高速公路路面含砂雾封层养护施工技术研究

张萍

（甘肃省嘉峪关公路事业发展中心，甘肃嘉峪关 735100）

0 引言

随着交通运输的不断发展，高速公路在现代社会中扮演着重要的角色。然而，由于长期的使用和恶劣的气候条件，高速公路路面往往会出现破损、老化和腐蚀等问题。为了延长路面的使用寿命和提高行车安全性，养护施工技术变得至关重要。含砂雾封层作为一种常用的养护材料，具有防水、防尘、抗裂等优点，已被广泛应用于高速公路路面的养护工作中。

1 高速公路路面含砂雾封层养护施工技术的应用优势

1.1 有效减少水损伤

水分是导致路面损坏和老化的主要原因之一，含砂雾封层具有良好的防水性能，能够形成一层致密的防水膜，阻止水分渗透到路面结构内部，这种防水膜可以有效减少水的侵蚀和渗透，降低路面破损的风险，延长路面使用寿命。

1.2 改善路面性能

含砂雾封层具有抗裂性能，能够有效抵抗路面的裂缝和变形，它还能提高路面表面的平整，减少路面表面的松散颗粒，改善行车环境，增加行车的舒适性和安全性。此外，含砂雾封层还能够防尘，减少尘土飞扬，保持路面的清洁度，提高行车的可视性。

1.3 提高施工效率

相比传统的养护方法，含砂雾封层养护施工技术具有施工周期短、工序简单等优势，它可以通过搅拌、喷洒和压实等步骤快速完成施工，节省人力和时间成本。

此外，含砂雾封层的材料使用量相对较少，能够提高材料利用率，降低施工成本。

1.4 加强环境保护

含砂雾封层采用水性沥青乳液作为黏结剂，相比溶剂型沥青，具有环保、无毒、无污染等特点。在施工过程中，不会产生有害气体和粉尘，对周围环境和人员健康没有影响。此外，含砂雾封层施工过程中不需要热混合设备，减少了能源消耗和废气排放，有利于减少对大气环境的负荷。

2 高速公路路面含砂雾封层的性能特点

2.1 材料的性能

2.1.1 原液性能

含砂雾封层中的原液是指沥青乳液，它在路面养护中扮演着重要的角色。沥青乳液作为含砂雾封层的黏结剂，具有以下性能特点：一是原液具有良好的黏结性能。沥青乳液中的黏结剂能够将矿物质骨料和填料黏结在一起，形成坚固的路面层。这种黏结性能使含砂雾封层能够有效地抵抗车辆行驶引起的动态荷载和温度变化带来的应力，从而减少路面的裂缝和变形。二是原液具有优异的抗水性能。在长时间使用后，路面会出现一定的损坏，这主要是由于水分引出造成的，而沥青乳液能够形成一层致密的防水膜，能够阻止水分渗入，因此可以降低水损伤对路面的影响。三是原液还具有良好的黏度控制性能。通过控制沥青乳液的黏度，可以使其适应不同的气候条件和施工要求。在施工过程中，合适的黏度可以确保原液的均匀喷洒和充分渗透，提高含砂雾封层的致密性和平整度[1-2]。

2.1.2 固化时间

固化时间是指含砂雾封层中沥青乳液从涂布到完全固化的时间，固化时间是含砂雾封层性能的关键指标之一，对养护施工的效果和路面的使用具有重要影响。固化时间的长短取决于多个因素，包括沥青乳液的成分、环境温度、湿度和施工厚度等，一般而言，较高温度和较低湿度会加速沥青乳液的固化过程，而较低温度和较高湿度则会延长固化时间。固化时间的选择需要综合考虑多个因素。较短的固化时间有助于提高施工效率和缩短施工周期，但如果固化时间过短，可能导致含砂雾封层未完全固化就开放交通使用，从而降低其性能和耐久性。较长的固化时间可以确保充分固化和完全发挥含砂雾封层的性能，但会延长施工周期。为了控制固化时间，可以采取一些措施。例如，在沥青乳液中添加固化剂，以加快固化过程；调整施工厚度，影响固化时间的长短；控制施工环境，例如调整温度和湿度，以对固化过程进行调控。固化时间的合理选择需要考虑具体的养护要求、施工条件和预期使用情况。在实际工程中，需要根据路面状况、预计交通负荷和气候条件等因素进行综合评估，以确定适当的固化时间范围。同时，还需进行现场监测和测试，确保含砂雾封层在固化后达到设计要求的性能[3]。

