高速公路养护CAP还原封层技术

陆佳

（江西省交通工程集团有限公司海通公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路路面老化、损坏和破损等问题会对交通安全和行车舒适性带来一定的影响。应用CAP 还原封层技术可以在短时间内对大面积路面进行修复和改善，施工过程对交通的影响较小，还能提高养护效率、节约养护成本。同时，该技术还具有良好的环保特性，能够减少天然资源消耗、降低污染环境。

1 CAP 还原封层技术概述

CAP（Curing Agent Plus Reduction）还原封层技术，是一种用于混凝土表面修补和养护的先进技术。CAP 还原封层技术的原理是利用特殊的化学物质，通过与混凝土表面的碱性成分发生反应，形成一层致密的凝胶层。

这种凝胶层能够填充混凝土表面的微观孔隙，阻止水分和其他有害物质渗透，从而提高混凝土结构的密实性和抗渗性能。

CAP 还原封层技术的施工过程相对简单，通常包括以下几个步骤：

首先，需要对混凝土表面进行清洁和准备，去除杂物、尘土和油污等。

其次，使用刷子、辊筒或喷涂等方法将CAP 封层剂均匀涂布在混凝土表面。CAP 封层剂会迅速与混凝土表面发生反应，并形成一层坚固、耐久的保护层。

最后，根据需要进行二次施工或涂覆，以确保封层的厚度和均匀性符合要求。

CAP 还原封层技术的优势在于其能够修复和增强混凝土表面的性能，减少混凝土龟裂和剥落现象，延长混凝土结构的使用寿命。此外，CAP 还原封层技术具有良好的环境适应性，可以应用于各种气候条件和工程类型[1]。

2 工程概况

某高速公路长度为150km，该项目自从投入使用后，连年交通流量增多，尤其是大型重载车辆驶入，加之受到自然环境侵蚀的影响，部分路段已经出现严重剥落、松散、龟裂、网裂等问题，对道路通行安全性产生不利影响。

该项目管理单位经过综合分析，以及对现场的全面勘察，决定采用CAP 还原封层技术，跟踪检查几个月，发现处理后的效果良好，提高了高速公路路面通行效果，能够满足道路通行需要。

3 CAP 还原封层材料的性能

CAP 还原剂对于预防沥青面层压实度不足、不均匀、离析、温差过大等问题具有显著的优势，同时可以修复和解决结构剥落、渗水、松散、微裂缝、唧浆等损坏问题。CAP 还原剂可以提高沥青材料的张力，从而减小温度对其性能的影响，预防细微裂缝的扩张。

此外，现场施工操作非常简单，可以在任何时间、任何地点进行现场护理，恢复裂缝部位的性能，防止进一步损坏。针对裂缝宽度不足10mm 的情况，可以使用压缝带直接修补，而当裂缝宽度超过10mm 时，则可以使用沥青砂混合料填充后再进行修补处理[2]。

4 CAP 还原封层施工工艺

4.1 施工准备

为保证CAP 还原封层施工效果，做好施工准备工作极为重要。

4.1.1 原路面处理

进行还原剂封层喷洒作业前，需要对路面进行细致的清扫处理，以确保表面达到洁净状态。

第一，对路面进行彻底清扫，确保路面表面干净无杂物、积水或尘土，以免影响封层的附着力和均匀性。

第二，如果原路面存在油污或油斑等情况，可使用专用的油污清洗剂进行处理。

第三，修复原路面上的坑槽和槽痕，使其达到平整、光滑的状态，这有助于提高封层施工质量。

第四，如果路面存在裂缝，需要采用适合的裂缝封填材料进行修补，以防止裂缝扩展，并保证封层施工质量。

第五，喷洒封层之前，需要确定好施工参数，包括沥青还原剂的喷洒量、施工速度和厚度等，这些参数必须根据工程要求和路面特性合理确定[3]。

4.1.2 材料准备及检测

在CAP 还原封层施工中，原材料质量对整个施工效果有重要影响，因此必须加强原材料质量检测工作。在还原剂出厂前，应对其进行全面检查，并记录详细相关数据，同时做好现场标记工作，该工程改性沥青性能检测结果如表1 所示。此外，需要检查沥青还原剂的生产日期（通常保质期为2 年），避免使用时出现结块问题。石英砂应采用标准的石英砂，粒径在0.212～0.425mm 之间，其中硅含量应超过99%，含水量应低于0.05%，且不能含有泥土，否则会对其黏结性造成影响。拌和混合料时，应使用洁净的饮用水，禁止使用地下水或含有杂质的水，否则会影响混合料的性能[4]。

表1 改性沥青性能检测结果

4.2 施工方法

在CAP 还原封层施工中，可以采用压力设备或自刮式设备进行现场铺设施工。

4.2.1 采用压力设备施工

采用压力设备喷洒施工，可以实现高效、快速施工，适用于较大面积的路面封层施工。例如，使用专用的喷洒设备，喷洒含有砂子的还原剂，确保设备连续搅拌施工，确保还原剂和砂子均匀分布，并保证材料性能合格。

