高速公路路面含砂霧封層養護施工技術研究

張萍

（甘肅省嘉峪關公路事業發展中心，甘肅嘉峪關 735100）

0 引言

隨著交通運輸的不斷發展，高速公路在現代社會中扮演著重要的角色。然而，由于長期的使用和惡劣的氣候條件，高速公路路面往往會出現破損、老化和腐蝕等問題。為了延長路面的使用壽命和提高行車安全性，養護施工技術變得至關重要。含砂霧封層作為一種常用的養護材料，具有防水、防塵、抗裂等優點，已被廣泛應用于高速公路路面的養護工作中。

1 高速公路路面含砂霧封層養護施工技術的應用優勢

1.1 有效減少水損傷

水分是導致路面損壞和老化的主要原因之一，含砂霧封層具有良好的防水性能，能夠形成一層致密的防水膜，阻止水分滲透到路面結構內部，這種防水膜可以有效減少水的侵蝕和滲透，降低路面破損的風險，延長路面使用壽命。

1.2 改善路面性能

含砂霧封層具有抗裂性能，能夠有效抵抗路面的裂縫和變形，它還能提高路面表面的平整，減少路面表面的松散顆粒，改善行車環境，增加行車的舒適性和安全性。此外，含砂霧封層還能夠防塵，減少塵土飛揚，保持路面的清潔度，提高行車的可視性。

1.3 提高施工效率

相比傳統的養護方法，含砂霧封層養護施工技術具有施工周期短、工序簡單等優勢，它可以通過攪拌、噴灑和壓實等步驟快速完成施工，節省人力和時間成本。

此外，含砂霧封層的材料使用量相對較少，能夠提高材料利用率，降低施工成本。

1.4 加強環境保護

含砂霧封層采用水性瀝青乳液作為黏結劑，相比溶劑型瀝青，具有環保、無毒、無污染等特點。在施工過程中，不會產生有害氣體和粉塵，對周圍環境和人員健康沒有影響。此外，含砂霧封層施工過程中不需要熱混合設備，減少了能源消耗和廢氣排放，有利于減少對大氣環境的負荷。

2 高速公路路面含砂霧封層的性能特點

2.1 材料的性能

2.1.1 原液性能

含砂霧封層中的原液是指瀝青乳液，它在路面養護中扮演著重要的角色。瀝青乳液作為含砂霧封層的黏結劑，具有以下性能特點：一是原液具有良好的黏結性能。瀝青乳液中的黏結劑能夠將礦物質骨料和填料黏結在一起，形成堅固的路面層。這種黏結性能使含砂霧封層能夠有效地抵抗車輛行駛引起的動態荷載和溫度變化帶來的應力，從而減少路面的裂縫和變形。二是原液具有優異的抗水性能。在長時間使用后，路面會出現一定的損壞，這主要是由于水分引出造成的，而瀝青乳液能夠形成一層致密的防水膜，能夠阻止水分滲入，因此可以降低水損傷對路面的影響。三是原液還具有良好的黏度控制性能。通過控制瀝青乳液的黏度，可以使其適應不同的氣候條件和施工要求。在施工過程中，合適的黏度可以確保原液的均勻噴灑和充分滲透，提高含砂霧封層的致密性和平整度[1-2]。

2.1.2 固化時間

固化時間是指含砂霧封層中瀝青乳液從涂布到完全固化的時間，固化時間是含砂霧封層性能的關鍵指標之一，對養護施工的效果和路面的使用具有重要影響。固化時間的長短取決于多個因素，包括瀝青乳液的成分、環境溫度、濕度和施工厚度等，一般而言，較高溫度和較低濕度會加速瀝青乳液的固化過程，而較低溫度和較高濕度則會延長固化時間。固化時間的選擇需要綜合考慮多個因素。較短的固化時間有助于提高施工效率和縮短施工周期，但如果固化時間過短，可能導致含砂霧封層未完全固化就開放交通使用，從而降低其性能和耐久性。較長的固化時間可以確保充分固化和完全發揮含砂霧封層的性能，但會延長施工周期。為了控制固化時間，可以采取一些措施。例如，在瀝青乳液中添加固化劑，以加快固化過程；調整施工厚度，影響固化時間的長短；控制施工環境，例如調整溫度和濕度，以對固化過程進行調控。固化時間的合理選擇需要考慮具體的養護要求、施工條件和預期使用情況。在實際工程中，需要根據路面狀況、預計交通負荷和氣候條件等因素進行綜合評估，以確定適當的固化時間范圍。同時，還需進行現場監測和測試，確保含砂霧封層在固化后達到設計要求的性能[3]。

