灑管路的暢通，試噴后材料必須均勻分布在路面上，且采用抽樣檢測法和總量計量法檢驗灑布量。

（5）試噴完成并確認(rèn)無誤后就可以進行正式的噴灑。在噴灑過程中，如果儀表或噴灑出現(xiàn)異常情況要立即停止噴灑，并及時檢查與調(diào)整。等噴灑設(shè)備檢修恢復(fù)正常后繼續(xù)施工。噴灑過程中如有局部不均勻處要及時補漏。

（6）材料用量要根據(jù)當(dāng)天施工量進行計算，如有剩余材料要將設(shè)備中的剩余料全部排放出，盛放在干凈的桶中，另行處理。

（7）完成當(dāng)天施工任務(wù)后，要在規(guī)定的清洗地點清洗設(shè)備，噴管無黏附的風(fēng)干料，要確保噴油嘴整潔暢通。

2.4 交通開放

施工結(jié)束后，等封層完全干燥后才可開放交通。封層的干燥時間與氣壓、空氣溫度、風(fēng)速、濕度有密切關(guān)系。所以需要根據(jù)具體的天氣情況來確保有足夠的固化成型時間，干燥期間要派專人維持交通秩序。超過25℃氣溫條件下，通常2個小時就可開放交通。如果氣溫達不到上述的溫度，要適當(dāng)延遲開放交通時間，直到材料干燥固化。干燥時間與環(huán)境溫度應(yīng)符合表3的要求。在超韌性改性霧化封層材料未完全干燥固化之前不得開放交通，嚴(yán)禁一切車輛和行人通行。以防止物料被車輛輪胎帶走。

表3 干燥時間與環(huán)境溫度要求

3 質(zhì)量控制要點及質(zhì)量檢測要求

（1）施工質(zhì)量要滿足國家相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2）施工前要用清掃車配合人工清潔路面，路面干燥后才可施工。

（3）施工、養(yǎng)生期間的氣溫應(yīng)不小于10℃，不可在雨天和大風(fēng)氣候條件下施工。

（4）定期檢查施工機械，備齊各種施工機械及輔助工具并使其保持良好的工作狀態(tài)。

（5）道路邊緣部分噴灑不到位的地方采用人工進行施工。

（6）當(dāng)原路面不滿足施工要求時，要對原有路面進行修補，填補坑槽，鏟平涌包，保持路面完整性。

（7）封層施工當(dāng)天進行材料的配置，進入罐車前或者攪拌容器前需進行過濾，防止過多顆粒物產(chǎn)生。

（8）施工過程中要隨時對封層施工質(zhì)量進行自檢，抽樣項目、檢測頻率、允許誤差及方法見表4。

表4 封層施工質(zhì)量檢測

4 超韌性改性霧化封層施工技術(shù)效果

（1）通過本工程實踐，使用超韌性改性霧化封層技術(shù)施工之后，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)此項技術(shù)能夠比較明顯地改變?yōu)r青路面使用性能并提高了使用壽命，特別是能夠明顯提高公路路面的封水能力，減少了沉陷、坑槽等情況的發(fā)生，路面抗滑性能有了比較明顯的改善，使用效果明顯[5]。

（2）超韌性改性霧化封層的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：一是操作起來簡單快捷，不需養(yǎng)生，不需加熱，也不需要太復(fù)雜的施工技術(shù)，對工人的專業(yè)性要求不高，實用方便；二是施工對交通產(chǎn)生的影響很小，因此對一些高交通量的道路工程是非常適用的。

（3）超韌性改性霧化封層材料配制比例及噴灑用量與路面級配類型、路面使用年限及路面裂縫、松散等病害相關(guān)。路面抗滑性能衰減較快或磨光的路面，可首先通過大型機械化拋丸技術(shù)進行抗滑再造，滿足設(shè)計要求后再進行超韌性改性霧化封層的施工。

5 結(jié)束語

綜上所述，超韌性改性霧化封層技術(shù)是一種瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，能將空氣、水、紫紅外線以及各種化學(xué)物品和瀝青的表面隔絕，有效地防止外界自然因素對瀝青混凝土路面作用所造成的損害；同時還能溶解原路面一定厚度范圍內(nèi)的瀝青并使之軟化還原，有效修復(fù)道路出現(xiàn)的損壞，延長路面的使用壽命。該技術(shù)不僅養(yǎng)護措施簡單、耗時短、影響小，還間接節(jié)約了公路養(yǎng)護成本，對公路起到了有效的預(yù)防性養(yǎng)護作用，值得大力推廣。