4.2.2 采用自刮式设备施工

自刮式设备通常具有两个刮刷，一前一后设置。施工时，自刮式设备能够将还原剂材料刮在沥青面层结构上，确保材料充分渗透和覆盖。自刮式设备的优势在于操作便捷、灵活，适用于小面积或特殊形状的路面施工[5]。

4.3 施工注意事项

第一，路面温度是一个关键因素。为保证施工质量和材料的黏附性，应确保路面温度在10℃以上。在施工结束后的24h 内，路面温度也应保持在10℃以上。低温可能导致还原剂凝固和固化速度降低，影响封层结构的质量和性能。因此，需要根据天气情况和季节，选择合适的施工时间，以确保路面温度符合要求。

第二，湿润的路面会影响还原剂与路面的黏结效果，可能导致封层结构质量问题。因此，施工前必须对路面的干燥情况进行充分评估，确保路面表层达到干燥状态。如果遇到降雨天气，必须等待至少24h 确保路面完全干燥才能施工[6]。

第三，混合料长时间存放可能导致骨料下沉或材料分层，影响喷洒的均匀性和一致性。因此，如果混合料在现场存放时间较长，使用前应再次进行搅拌处理，保证材料的均匀性和质量。

4.4 工程施工

4.4.1 路面检测

在现场施工中，对原有路面结构进行抗滑、渗水性方面的检测，并结合具体的检测结果，分析路面整体情况，为施工方案制订和施工工艺选择提供基础条件。之后选择具有代表性的路段进行小面积试验分析，并检测施工结果，合格后才能开展大范围结构的建设施工。

4.4.2 喷洒作业

在现场施工过程中，应严格遵循以下要点，以保证CAP 还原封层施工质量。

第一，施工前必须做好施工准备工作，包括胶带和喷洒设备的准备。覆盖胶带是为了保护原路面标线，确保施工后道路标识仍然清晰可见；车载式喷洒设备则是进行CAP 还原封层施工的主要工具。

第二，在施工过程中，每次喷洒的作业宽度应为3.75m，确保施工的均匀性和一致性。沥青还原剂的喷洒量应控制在0.8kg/m2（每层），这是根据该工程要求和道路特性确定的。控制好喷洒量可以确保CAP 还原剂均匀分布，从而提高封层质量[7-8]。

第三，施工方案为两层喷洒，每一层的厚度控制在2mm 左右，确保封层的均匀性和稳定性。两层喷洒可以逐步建立CAP 还原封层，能更好地保证封层效果。CAP 还原剂喷洒施工如图1 所示。

图1 CAP 还原剂喷洒施工

4.4.3 封闭交通

施工结束之后，对现场进行封闭处理，封闭时间约为2h。还原剂完全渗入沥青面层结构，达到干燥标准才能开放交通。

4.5 CAP 还原封层施工注意事项

在该公路项目中，特殊的施工环境对高速公路防水结构设计提出更高要求。为满足这些要求，必须保证防水结构质量，并采用适当的修补材料对路面裂缝和损坏进行修复。

第一，对于路面的裂缝和损坏，应使用裂缝修补料进行处理，这种修补料具有出色的黏结性和抗龟裂性能，能够填充和修复路面裂缝，防止裂缝扩展，提高路面的平整度和抗裂性能，从而保证路面的使用寿命和安全性。

第二，需要对施工设备进行严格控制，包括对喷洒机、泵管、喷头等设备的性能检查和维护，确保其运行正常，不出现故障。同时，CAP 还原剂的温度是影响其流动性和渗透性的重要因素。因此，施工前需确保CAP 还原剂的温度在适宜范围内，通常在摄氏160℃左右，施工过程中应实时监测CAP 还原剂的温度，并根据需要进行调整。另外，进行喷洒施工时，需要控制喷洒厚度、喷洒速度和喷洒压力等参数，这些参数的设定取决于具体的施工部位和工程要求。选择适宜的施工时段也很重要，应避免在恶劣的天气条件下进行喷洒施工，如大雨或极端高温天气，以免影响施工质量。

第三，施工完成后，需要进行质量验收控制，检查CAP 还原封层的厚度、均匀性和密实性等关键指标，确保达到规范要求[9]。

4.6 施工效果

CAP 还原封层施工结束后，路面摩擦摆值测量结果为70BPN，这意味着封层结构的构造深度超过0.5mm，有效减小结构的厚度和摩擦系数。减小结构厚度不仅降低材料的使用量和成本，还提高道路通行的效率和经济性。高摩擦系数可以提供良好的车辆抓地力，提高车辆在路面上的稳定性和操控性，对预防交通事故有重要意义。可见，通过CAP 还原封层技术，道路的安全性和稳定性得到有效提升，能够为驾驶员和行人提供更安全、平稳的道路环境。

5 结语

CAP 还原封层技术作为高速公路养护中的一项重要的技术手段，具有许多优势，可以快速恢复路面的平整度和耐久性，延长路面的使用寿命，减少养护成本和交通干扰。今后要注重技术创新，并做好施工现场控制，进一步提升CAP 还原封层施工养护效果。