路面含砂雾封层养护施工技术研究

李 浩

(南召县通达公路工程有限公司，河南 南阳 473000)

0 引言

在公路运营期间，由于行车荷载和自然因素的反复作用，加上服务时间的持续增加，路面服务水平持续下降。为了保证道路技术状况良好，必须定期根据实际路况进行必要的维修养护。含砂雾封层是在普通雾封层基础上发展而来。相比普通雾封层，含砂雾封层需要采用专用的设备，即含砂雾封层高压喷洒车，将乳化沥青、细粒砂等原料搅拌而成的混合料均匀喷洒到沥青路面，形成一薄层，可起到封闭路面微裂缝、防止雨水渗透及避免石料脱落等功能。因此，在预防性养护施工中，含砂雾封层施工技术占有重要的地位，在公路工程养护维修中值得大力推广与应用。

1 含砂雾封层性能特点

1.1 材料性能

1.1.1 原液性能

19世纪早期，为了控制沥青路面表层灰尘污染，往往会选择喷洒乳化沥青。经长期实践后，发现喷洒适量乳化沥青还可以起到改善路面使用性能的作用。随着经验的不断累积，根据路面状况的各种需求，可以适量掺加不同的改性剂，从而起到改善路面使用性能的目的。比如抗剥落剂、稳定剂等，这些添加剂均可改善原液的性能。原液性能对于含砂雾封层材料的耐久性而言影响很大。因此，需要根据路面实际状况，合理选择改性剂，并有针对性地进行路面养护，从而获取较大的养护效果。

1.1.2 固化时间

对于含砂雾封层材料性能而言，原液的固化时间也是一大影响因素。一般来讲，雾封层材料的固化过程经历2个时期：前期属于原液破乳阶段，水分大量蒸发，沥青基材料不断富集；后期属于路面修复阶段，原液和旧路面逐步固化，从而形成一定强度，直至满足规定要求。基于雾封层材料自身特点，若原液固化时间不足，容易出现原液在渗透到裂缝之间便已经产生固结状态。这种情况下，极易脱落，无法达到预期效果。但是，若固化时间太久，则会对交通通行造成不利影响。

1.2 原路面状况

原路面状况也会对含砂雾封层产生一定影响。比如原路面集料的耐磨性及表面构造等，均会影响含砂雾封层的耐久性。因此，在路面养护含砂雾封层施工中，必须重视原路面的实际状况。

1.3 施工工艺

在含砂雾封层施工中，洒布量十分关键，主要通过原路面的技术状况来确定含砂雾封层技术的洒布量。常见影响因素主要有级配类型、路面病害实际情况等。根据以往经验，洒布量不足，将会减短固化时间，这种情况下，很难修复微裂缝，或者导致空隙无法完全封闭；反之，若洒布量太多，则会大大降低路面抗滑性能。因此，需要因地制宜，结合实际情况，合理控制含砂雾封层技术的洒布量。根据相关规定，在雾封层材料洒布量控制中，当原液用量为50%时，稀释比例为1:1，致密表面的洒布量可控制在0.15～0.50 L/m2；同样条件下，粗糙表面的洒布量则可控制在0.4～1.0 L/m2。

2 工程概况

某公路工程属于连接两地的重要通道。经路面调查报告可知，该路段路面承载能力良好，破损程度较轻，但是由于通车运营时间较长，局部路段路面已出现了老化现象，主要表现为沥青膜剥落。经病害特点分析，可采用预防性养护措施。多方商议后，最终决定采用含砂雾封层养护技术进行施工。

3 路面状况检测分析

经现场路面调查可知，该路段属于双向四车道，试验段长度为1 000 m，为了确定具体养护技术，决定对路面的构造深度、渗水系数等进行检测与评价分析。

3.1 构造深度

试验段构造深度检测中，选择4个检测点，对4个车道分别进行构造深度检测，所得结果如表1所示。所有检测点的构造深度在0.27～0.42 mm，差距不大。无论上行还是下行车道，1车道的构造深度均在2车道以下。

