路面含砂霧封層養護施工技術研究

李 浩

(南召縣通達公路工程有限公司，河南 南陽 473000)

0 引言

在公路運營期間，由于行車荷載和自然因素的反復作用，加上服務時間的持續增加，路面服務水平持續下降。為了保證道路技術狀況良好，必須定期根據實際路況進行必要的維修養護。含砂霧封層是在普通霧封層基礎上發展而來。相比普通霧封層，含砂霧封層需要采用專用的設備，即含砂霧封層高壓噴灑車，將乳化瀝青、細粒砂等原料攪拌而成的混合料均勻噴灑到瀝青路面，形成一薄層，可起到封閉路面微裂縫、防止雨水滲透及避免石料脫落等功能。因此，在預防性養護施工中，含砂霧封層施工技術占有重要的地位，在公路工程養護維修中值得大力推廣與應用。

1 含砂霧封層性能特點

1.1 材料性能

1.1.1 原液性能

19世紀早期，為了控制瀝青路面表層灰塵污染，往往會選擇噴灑乳化瀝青。經長期實踐后，發現噴灑適量乳化瀝青還可以起到改善路面使用性能的作用。隨著經驗的不斷累積，根據路面狀況的各種需求，可以適量摻加不同的改性劑，從而起到改善路面使用性能的目的。比如抗剝落劑、穩定劑等，這些添加劑均可改善原液的性能。原液性能對于含砂霧封層材料的耐久性而言影響很大。因此，需要根據路面實際狀況，合理選擇改性劑，并有針對性地進行路面養護，從而獲取較大的養護效果。

1.1.2 固化時間

對于含砂霧封層材料性能而言，原液的固化時間也是一大影響因素。一般來講，霧封層材料的固化過程經歷2個時期：前期屬于原液破乳階段，水分大量蒸發，瀝青基材料不斷富集；后期屬于路面修復階段，原液和舊路面逐步固化，從而形成一定強度，直至滿足規定要求?；陟F封層材料自身特點，若原液固化時間不足，容易出現原液在滲透到裂縫之間便已經產生固結狀態。這種情況下，極易脫落，無法達到預期效果。但是，若固化時間太久，則會對交通通行造成不利影響。

1.2 原路面狀況

原路面狀況也會對含砂霧封層產生一定影響。比如原路面集料的耐磨性及表面構造等，均會影響含砂霧封層的耐久性。因此，在路面養護含砂霧封層施工中，必須重視原路面的實際狀況。

1.3 施工工藝

在含砂霧封層施工中，灑布量十分關鍵，主要通過原路面的技術狀況來確定含砂霧封層技術的灑布量。常見影響因素主要有級配類型、路面病害實際情況等。根據以往經驗，灑布量不足，將會減短固化時間，這種情況下，很難修復微裂縫，或者導致空隙無法完全封閉；反之，若灑布量太多，則會大大降低路面抗滑性能。因此，需要因地制宜，結合實際情況，合理控制含砂霧封層技術的灑布量。根據相關規定，在霧封層材料灑布量控制中，當原液用量為50%時，稀釋比例為1:1，致密表面的灑布量可控制在0.15～0.50 L/m2；同樣條件下，粗糙表面的灑布量則可控制在0.4～1.0 L/m2。

2 工程概況

某公路工程屬于連接兩地的重要通道。經路面調查報告可知，該路段路面承載能力良好，破損程度較輕，但是由于通車運營時間較長，局部路段路面已出現了老化現象，主要表現為瀝青膜剝落。經病害特點分析，可采用預防性養護措施。多方商議后，最終決定采用含砂霧封層養護技術進行施工。

3 路面狀況檢測分析

經現場路面調查可知，該路段屬于雙向四車道，試驗段長度為1 000 m，為了確定具體養護技術，決定對路面的構造深度、滲水系數等進行檢測與評價分析。

3.1 構造深度

試驗段構造深度檢測中，選擇4個檢測點，對4個車道分別進行構造深度檢測，所得結果如表1所示。所有檢測點的構造深度在0.27～0.42 mm，差距不大。無論上行還是下行車道，1車道的構造深度均在2車道以下。