2.2 原路面狀況

原路面狀況是影響高速公路路面含砂霧封層性能的重要因素之一，對原路面的狀況進行全面評估和處理，能夠確保含砂霧封層的養護效果和持久性。首先，原路面的平整度對含砂霧封層的性能有直接影響。如果原路面存在嚴重的凹凸不平、起伏或坑洞，會導致含砂霧封層的不均勻厚度和接觸面積不足，影響含砂霧封層的黏結質量和穩定性。因此，在進行含砂霧封層施工前，需要對原路面進行修補和平整處理，確保其具備良好的平整度和均勻性。其次，原路面的強度和穩定性對含砂霧封層的性能至關重要。如果原路面的強度不足，無法承受交通荷載和外部應力，含砂霧封層可能出現裂縫和斷裂。因此，在施工前要對原路面進行強度評估，并采取必要的加固措施，以確保含砂霧封層有足夠的支撐和穩定性[4]。

2.3 施工工藝

施工工藝是高速公路路面含砂霧封層施工的關鍵環節，合理的施工工藝能夠確保含砂霧封層的質量和性能。首先，施工前的準備工作非常重要。在施工前，需要對材料進行充分的檢查和測試，確保其質量和適用性。同時，還需要準備好所需的施工設備和工具，確保施工的順利進行。其次，含砂霧封層的攪拌工作需要嚴格按照配比要求進行。礦物質骨料、粉狀填料、瀝青乳液和添加劑等材料需要按照一定的比例進行混合攪拌，以確保含砂霧封層材料的均勻性和一致性。攪拌設備的選擇和操作也會影響攪拌效果，需要注意攪拌時間和速度，以獲得理想的混合效果。再次，含砂霧封層的噴灑工作。噴灑時需要確保含砂霧封層材料均勻覆蓋在原路面上，形成一層平整且均勻的含砂霧封層。最后，含砂霧封層的壓實工作。壓實可以提高含砂霧封層的致密性和穩定性。壓實設備的選擇和操作需要根據含砂霧封層厚度、骨料類型和瀝青含量等因素進行調整，以獲得適當的壓實效果。

3 高速公路路面含砂霧封層養護施工技術要點

3.1 路面清理

路面清理是高速公路路面含砂霧封層養護施工的重要步驟之一，通過徹底清理路面，可以為后續的含砂霧封層施工提供良好的基礎，確保含砂霧封層與原路面之間的黏結力和穩定性。首先，清理工作包括清除路面上的雜物、泥土、碎石等。這些雜質會降低含砂霧封層與路面的黏結強度，影響含砂霧封層的質量和耐久性。在清理過程中，可以使用專用的清掃車，清除路面表面的可見雜物和灰塵。此外，高壓水洗也是常用的清理方法，可以通過高壓水流清洗路面，去除更深層次的污垢和附著物。其次，清理工作還需要注重環境保護和安全管理。在進行清理過程中，需要妥善處理清理產生的廢棄物和污水，避免對周圍環境造成污染。同時，需要采取安全措施，保證清理工作人員的安全，包括佩戴適當的個人防護裝備、設置警示標志和指示標識，確保施工區域的安全通行。

3.2 舊路面的病害處理

在進行含砂霧封層養護施工前，需要對舊路面上存在的裂縫、坑洞和損壞等病害進行處理，以保證含砂霧封層施工的質量和穩定性。

對于裂縫的處理，可以采用填縫的方法。首先，將裂縫清理干凈，去除裂縫中的雜質和松散物。其次，使用合適的填縫材料，如瀝青膠、聚合物膠等，將填縫材料填充到裂縫中，確保填縫材料與周圍路面的黏結牢固。填縫材料的選擇要根據裂縫的寬度和深度，以及環境條件進行合理選用。填縫后，進行適當的壓實，使填縫材料與路面能夠緊密連接。

對于坑洞和損壞部分的處理，可以采用修補或更換的方法。修補可以使用熱拌瀝青混合料、冷拌料等進行，填補坑洞或損壞部分，使路面恢復平整。更換路面材料要考慮在嚴重損壞或無法修復的情況下進行，將損壞的路面材料徹底清除，并進行新材料的鋪設。

在進行病害處理時，還需要注意以下幾點：第一，病害處理應根據實際情況進行評估和方案設計，對于不同類型和嚴重程度的病害，需要采取相應的處理方法，并結合路面的整體狀況進行綜合處理。第二，處理過程中要確保路面的干燥和清潔，處理前應將病害部位進行清理，去除雜質和碎片，保證路面表面的干燥，以便后續材料的黏結。第三，選擇合適的修補材料和方法。根據病害的特點和要求，選擇適當的修補材料，確保其與路面的相容性和黏結性。