表1 旧路面构造深度检测结果

3.2 抗滑摆值

为了检测路面的抗滑性能，主要检测路面的抗滑摆值。同样选择4个检测点，对4个车道分别进行抗滑摆值检测，所得结果如表2所示。上、下行1车道的抗滑摆值均超过60 BPN，最高值可达到70 BPN。相比之下，2车道的抗滑摆值相对较低，须做好预防性养护施工。

表2 旧路面抗滑摆值检测结果

3.3 渗水系数

通过检测4个车道的渗水系数，未见渗水现象，由此可见，本试验段具有良好的抗渗能力。

根据路面病害调查，本路段局部路面存在一些横向裂缝，且旧路面构造深度较小，2车道旧路面抗滑摆值较低，路面抗渗性能良好。这种情况下，可采用预防性养护措施。为了快速恢复旧路面使用性能，可采用含砂雾封层施工工艺，最终确定洒布量为0.6 kg/m2。

4 含砂雾封层路面技术状况要求

含砂雾封层技术的应用，实际上就是在原路面上加铺一层薄膜。相比其他养护技术，含砂雾封层技术仅能修复表层路面病害，无法改变旧路面结构强度，无法增强旧路面结构承载能力。因此，在施工中，对于旧路面，含砂雾封层技术的要求如下。

4.1 对封层材料具有良好的吸收效果

在适用性方面，应用含砂雾封层应重点考虑旧路面对封层材料的吸收效果。若路面属于表面致密型，在乳化沥青吸收方面很难达到预期效果，无法充分吸收。这种情况下，将会降低路表的摩擦系数，甚至会形成光滑表面，对行车安全影响较大。这说明雾封层养护技术只有在渗透性较好的乳化沥青路面使用才能达到良好效果。

4.2 强度和刚度良好

在沥青路面中，旧路面及其基层在整个路面结构中属于承重层，因此，需要承担荷载作用。在长期反复碾压作用下，很难产生残余变形情况，或很难出现剪切、弯拉破坏。

4.3 整体稳定性良好

在影响工后路面稳定性的因素中，旧路面的整体水稳性、抗车辙性能影响较大。因此，在含砂雾封层施工后，基本上不会改善路面的稳定性，也就是说，含砂雾封层技术的应用不具备结构抗应变作用。因此，在对原路面选择时，必须保证路面的结构稳定性良好。

4.4 表面平整且洁净

在含砂雾封层施工中，经大量实践可知，含砂雾封层无法改变路面的平整度，因此，在施工前，对于平整度较差的路面，须提前做好处理。除此之外，还须保证路面洁净、无杂物，只有这样才能保证路面质量。

4.5 路面病害要求

当路面出现贫油、微裂缝、老化现象时，一般可采用含砂雾封层施工工艺进行养护。根据微观路面标准，适用于路面含砂雾封层预防性养护的病害情况如下：轻微纵、横裂缝；轻微表面不平整；老化程度较小、松散现象轻微；渗水程度小；路面温度在15℃以上。

4.6 交通状况要求

按照现行公路沥青路面设计规定要求，根据每车道、每天大客车及中型以上的各种货车交通量，将公路交通量进行不同等级划分，基本上可划分为4个等级。①轻交通等级，大客车及中型以上的各种货车交通量小于600辆/(d·车道)。②中等交通等级，大客车及中型以上的各种货车交通量600～1 500辆/(d·车道)。③重交通等级，大客车及中型以上的各种货车交通量1 500～3 000辆/(d·车道)。④特重交通等级，大客车及中型以上的各种货车交通量大于3 000辆/(d·车道)。

普通雾封层技术在改善旧路面使用性能的时候会降低路面摩擦性能。相比之下，含砂雾封层技术能够克服普通雾封层的缺点，具有更好的适用性。根据该工程实际情况，在中轻交通等级的沥青路面养护施工中，可采用含砂雾封层技术，具有良好的应用效果。