表1 舊路面構造深度檢測結果

3.2 抗滑擺值

為了檢測路面的抗滑性能，主要檢測路面的抗滑擺值。同樣選擇4個檢測點，對4個車道分別進行抗滑擺值檢測，所得結果如表2所示。上、下行1車道的抗滑擺值均超過60 BPN，最高值可達到70 BPN。相比之下，2車道的抗滑擺值相對較低，須做好預防性養護施工。

表2 舊路面抗滑擺值檢測結果

3.3 滲水系數

通過檢測4個車道的滲水系數，未見滲水現象，由此可見，本試驗段具有良好的抗滲能力。

根據路面病害調查，本路段局部路面存在一些橫向裂縫，且舊路面構造深度較小，2車道舊路面抗滑擺值較低，路面抗滲性能良好。這種情況下，可采用預防性養護措施。為了快速恢復舊路面使用性能，可采用含砂霧封層施工工藝，最終確定灑布量為0.6 kg/m2。

4 含砂霧封層路面技術狀況要求

含砂霧封層技術的應用，實際上就是在原路面上加鋪一層薄膜。相比其他養護技術，含砂霧封層技術僅能修復表層路面病害，無法改變舊路面結構強度，無法增強舊路面結構承載能力。因此，在施工中，對于舊路面，含砂霧封層技術的要求如下。

4.1 對封層材料具有良好的吸收效果

在適用性方面，應用含砂霧封層應重點考慮舊路面對封層材料的吸收效果。若路面屬于表面致密型，在乳化瀝青吸收方面很難達到預期效果，無法充分吸收。這種情況下，將會降低路表的摩擦系數，甚至會形成光滑表面，對行車安全影響較大。這說明霧封層養護技術只有在滲透性較好的乳化瀝青路面使用才能達到良好效果。

4.2 強度和剛度良好

在瀝青路面中，舊路面及其基層在整個路面結構中屬于承重層，因此，需要承擔荷載作用。在長期反復碾壓作用下，很難產生殘余變形情況，或很難出現剪切、彎拉破壞。

4.3 整體穩定性良好

在影響工后路面穩定性的因素中，舊路面的整體水穩性、抗車轍性能影響較大。因此，在含砂霧封層施工后，基本上不會改善路面的穩定性，也就是說，含砂霧封層技術的應用不具備結構抗應變作用。因此，在對原路面選擇時，必須保證路面的結構穩定性良好。

4.4 表面平整且潔凈

在含砂霧封層施工中，經大量實踐可知，含砂霧封層無法改變路面的平整度，因此，在施工前，對于平整度較差的路面，須提前做好處理。除此之外，還須保證路面潔凈、無雜物，只有這樣才能保證路面質量。

4.5 路面病害要求

當路面出現貧油、微裂縫、老化現象時，一般可采用含砂霧封層施工工藝進行養護。根據微觀路面標準，適用于路面含砂霧封層預防性養護的病害情況如下：輕微縱、橫裂縫；輕微表面不平整；老化程度較小、松散現象輕微；滲水程度?。宦访鏈囟仍?5℃以上。

4.6 交通狀況要求

按照現行公路瀝青路面設計規定要求，根據每車道、每天大客車及中型以上的各種貨車交通量，將公路交通量進行不同等級劃分，基本上可劃分為4個等級。①輕交通等級，大客車及中型以上的各種貨車交通量小于600輛/(d·車道)。②中等交通等級，大客車及中型以上的各種貨車交通量600～1 500輛/(d·車道)。③重交通等級，大客車及中型以上的各種貨車交通量1 500～3 000輛/(d·車道)。④特重交通等級，大客車及中型以上的各種貨車交通量大于3 000輛/(d·車道)。

普通霧封層技術在改善舊路面使用性能的時候會降低路面摩擦性能。相比之下，含砂霧封層技術能夠克服普通霧封層的缺點，具有更好的適用性。根據該工程實際情況，在中輕交通等級的瀝青路面養護施工中，可采用含砂霧封層技術，具有良好的應用效果。