2.2 原路面状况

原路面状况是影响高速公路路面含砂雾封层性能的重要因素之一，对原路面的状况进行全面评估和处理，能够确保含砂雾封层的养护效果和持久性。首先，原路面的平整度对含砂雾封层的性能有直接影响。如果原路面存在严重的凹凸不平、起伏或坑洞，会导致含砂雾封层的不均匀厚度和接触面积不足，影响含砂雾封层的黏结质量和稳定性。因此，在进行含砂雾封层施工前，需要对原路面进行修补和平整处理，确保其具备良好的平整度和均匀性。其次，原路面的强度和稳定性对含砂雾封层的性能至关重要。如果原路面的强度不足，无法承受交通荷载和外部应力，含砂雾封层可能出现裂缝和断裂。因此，在施工前要对原路面进行强度评估，并采取必要的加固措施，以确保含砂雾封层有足够的支撑和稳定性[4]。

2.3 施工工艺

施工工艺是高速公路路面含砂雾封层施工的关键环节，合理的施工工艺能够确保含砂雾封层的质量和性能。首先，施工前的准备工作非常重要。在施工前，需要对材料进行充分的检查和测试，确保其质量和适用性。同时，还需要准备好所需的施工设备和工具，确保施工的顺利进行。其次，含砂雾封层的搅拌工作需要严格按照配比要求进行。矿物质骨料、粉状填料、沥青乳液和添加剂等材料需要按照一定的比例进行混合搅拌，以确保含砂雾封层材料的均匀性和一致性。搅拌设备的选择和操作也会影响搅拌效果，需要注意搅拌时间和速度，以获得理想的混合效果。再次，含砂雾封层的喷洒工作。喷洒时需要确保含砂雾封层材料均匀覆盖在原路面上，形成一层平整且均匀的含砂雾封层。最后，含砂雾封层的压实工作。压实可以提高含砂雾封层的致密性和稳定性。压实设备的选择和操作需要根据含砂雾封层厚度、骨料类型和沥青含量等因素进行调整，以获得适当的压实效果。

3 高速公路路面含砂雾封层养护施工技术要点

3.1 路面清理

路面清理是高速公路路面含砂雾封层养护施工的重要步骤之一，通过彻底清理路面，可以为后续的含砂雾封层施工提供良好的基础，确保含砂雾封层与原路面之间的黏结力和稳定性。首先，清理工作包括清除路面上的杂物、泥土、碎石等。这些杂质会降低含砂雾封层与路面的黏结强度，影响含砂雾封层的质量和耐久性。在清理过程中，可以使用专用的清扫车，清除路面表面的可见杂物和灰尘。此外，高压水洗也是常用的清理方法，可以通过高压水流清洗路面，去除更深层次的污垢和附着物。其次，清理工作还需要注重环境保护和安全管理。在进行清理过程中，需要妥善处理清理产生的废弃物和污水，避免对周围环境造成污染。同时，需要采取安全措施，保证清理工作人员的安全，包括佩戴适当的个人防护装备、设置警示标志和指示标识，确保施工区域的安全通行。

3.2 旧路面的病害处理

在进行含砂雾封层养护施工前，需要对旧路面上存在的裂缝、坑洞和损坏等病害进行处理，以保证含砂雾封层施工的质量和稳定性。

对于裂缝的处理，可以采用填缝的方法。首先，将裂缝清理干净，去除裂缝中的杂质和松散物。其次，使用合适的填缝材料，如沥青胶、聚合物胶等，将填缝材料填充到裂缝中，确保填缝材料与周围路面的黏结牢固。填缝材料的选择要根据裂缝的宽度和深度，以及环境条件进行合理选用。填缝后，进行适当的压实，使填缝材料与路面能够紧密连接。

对于坑洞和损坏部分的处理，可以采用修补或更换的方法。修补可以使用热拌沥青混合料、冷拌料等进行，填补坑洞或损坏部分，使路面恢复平整。更换路面材料要考虑在严重损坏或无法修复的情况下进行，将损坏的路面材料彻底清除，并进行新材料的铺设。

在进行病害处理时，还需要注意以下几点：第一，病害处理应根据实际情况进行评估和方案设计，对于不同类型和严重程度的病害，需要采取相应的处理方法，并结合路面的整体状况进行综合处理。第二，处理过程中要确保路面的干燥和清洁，处理前应将病害部位进行清理，去除杂质和碎片，保证路面表面的干燥，以便后续材料的黏结。第三，选择合适的修补材料和方法。根据病害的特点和要求，选择适当的修补材料，确保其与路面的相容性和黏结性。

