霧封層技術在公路養護工程中的應用與分析

張彩敏 禹州市農村公路管理所

改革開放以來，我國公路事業一直處于高速發展時期，作為國民經濟的重要支柱，公路事業取得了令人矚目的成績。公路事業的發展，帶來了巨大的交通壓力，很多瀝青路面在通車2、3年便出現了大量早期病害，若不及時處理，很可能加重路面損壞程度，甚至出現路面結構性損壞。因此，必須重視路面早期病害，在路面結構強度未破壞前做好路面預防性養護施工，這樣不僅能夠保證路面處于一個良好的運行狀態，還能節約大量養護成本。霧封層技術一種常見的路面預防性養護方法，將其用于路面早期病害處治，具有良好的施工效果。

一、霧封層材料的性能分析

霧封層也被叫做“霧狀封層”，其定義為通過噴灑機將慢凝乳化瀝青均勻噴灑到路面所產生的霧狀封層。當瀝青路面噴灑新型霧封層材料后，在重力作用下，養護劑將逐漸滲透、吸附。通過養護劑和原瀝青的結合，可以改善老化瀝青的性能，并保證新老瀝青形成一個完整的結構。材料性能是影響養護施工效果的主要因素，為此，在施工前，必須了解霧封層材料的主要性能，具體情況如下：

（一）霧封層材料抗滑性能

行車是否安全主要由路面抗滑性能所決定，于路面抗滑性能而言，瀝青路面養護劑選擇至關重要。本文通過抗滑擺值指標進行霧封層材料抗滑性能分析。該試驗采用四種不同類型的瀝青混合料，對比分析涂刷1d后、3d后及未涂刷養護劑條件下的抗滑擺值。所得結果如表1所示。

根據上述數據可見，四種瀝青混合料在涂刷養護劑后其抗滑擺值均呈現出下降趨勢。隨著養護時間的增加，抗滑擺值又呈現出增長趨勢。

（二）滲透性能

瀝青路面噴灑霧封層材料后，需保證其滲透性能良好，這樣才能保證材料迅速進入路面，并達到深度要求，及時還原路面性能。本試驗同樣采用上述四種瀝青混合料進行分析，涂刷養護劑后，四種混合料的空隙率范圍為3.6～4.3%，滲透深度范圍為4.0～4.8mm，整體來講，隨著混合料空隙率的增加，養護劑的滲透深度將隨之增加。

（三）耐磨耗性能

在雨水和車輪磨耗的影響下，噴灑于瀝青路面的養護劑極易被磨耗掉，從而喪失了路面養護的功能，為此，必須重視養護劑的耐磨耗性能。本試驗在15.8g養護劑涂抹量的基礎上，以切割面和碾壓面濕輪磨耗前后的質量情況進行對比分析，從而獲取質量損失率，測定霧封層技術的耐磨耗性能。通過試驗分析，通過5min濕輪磨耗之后，切割面的質量損失率為24%，碾壓面的質量損失率20%，相比之下，切割面損耗較大，究其原因在于切割面表面相對較為光滑。也就是說，霧封層噴灑后在車輪磨耗作用下，很容易被磨損，因此，必須重視霧封層的滲透性，當其滲透性較好的情況下，才能減少磨耗。

二、工程概況

某公路工程全長34.7km，該地區雨水偏多，加之沿線重載超載嚴重，在通車2年后便出現了大量早期病害，如縱橫向裂縫、龜裂、坑槽、車轍等。若不及時處理，將會引起更為嚴重的病害，甚至危害路面結構。經路面勘查可知，路面整體狀態良好，并未出現路面結構性損壞現象，采用預防性養護措施即可。通過多方討論，最終確定采用霧封層技術進行瀝青路面早期病害處治。

表1 霧封層材料抗滑性能分析

三、霧封層施工流程

（一）封閉作業區

施工前，需做好施工準備工作，全面了解當地氣象情況，保證施工當天溫度適宜。為保證施工質量，需提前將局部行車道封閉，在明顯處擺放安全標識牌。

（二）調試設備

在作業區封閉之后，施工設備便可進入施工現場，在作業區前將材料加入設備，隨后啟動攪拌循環裝置，有效防止材料砂顆粒向罐底沉入，待調試完所有設備，保證設備運行正常的情況下，便可進行施工。

