雾封层技术在公路养护工程中的应用与分析

张彩敏 禹州市农村公路管理所

改革开放以来，我国公路事业一直处于高速发展时期，作为国民经济的重要支柱，公路事业取得了令人瞩目的成绩。公路事业的发展，带来了巨大的交通压力，很多沥青路面在通车2、3年便出现了大量早期病害，若不及时处理，很可能加重路面损坏程度，甚至出现路面结构性损坏。因此，必须重视路面早期病害，在路面结构强度未破坏前做好路面预防性养护施工，这样不仅能够保证路面处于一个良好的运行状态，还能节约大量养护成本。雾封层技术一种常见的路面预防性养护方法，将其用于路面早期病害处治，具有良好的施工效果。

一、雾封层材料的性能分析

雾封层也被叫做“雾状封层”，其定义为通过喷洒机将慢凝乳化沥青均匀喷洒到路面所产生的雾状封层。当沥青路面喷洒新型雾封层材料后，在重力作用下，养护剂将逐渐渗透、吸附。通过养护剂和原沥青的结合，可以改善老化沥青的性能，并保证新老沥青形成一个完整的结构。材料性能是影响养护施工效果的主要因素，为此，在施工前，必须了解雾封层材料的主要性能，具体情况如下：

（一）雾封层材料抗滑性能

行车是否安全主要由路面抗滑性能所决定，于路面抗滑性能而言，沥青路面养护剂选择至关重要。本文通过抗滑摆值指标进行雾封层材料抗滑性能分析。该试验采用四种不同类型的沥青混合料，对比分析涂刷1d后、3d后及未涂刷养护剂条件下的抗滑摆值。所得结果如表1所示。

根据上述数据可见，四种沥青混合料在涂刷养护剂后其抗滑摆值均呈现出下降趋势。随着养护时间的增加，抗滑摆值又呈现出增长趋势。

（二）渗透性能

沥青路面喷洒雾封层材料后，需保证其渗透性能良好，这样才能保证材料迅速进入路面，并达到深度要求，及时还原路面性能。本试验同样采用上述四种沥青混合料进行分析，涂刷养护剂后，四种混合料的空隙率范围为3.6～4.3%，渗透深度范围为4.0～4.8mm，整体来讲，随着混合料空隙率的增加，养护剂的渗透深度将随之增加。

（三）耐磨耗性能

在雨水和车轮磨耗的影响下，喷洒于沥青路面的养护剂极易被磨耗掉，从而丧失了路面养护的功能，为此，必须重视养护剂的耐磨耗性能。本试验在15.8g养护剂涂抹量的基础上，以切割面和碾压面湿轮磨耗前后的质量情况进行对比分析，从而获取质量损失率，测定雾封层技术的耐磨耗性能。通过试验分析，通过5min湿轮磨耗之后，切割面的质量损失率为24%，碾压面的质量损失率20%，相比之下，切割面损耗较大，究其原因在于切割面表面相对较为光滑。也就是说，雾封层喷洒后在车轮磨耗作用下，很容易被磨损，因此，必须重视雾封层的渗透性，当其渗透性较好的情况下，才能减少磨耗。

二、工程概况

某公路工程全长34.7km，该地区雨水偏多，加之沿线重载超载严重，在通车2年后便出现了大量早期病害，如纵横向裂缝、龟裂、坑槽、车辙等。若不及时处理，将会引起更为严重的病害，甚至危害路面结构。经路面勘查可知，路面整体状态良好，并未出现路面结构性损坏现象，采用预防性养护措施即可。通过多方讨论，最终确定采用雾封层技术进行沥青路面早期病害处治。

表1 雾封层材料抗滑性能分析

三、雾封层施工流程

（一）封闭作业区

施工前，需做好施工准备工作，全面了解当地气象情况，保证施工当天温度适宜。为保证施工质量，需提前将局部行车道封闭，在明显处摆放安全标识牌。

（二）调试设备

在作业区封闭之后，施工设备便可进入施工现场，在作业区前将材料加入设备，随后启动搅拌循环装置，有效防止材料砂颗粒向罐底沉入，待调试完所有设备，保证设备运行正常的情况下，便可进行施工。