5 路面含砂雾封层养护施工技术要点

5.1 施工准备

施工前，须做好交通管制工作。对于施工作业面，应进行局部行车道封闭处理，并在明显位置放置安全标识。在施工材料、施工设备准备好的情况准时进入施工现场。施工前，还需要清理干净原路面，将影响路面粘结性的杂物彻底清除，比如砂砾、油污等。特殊情况下，须采取吹风设备、高压水枪等设备进行清理。根据现行规定要求，含砂雾封层技术适用路面的宏观指标要求中，一级公路的路况指数中PSSI、PCI、SRI、RQI，要求均控制在不小于85；二级及以下公路的路况指数中PSSI、PCI、SRI、RQI，要求均控制在不小于80。

5.2 施工要点

在施工时，可采取人工方式进行小面积涂刷处理，保证沥青路面涂刷均匀。若施工面积较大时，则须采取专用的高压喷洒机械，保证设备由电脑控制流量，确保能够均匀喷洒。按照路面实际情况，合理选择材料、喷洒遍数，具体如下。

1)当路面状况平整，未见裂纹、坑槽的情况下，含砂雾封层可进行1～2遍喷洒，保证喷洒均匀。

2)当路面状况平整，存在少量车辙、麻面、微裂缝的情况下，可根据实际情况进行2～3遍含砂雾封层材料喷洒，保证喷洒均匀。

3)当路面不平整，且存在坑槽等病害，须先进行旧路面病害处理，随后根据实际情况进行2～3遍含砂雾封层材料喷洒，保证喷洒均匀。

完成含砂雾封层喷洒施工后，即可进行养护施工，封闭养护4 h左右，便可将施工作业面上的施工工具、材料等移除，保证后期通行畅通。

5.3 注意事项

施工过程中，须确保空气流通，保证含砂雾封层材料洒布均匀。施工前，还需要关注气象方面，施工前后重视气温等问题，保证施工过程中气温超过10℃，且空气湿度不宜太高。施工结束后，确保1 d内不会出现降雨现象，避免对施工质量造成严重影响。交通开放后，应保证含砂雾封层已处于固结状态。

5.4 质量检测

施工结束后，针对路面性能状况进行了为期2年的跟踪观测，检测点设在上行2车道1检测点，主要检测指标包括路面的构造深度和抗滑摆值，所得结果如下。

1)构造深度。施工前原路面的构造深度检测结果为0.41 mm，工后构造深度为0.14 mm，工后6个月为0.26 mm，工后12个月为0.29 mm，工后24个月为0.38 mm。

2)抗滑摆值。施工前原路面的抗滑摆值检测结果为46 BPN，工后抗滑摆值为59 BPN，工后6个月为49 BPN，工后12个月为47 BPN，工后24个月为47 BPN。

由此可见，原路面经含砂雾封层施工后，路面的构造深度呈现出由低到高的发展趋势。而路面抗滑摆值，则呈现出先由高到低，再逐步恢复的趋势。究其原因，主要在于原路面通车运营时间相对较长，路面抗滑能力下降，在刚结束含砂雾封层施工后，路面细砂和集料之间的粘结效果良好，可形成粗糙路表，提高路面的抗滑摆值。但是经过一段时间的通行，车辆反复碾压，有一些细砂脱落，在此过程中路面的抗滑摆值下降，随后路面抗滑逐步恢复。总体来讲，沥青路面构造在相对较好的情况下，养护时采用含砂雾封层技术具有良好的应用效果。

6 结语

随着我国交通运输事业的迅速发展，沥青路面因其优越的性能在高等级公路施工中得到了广泛应用与推广。然而，随着路面使用年限的不断增长，在汽车轴载持续加大和渠化交通等因素的影响下，路面往往会出现不同程度的早期病害。含砂雾封层施工技术在沥青路面养护施工中的应用，可有效治理路面松散病害，防止路面病害进一步发展，全面提升工程施工质量。