5 路面含砂霧封層養護施工技術要點

5.1 施工準備

施工前，須做好交通管制工作。對于施工作業面，應進行局部行車道封閉處理，并在明顯位置放置安全標識。在施工材料、施工設備準備好的情況準時進入施工現場。施工前，還需要清理干凈原路面，將影響路面粘結性的雜物徹底清除，比如砂礫、油污等。特殊情況下，須采取吹風設備、高壓水槍等設備進行清理。根據現行規定要求，含砂霧封層技術適用路面的宏觀指標要求中，一級公路的路況指數中PSSI、PCI、SRI、RQI，要求均控制在不小于85；二級及以下公路的路況指數中PSSI、PCI、SRI、RQI，要求均控制在不小于80。

5.2 施工要點

在施工時，可采取人工方式進行小面積涂刷處理，保證瀝青路面涂刷均勻。若施工面積較大時，則須采取專用的高壓噴灑機械，保證設備由電腦控制流量，確保能夠均勻噴灑。按照路面實際情況，合理選擇材料、噴灑遍數，具體如下。

1)當路面狀況平整，未見裂紋、坑槽的情況下，含砂霧封層可進行1～2遍噴灑，保證噴灑均勻。

2)當路面狀況平整，存在少量車轍、麻面、微裂縫的情況下，可根據實際情況進行2～3遍含砂霧封層材料噴灑，保證噴灑均勻。

3)當路面不平整，且存在坑槽等病害，須先進行舊路面病害處理，隨后根據實際情況進行2～3遍含砂霧封層材料噴灑，保證噴灑均勻。

完成含砂霧封層噴灑施工后，即可進行養護施工，封閉養護4 h左右，便可將施工作業面上的施工工具、材料等移除，保證后期通行暢通。

5.3 注意事項

施工過程中，須確?？諝饬魍?，保證含砂霧封層材料灑布均勻。施工前，還需要關注氣象方面，施工前后重視氣溫等問題，保證施工過程中氣溫超過10℃，且空氣濕度不宜太高。施工結束后，確保1 d內不會出現降雨現象，避免對施工質量造成嚴重影響。交通開放后，應保證含砂霧封層已處于固結狀態。

5.4 質量檢測

施工結束后，針對路面性能狀況進行了為期2年的跟蹤觀測，檢測點設在上行2車道1檢測點，主要檢測指標包括路面的構造深度和抗滑擺值，所得結果如下。

1)構造深度。施工前原路面的構造深度檢測結果為0.41 mm，工后構造深度為0.14 mm，工后6個月為0.26 mm，工后12個月為0.29 mm，工后24個月為0.38 mm。

2)抗滑擺值。施工前原路面的抗滑擺值檢測結果為46 BPN，工后抗滑擺值為59 BPN，工后6個月為49 BPN，工后12個月為47 BPN，工后24個月為47 BPN。

由此可見，原路面經含砂霧封層施工后，路面的構造深度呈現出由低到高的發展趨勢。而路面抗滑擺值，則呈現出先由高到低，再逐步恢復的趨勢。究其原因，主要在于原路面通車運營時間相對較長，路面抗滑能力下降，在剛結束含砂霧封層施工后，路面細砂和集料之間的粘結效果良好，可形成粗糙路表，提高路面的抗滑擺值。但是經過一段時間的通行，車輛反復碾壓，有一些細砂脫落，在此過程中路面的抗滑擺值下降，隨后路面抗滑逐步恢復?？傮w來講，瀝青路面構造在相對較好的情況下，養護時采用含砂霧封層技術具有良好的應用效果。

6 結語

隨著我國交通運輸事業的迅速發展，瀝青路面因其優越的性能在高等級公路施工中得到了廣泛應用與推廣。然而，隨著路面使用年限的不斷增長，在汽車軸載持續加大和渠化交通等因素的影響下，路面往往會出現不同程度的早期病害。含砂霧封層施工技術在瀝青路面養護施工中的應用，可有效治理路面松散病害，防止路面病害進一步發展，全面提升工程施工質量。