3.3 喷洒施工

喷洒施工是高速公路路面含砂雾封层养护施工中的关键步骤，其能够确保含砂雾封层材料的均匀喷洒和良好黏结，从而提高路面的性能和耐久性。首先，喷洒施工前需要对含砂雾封层材料进行充分的搅拌和调配。搅拌过程中，应确保各组分均匀混合，以保证含砂雾封层材料的一致性，还要合理控制搅拌时间和搅拌速度，这样才能获得更好的混合效果。其次，喷洒施工需要使用专用的喷洒设备，如含砂雾封层喷洒机、喷洒头等。喷洒机通过喷嘴将含砂雾封层材料均匀地喷洒在路面上。最后，施工时要控制施工速度和厚度，确保喷洒的含砂雾封层材料均匀覆盖整个路面，并控制厚度在设计要求范围内。此外，喷洒的角度和喷洒距离也需要根据实际情况进行调整，以确保施工效果。

3.4 养护施工

养护施工是含砂雾封层养护的重要环节，它对含砂雾封层的质量和性能发挥起着关键作用。养护施工主要包括湿养护和干养护两个阶段。湿养护是在喷洒施工后的早期阶段进行的，其目的是保持含砂雾封层的湿润状态，以促进沥青乳液的固化和骨料的黏结。湿养护的方式通常是通过覆盖防护膜或洒水来保持含砂雾封层的湿润程度。湿养护有助于防止含砂雾封层表面的沥青乳液过早蒸发和骨料的脱黏，从而提高含砂雾封层的强度和耐久性。在养护期间，需要控制养护时间，确保沥青乳液充分固化，并逐渐过渡到下一个养护阶段。干养护是在湿养护一定时间后进行的，其目的是使含砂雾封层逐渐恢复交通使用，但限制车辆的速度和载重，避免对含砂雾封层造成损害。干养护的时间可以根据含砂雾封层材料的固化速度、环境条件和预期的交通负荷等因素来确定。干养护期间，可以设置交通标志、限速标志和警示标志，提醒驾驶员注意含砂雾封层的养护状态，并采取相应的交通管理措施。

4 高速公路路面含砂雾封层养护施工质量检测

高速公路路面含砂雾封层的养护施工质量检测是确保含砂雾封层性能和效果的重要环节。通过对抗滑性能、封水效果和外观效果等方面进行检测，可以评估含砂雾封层的质量和性能，进而采取必要的措施进行修复和改进。

4.1 抗滑性能检测

抗滑性能是评估含砂雾封层路面摩擦性能的重要指标。常用的抗滑性能检测方法包括动态摩擦系数测试和抗滑车辆制动距离测试。动态摩擦系数测试通过模拟车辆制动时的路面摩擦情况，测量含砂雾封层路面的摩擦系数。抗滑车辆制动距离测试是通过实际车辆制动试验，测量含砂雾封层路面上车辆的制动距离。这些测试可以评估含砂雾封层路面的抗滑性能，确保其满足交通安全的要求。

4.2 封水效果检测

封水效果是评估含砂雾封层路面抗渗漏性能的重要指标。常用的封水效果检测方法包括喷水试验和降雨试验。喷水试验通过在含砂雾封层路面上进行定量的喷水，观察路面是否渗漏水或形成积水。降雨试验是模拟实际降雨条件，观察含砂雾封层路面在雨水冲刷下的封水效果。通过测试可以评估含砂雾封层路面的抗渗漏性能，确保其具备良好的排水和防水功能。

4.3 外观效果检测

外观效果是评估含砂雾封层路面美观和平整度的重要指标。常用的外观效果检测方法包括路面平整度测试、颜色一致性检测和裂缝检测。路面平整度测试通过测量路面的凹凸程度和高低差，评估含砂雾封层路面的平整性。颜色一致性检测用于检查含砂雾封层路面的颜色是否一致，避免不必要的色差。裂缝检测是通过视觉检查或使用裂缝测量仪器，评估含砂雾封层路面是否存在裂缝。这些测试可以评估含砂雾封层路面的外观效果，确保其具备良好的美观性和平整度。

在进行质量检测时，需要确保检测方法准确可靠，并参考相关标准和规范。检测过程中应严格按照规定的步骤和要求进行，记录和报告测试结果，及时发现和解决可能存在的问题。对于检测结果中存在的不合格项，需要及时采取相应的措施。可以根据检测结果确定具体的施工和维修方案，如重新喷洒含砂雾封层、修补裂缝、加强养护措施等，以提高含砂雾封层的质量和性能。

5 结语

总而言之，通过合理的材料选择、工艺控制和养护管理，可以确保含砂雾封层在施工过程中的稳定性和质量，提高路面的性能和可靠性。然而，需要指出的是，高速公路路面含砂雾封层养护施工技术仍然面临一些挑战和改进空间。未来，需要深入研究含砂雾封层材料的性能与结构关系，优化养护施工工艺，探索新型材料和技术的应用，以满足日益增长的高速公路路面养护需求。通过持续的研究和创新，进一步提升高速公路路面含砂雾封层养护施工技术的水平，为交通运输行业的发展作出更大贡献。