（三）清掃路面

施工前，需清理干凈路表雜物，如塵土、砂石、垃圾等，保證路面清潔、無污染。

（四）霧封層噴灑施工

施工中，施工面積不同，則采取的噴灑方式也有所不同。一般來講，面積較小施工路段，采用人工涂刷法；面積較大施工段，則采用機械+人工施工方案，先通過高壓噴灑設備進行均勻灑布，若局部灑布不到位，可通過人工輔助施工。當路面狀況良好，并未見明顯裂紋、坑槽的情況下，僅需噴灑1～2遍；當路面狀況不錯，但存在一些細微裂紋現象時，需根據情況，適當增加噴灑遍數，一般以2～3遍為準。當路面存在寬度較大的裂紋，或明顯坑槽現象時，則應先做好路面修補工作，再噴灑2～3遍含砂霧封層材料。在整個噴灑過程中，為確保噴灑質量，一層噴灑可分2次完成，第一幅進行1/3車道寬度噴灑，第二幅進行2/3車道寬度噴灑，同時要控制好兩幅交匯處噴灑量，不得出現露白，或過度重疊情況。若局部位置噴灑量過大，需及時人工方式進行修補，保證整個施工段噴灑均勻。

圖1 涂刷養護劑后的芯樣

圖2 涂刷養護劑施工前后的滲水系數情況

（五）養護及開放交通

完成上述施工作業后，即可進行養護施工，根據天氣溫度和實際情況，一般養護時間為2～4小時，待達到設計要求后，便可恢復標線，開放交通。

四、霧封層施工檢測效果

（一）滲透性檢測

工后7天，采用鉆芯取樣法進行霧封層養護施工滲透性能檢測，圖1為涂刷養護劑后的芯樣。取4個芯樣，檢測平均滲透深度，所得結果為試樣1平均滲透深度為5.2mm，試樣2平均滲透深度為5.1mm，試樣3平均滲透深度為5.3mm，試樣4平均滲透深度為5.4mm，由此可見，路面滲透劑的平均滲透深度已超過5mm，表明養護劑已經滲入路面結構，對深層老化瀝青產生了一定作用，在車輪磨耗作用下，路表養護劑仍可達到良好防水效果。

（二）抗滑性能

于車輛行駛安全來講，瀝青路面的表面紋理深度和抗滑阻力影響較大。在外界荷載和溫度變化等作用下，相比結構特性，瀝青路面的表面特性衰減速度相對較快，因此，路面抗滑性是評定路面質量的重要指標之一。本文采用擺式儀進行路面擺值測定。為保證檢測結果的準確性，本試驗選取12個測點，間隔距離設為100m，分別對施工前、后的抗滑擺值進行測定。試驗結果為施工前，抗滑擺值范圍為45～61BPN，平均值為55 BPN；施工后，抗滑擺值范圍為43～59BPN，平均值為47 BPN。由此說明，涂刷養護劑后，瀝青路面抗滑擺值有所下降，平均降低14.5%，但相比規范值BPN≥42，仍可滿足施工要求，說明抗滑性能良好。

（三）防水性能

防水性能是路面養護施工檢測的重點，可通過透水儀檢測，通過路面滲水系數變化分析施工前、后的路面滲水情況。本試驗選取12個測點，間隔距離為100m，通過試驗結果（圖2）可得，施工前，路面滲水系數范圍為2.1～4.0mL/min，平均值為3.4 mL/min；施工后，路面滲水系數范圍為0.7～2.1 mL/min，平均值為1.9 mL/min。由此可見，涂刷養護劑后，瀝青路面滲水系數大幅下降，有效增強了路面的抗水損害能力。通過霧封層施工，有效封閉了路面微小空隙，避免滲入路表自由水，改善了路面防水性能，大大提升了路面行駛安全性。

整體來講，在瀝青路面早期病害養護處理中霧封層技術具有良好的應用效果。

五、結束語

綜上所述，當前，我國公路事業已進入“建養并重”的階段，在養護資金有限的前提下，如何提升路面質量成為關鍵。霧封層具有造價低、施工便捷、交通影響小等特點，將其用于瀝青路面預防性養護施工，可有效封閉路面早期微裂縫，防止病害進一步發展，延長路面使用壽命。