含砂霧封層在公路養護工程中的應用研究

徐倩

摘 要：隨著我國交通運輸事業的迅速發展，公路建設規模持續擴大。隨著運營時間的不斷增加，公路服務質量持續下降，為了保持道路的技術狀態，有必要及時養護維修。本文以含砂霧封層為研究對象，分析了含砂霧封層技術特點，并結合具體工程案例，對公路養護工程中含砂霧封層技術的應用要點進行了探討，以期有效抑制路面早期輕微病害發展，改善路面使用性能，延長公路使用壽命。

關鍵詞：含砂霧封層;公路養護;工程概況

中圖分類號：U418 文獻標識碼：A

0 引言

隨著公路建設里程的不斷增加，養護任務愈加繁重。目前，瀝青路面預防性養護技術類型很多，常見的有微表處、含砂霧封層等等。含砂霧封層是一種采用專用封層噴灑設備將特制瀝青濃縮封面料噴灑到原路面的一種預防性養護方法。在長期實踐中發現，含砂霧封層施工效果顯著，不僅可以有效封閉路面路表微裂縫，還具有防止雨水下滲、延緩路面瀝青老化等作用，是一種高效、適用性強、成本低的預防性養護技術，將其用于瀝青路面養護施工，具有良好的社會經濟效益與環境效益。

1 含砂霧封層的技術特點

含砂霧封層采用MasterSeal瀝青濃縮封面料，比如改性乳化瀝青、陶土等材料，通過專用封層噴灑設備，將此類材料均勻噴灑到瀝青路面，形成一薄層，從而達到封閉路面路表微裂縫、防止雨水下滲的作用，同時還能增強路面抗滑能力，延緩路面瀝青老化，具有良好的施工效果。相比其他瀝青路面預防性養護技術，含砂霧封層技術特點如下：

（1）適用性強。含砂霧封層多用于路面早期病害養護，比如道路通車2-3年，病害不太明顯的高等級公路。該技術成本低，可有效抑制路面病害發展，改善路面使用性能，保證路面技術狀態始終良好。

（2）應用范圍廣。含砂霧封層技術可用于嚴重瀝青老化的路面養護。作為一種性能優良的瀝青路面養護封面料，MasterSeal瀝青濃縮封面料可以通過自身的還原再生功能，改善并激活老化后的瀝青分子，促使路面硬化程度下降，消除因瀝青流失而產生的多種病害。此外，在提高路面美觀性方面同樣具有顯著的效果。

（3）使用性能良好。當陶土、乳化瀝青等材料均勻拌和且噴灑到需養護路面后，將會形成一層良好的防滑面層，可以有效提升路面的防水和抗滑能力，進而大幅提升路面行車舒適性和安全[1]。

2 試驗段原路面檢測及養護方案的確定

為確定含砂霧封層路面預防性養護方案是否合理，本文采取k51+000～k511+000段為試驗段，結合路面各項性能檢測數據，判定含砂霧封層施工的可行性[2]。

（1）構造深度。為驗證原路面構造深度情況，本文采用鋪砂法進行試驗分析，試驗段全長1 000 m，每隔200 m設一測點，通過原路面構造深度檢測，可得結果如表1所示。

根據表1可見，原路面構造深度范圍在0.31 mm～0.42 mm，相比相關規范要求≥0.55 mm，無法滿足規定要求，表明原路面構造深度不足。

（2）摩擦系數。在路面摩擦系數檢測時，一般可采用擺式摩擦儀，同樣按照每隔200 m設測點，所得抗滑擺值檢測結果如表2所示。

表2為原路面摩擦系數檢測結果，通過檢測可知，原路面摩擦系數抗滑擺值范圍為45 BPN～51 BPN，相比規范要求≥45 BPN，雖均可滿足要求，但相對來講，摩擦系數偏低，需進行預防性養護施工[3]。

（3）滲水系數。本工程為雙向四車道，為檢驗路面是否存在滲水情況，可采用滲水儀在上述測點進行滲水系數檢驗，所得結果如表3所示。

由此可見，本工程存在一定滲水現象，但均在規范要求≤50 mL/min以內，為提高路面抗滲性能，可采用預防性養護措施進行處治。

經上述分析，原路面存有少量橫向裂縫，構造深度相對較低，已無法滿足規范技術要求。但摩擦系數和滲水性能基本可以達到要求，可滿足含砂霧封層預防性養護施工條件。

3 含砂霧封層施工技術要點

（1）封閉交通。為保證施工安全，施工前，需組織編寫交通安全保障方案，待審核通過后，可根據方案局部封閉行車道，并按照規定要求，在指定位置擺放安全施工標志，提醒行人、車輛繞行[4]。

（2）原路面病害處理。通過現場路面勘查發現，原路面存在諸多病害。為此，應在含砂霧封層施工前，先進行原路面病害處治。比如，采用灌縫、挖補等措施進行路面裂縫、坑槽處理。采用銑刨、填充等措施進行路面車轍、擁包處理。填縫料盡可能采用高含量乳化瀝青和細砂均勻攪拌制作而成的材料，不得采用與霧封層材料產生不良化學反應的材料。