（三）清扫路面

施工前，需清理干净路表杂物，如尘土、砂石、垃圾等，保证路面清洁、无污染。

（四）雾封层喷洒施工

施工中，施工面积不同，则采取的喷洒方式也有所不同。一般来讲，面积较小施工路段，采用人工涂刷法；面积较大施工段，则采用机械+人工施工方案，先通过高压喷洒设备进行均匀洒布，若局部洒布不到位，可通过人工辅助施工。当路面状况良好，并未见明显裂纹、坑槽的情况下，仅需喷洒1～2遍；当路面状况不错，但存在一些细微裂纹现象时，需根据情况，适当增加喷洒遍数，一般以2～3遍为准。当路面存在宽度较大的裂纹，或明显坑槽现象时，则应先做好路面修补工作，再喷洒2～3遍含砂雾封层材料。在整个喷洒过程中，为确保喷洒质量，一层喷洒可分2次完成，第一幅进行1/3车道宽度喷洒，第二幅进行2/3车道宽度喷洒，同时要控制好两幅交汇处喷洒量，不得出现露白，或过度重叠情况。若局部位置喷洒量过大，需及时人工方式进行修补，保证整个施工段喷洒均匀。

图1 涂刷养护剂后的芯样

图2 涂刷养护剂施工前后的渗水系数情况

（五）养护及开放交通

完成上述施工作业后，即可进行养护施工，根据天气温度和实际情况，一般养护时间为2～4小时，待达到设计要求后，便可恢复标线，开放交通。

四、雾封层施工检测效果

（一）渗透性检测

工后7天，采用钻芯取样法进行雾封层养护施工渗透性能检测，图1为涂刷养护剂后的芯样。取4个芯样，检测平均渗透深度，所得结果为试样1平均渗透深度为5.2mm，试样2平均渗透深度为5.1mm，试样3平均渗透深度为5.3mm，试样4平均渗透深度为5.4mm，由此可见，路面渗透剂的平均渗透深度已超过5mm，表明养护剂已经渗入路面结构，对深层老化沥青产生了一定作用，在车轮磨耗作用下，路表养护剂仍可达到良好防水效果。

（二）抗滑性能

于车辆行驶安全来讲，沥青路面的表面纹理深度和抗滑阻力影响较大。在外界荷载和温度变化等作用下，相比结构特性，沥青路面的表面特性衰减速度相对较快，因此，路面抗滑性是评定路面质量的重要指标之一。本文采用摆式仪进行路面摆值测定。为保证检测结果的准确性，本试验选取12个测点，间隔距离设为100m，分别对施工前、后的抗滑摆值进行测定。试验结果为施工前，抗滑摆值范围为45～61BPN，平均值为55 BPN；施工后，抗滑摆值范围为43～59BPN，平均值为47 BPN。由此说明，涂刷养护剂后，沥青路面抗滑摆值有所下降，平均降低14.5%，但相比规范值BPN≥42，仍可满足施工要求，说明抗滑性能良好。

（三）防水性能

防水性能是路面养护施工检测的重点，可通过透水仪检测，通过路面渗水系数变化分析施工前、后的路面渗水情况。本试验选取12个测点，间隔距离为100m，通过试验结果（图2）可得，施工前，路面渗水系数范围为2.1～4.0mL/min，平均值为3.4 mL/min；施工后，路面渗水系数范围为0.7～2.1 mL/min，平均值为1.9 mL/min。由此可见，涂刷养护剂后，沥青路面渗水系数大幅下降，有效增强了路面的抗水损害能力。通过雾封层施工，有效封闭了路面微小空隙，避免渗入路表自由水，改善了路面防水性能，大大提升了路面行驶安全性。

整体来讲，在沥青路面早期病害养护处理中雾封层技术具有良好的应用效果。

五、结束语

综上所述，当前，我国公路事业已进入“建养并重”的阶段，在养护资金有限的前提下，如何提升路面质量成为关键。雾封层具有造价低、施工便捷、交通影响小等特点，将其用于沥青路面预防性养护施工，可有效封闭路面早期微裂缝，防止病害进一步发展，延长路面使用寿命。