3.3 噴灑施工

噴灑施工是高速公路路面含砂霧封層養護施工中的關鍵步驟，其能夠確保含砂霧封層材料的均勻噴灑和良好黏結，從而提高路面的性能和耐久性。首先，噴灑施工前需要對含砂霧封層材料進行充分的攪拌和調配。攪拌過程中，應確保各組分均勻混合，以保證含砂霧封層材料的一致性，還要合理控制攪拌時間和攪拌速度，這樣才能獲得更好的混合效果。其次，噴灑施工需要使用專用的噴灑設備，如含砂霧封層噴灑機、噴灑頭等。噴灑機通過噴嘴將含砂霧封層材料均勻地噴灑在路面上。最后，施工時要控制施工速度和厚度，確保噴灑的含砂霧封層材料均勻覆蓋整個路面，并控制厚度在設計要求范圍內。此外，噴灑的角度和噴灑距離也需要根據實際情況進行調整，以確保施工效果。

3.4 養護施工

養護施工是含砂霧封層養護的重要環節，它對含砂霧封層的質量和性能發揮起著關鍵作用。養護施工主要包括濕養護和干養護兩個階段。濕養護是在噴灑施工后的早期階段進行的，其目的是保持含砂霧封層的濕潤狀態，以促進瀝青乳液的固化和骨料的黏結。濕養護的方式通常是通過覆蓋防護膜或灑水來保持含砂霧封層的濕潤程度。濕養護有助于防止含砂霧封層表面的瀝青乳液過早蒸發和骨料的脫黏，從而提高含砂霧封層的強度和耐久性。在養護期間，需要控制養護時間，確保瀝青乳液充分固化，并逐漸過渡到下一個養護階段。干養護是在濕養護一定時間后進行的，其目的是使含砂霧封層逐漸恢復交通使用，但限制車輛的速度和載重，避免對含砂霧封層造成損害。干養護的時間可以根據含砂霧封層材料的固化速度、環境條件和預期的交通負荷等因素來確定。干養護期間，可以設置交通標志、限速標志和警示標志，提醒駕駛員注意含砂霧封層的養護狀態，并采取相應的交通管理措施。

4 高速公路路面含砂霧封層養護施工質量檢測

高速公路路面含砂霧封層的養護施工質量檢測是確保含砂霧封層性能和效果的重要環節。通過對抗滑性能、封水效果和外觀效果等方面進行檢測，可以評估含砂霧封層的質量和性能，進而采取必要的措施進行修復和改進。

4.1 抗滑性能檢測

抗滑性能是評估含砂霧封層路面摩擦性能的重要指標。常用的抗滑性能檢測方法包括動態摩擦系數測試和抗滑車輛制動距離測試。動態摩擦系數測試通過模擬車輛制動時的路面摩擦情況，測量含砂霧封層路面的摩擦系數。抗滑車輛制動距離測試是通過實際車輛制動試驗，測量含砂霧封層路面上車輛的制動距離。這些測試可以評估含砂霧封層路面的抗滑性能，確保其滿足交通安全的要求。

4.2 封水效果檢測

封水效果是評估含砂霧封層路面抗滲漏性能的重要指標。常用的封水效果檢測方法包括噴水試驗和降雨試驗。噴水試驗通過在含砂霧封層路面上進行定量的噴水，觀察路面是否滲漏水或形成積水。降雨試驗是模擬實際降雨條件，觀察含砂霧封層路面在雨水沖刷下的封水效果。通過測試可以評估含砂霧封層路面的抗滲漏性能，確保其具備良好的排水和防水功能。

4.3 外觀效果檢測

外觀效果是評估含砂霧封層路面美觀和平整度的重要指標。常用的外觀效果檢測方法包括路面平整度測試、顏色一致性檢測和裂縫檢測。路面平整度測試通過測量路面的凹凸程度和高低差，評估含砂霧封層路面的平整性。顏色一致性檢測用于檢查含砂霧封層路面的顏色是否一致，避免不必要的色差。裂縫檢測是通過視覺檢查或使用裂縫測量儀器，評估含砂霧封層路面是否存在裂縫。這些測試可以評估含砂霧封層路面的外觀效果，確保其具備良好的美觀性和平整度。

在進行質量檢測時，需要確保檢測方法準確可靠，并參考相關標準和規范。檢測過程中應嚴格按照規定的步驟和要求進行，記錄和報告測試結果，及時發現和解決可能存在的問題。對于檢測結果中存在的不合格項，需要及時采取相應的措施。可以根據檢測結果確定具體的施工和維修方案，如重新噴灑含砂霧封層、修補裂縫、加強養護措施等，以提高含砂霧封層的質量和性能。

5 結語

總而言之，通過合理的材料選擇、工藝控制和養護管理，可以確保含砂霧封層在施工過程中的穩定性和質量，提高路面的性能和可靠性。然而，需要指出的是，高速公路路面含砂霧封層養護施工技術仍然面臨一些挑戰和改進空間。未來，需要深入研究含砂霧封層材料的性能與結構關系，優化養護施工工藝，探索新型材料和技術的應用，以滿足日益增長的高速公路路面養護需求。通過持續的研究和創新，進一步提升高速公路路面含砂霧封層養護施工技術的水平，為交通運輸行業的發展作出更大貢獻。