（3）原路面清掃。為了保證施工質量，需在噴灑含砂霧封層材料前清理干凈道路表面層，一般可采用掃帚或鋼刷將有浮土的污染物或泥塊清理干凈，若清理難度較大，則可采用高壓清洗車沖洗。為避免污染道路輔助設施，需采用可重復利用的材料進行覆蓋[5]。

（4）材料、設備準備。材料和設備是保證工程施工質量的關鍵，施工前，要詳細檢查材料、設備的數量、規格、型號。針對施工材料，進場前，要抽樣檢查乳化瀝青、細粒砂等材料的質量，待質量合格后才能用于施工。針對施工設備，詳細檢查設備的數量和運行情況，提前試機，保證設備始終處于良好的工作狀態。含砂霧封層施工所需設備不多，但對灑布機的性能具有很高的要求。一般需采用專用設備進行混合料噴灑，該工程采用大型高壓噴灑設備。設備容器罐容量不得低于6噸，并設有攪拌裝置，一方面，避免霧封層材料和砂料離析;另一方面，保證混合料均勻拌和，提高混合料質量。針對不宜施工部位，則可采用小型設備。

（5）灑布混合料。采用專用噴灑設備，含砂霧封層施工中，應保證噴灑速度和噴灑量符合施工設計要求。在整個灑布寬度范圍內，嚴控噴灑量，一般單、雙層噴灑量分別為0.9 kg/m2～1.2 kg/m2、1.6 kg/m2～2.0 kg/m2，確保整個噴灑過程均勻、一致。

（6）局部修補。大型機械施工往往會存有遺留或死角問題，針對此類問題，可采用人工+小型設備進行局部修補，最終保證整段工程噴灑量均勻、一致。

（7）養護與交通開放。養護期間，禁止車輛和行人通行，避免對含砂霧封層成型效果造成不利影響。一般情況下，施工結束2小時后，待路面強度和壓實度達到施工規定要求后，便可開放交通。

（8）注意事項。第一，施工過程中，為避免含砂霧封層施工會污染周圍環境，需采取合理的措施加以保護。比如，通過覆蓋遮擋等方式保護道路沿線護欄、路緣石等。此外，還要及時清理施工所產生的各類廢棄物，避免污染周圍環境。第二，施工當天氣溫低于10℃，或路表溫度低于15℃，或下雨天，均不得進行含砂霧封層施工。第三，必須嚴格按照施工當天天氣情況，合理控制養生成型時間。一般情況下，施工結束2小時后即可開放交通。根據氣溫和施工現場具體情況，固化時間若為3-6小時，則雙層封閉交通時間需適當延長，為4-8小時，待各項指標滿足施工規定后，才能開放交通。

4 含砂霧封層路面工后質量檢測分析

為驗證含砂霧封層路面施工效果，可結合工前檢測結果，采用同樣的試驗方法在工后30天進行路面摩擦系數、構造深度及滲水系數檢測，檢測結果如下：

（1）構造深度檢驗。采用鋪砂法檢測工后路面構造深度，所得結果為0.55 mm～0.62 mm，可滿足規范要求≥0.55 mm，同時，相比原路面構造深度0.31 mm～0.42 mm，含砂霧封層施工后路面構造深度得到了顯著提高，此外并未見“油皮”情況，大大提升了路面行車的安全性。

（2）摩擦系數檢驗。采用擺式摩擦儀檢測工后路面構造深度，所得結果為69 BPN～78 BPN，可滿足規范要求≥45 BPN，同時，相比原路面摩擦系數45 BPN～51 BPN，含砂霧封層施工后，有效提升了路面的摩擦系數，封閉了路面微小裂縫，提高了路面抗滑能力。

（3）抗滲系數檢驗。通過滲水儀對工后路面滲水系數進行檢驗，各測點所得結果均為0，表明路面未見滲水現象，含砂霧封層施工后路面具有良好的抗滲效果，有效填補了原路面微小裂縫和空隙，阻止了路表水下滲。

5 結束語

綜上所述，近年來，我國交通壓力日益增長，加之高溫、重載等因素的嚴重影響，很多瀝青路面出現了早期病害問題，如車轍、擁包、裂縫等，大幅降低了瀝青路面的使用性能。隨著科技的不斷進步，大量新材料、新工藝不斷涌現，含砂霧封層技術的應用，可以封閉路面路表微裂縫，避免路面滲水和表面松散，延緩路面瀝青老化，改善路用使用性能，具有良好的施工應用效果。

參考文獻：

[1]吉增暉，俞春榮，高志明.含砂霧封層性能評價與工程應用研究[J].公路，2017，62（02）：205-210.

[2]陳忠.含砂霧封層技術在瀝青路面預防性養護的應用[J].筑路機械與施工機械化，2016，33（02）：80-83.

[3]張艷華.含砂霧封層在路面預防性養護中的應用[J].山西建筑，2017，43（33）：164-165.

[4]王向峰，雍黎明.公路瀝青路面預防性養護路況標準與時機決策研究[J].公路工程，2017，42（06）：223-226+253.

[5]鄔惠娟，徐剛.含砂霧封層技術設計及應用[J].公路交通科技（應用技術版），2015，11（06）：130-131.