霧封層技術(shù)在公路路面養(yǎng)護中的應(yīng)用

王海龍

(陽泉太舊博特道路養(yǎng)護工程有限公司，山西 陽泉 045000)

1 霧封層技術(shù)概述

隨著公路工程“施工-服役-養(yǎng)護”模式的不斷發(fā)展和轉(zhuǎn)變，公路養(yǎng)護環(huán)節(jié)被不斷重視，成為決定公路服役時限及服役能效的關(guān)鍵因素之一；傳統(tǒng)的公路養(yǎng)護工程堅持“先破壞，再養(yǎng)護”的基本模式，從短期經(jīng)濟性角度分析，雖然節(jié)約了部分養(yǎng)護施工經(jīng)費，但從長期經(jīng)濟性角度分析，破壞后養(yǎng)護模式不利于公路的長期使用；為了解決這一現(xiàn)實問題，謀求公路養(yǎng)護與工程經(jīng)濟性的最佳平衡，預(yù)防性養(yǎng)護模式應(yīng)運而生?；诠贩廴珘勖芷趦?nèi)的預(yù)防性養(yǎng)護理念，是以維持公路全壽命周期內(nèi)的較高服役性能為基準(zhǔn)的，在服役不同階段采取差異化、針對性的養(yǎng)護措施，制定全壽命養(yǎng)護方案，采取更加主動的預(yù)防性養(yǎng)護模式，這無疑是實現(xiàn)公路資產(chǎn)長期、可持續(xù)利用的重要途徑。

霧封層技術(shù)作為典型的瀝青混凝土路面養(yǎng)護技術(shù)一經(jīng)問世就被廣泛應(yīng)用在瀝青混凝土的預(yù)養(yǎng)護工程中，對于處治瀝青混凝土早期微裂縫、彌補輕微瀝青混合料剝離、優(yōu)化路面整體外觀、提高行車舒適度、增強瀝青路面密封性具有明顯作用。根據(jù)霧封層材料特點，可將其細化為普通霧封層、還原劑霧封層及細粒砂霧封層三種。普通霧封層和還原劑霧封層的材料配比單一，施工環(huán)節(jié)簡單，成本低廉，可直接將乳化瀝青或還原劑均勻噴灑在原瀝青路面表面，由于霧封層結(jié)構(gòu)內(nèi)缺乏骨料，導(dǎo)致封層的抗滑性和結(jié)構(gòu)強度較低，不利于行車安全；相反，細粒砂霧封層結(jié)構(gòu)中含有一定比例的細粒砂，借助高壓噴砂設(shè)備，能夠在路面表層形成高強度薄層，不但能夠封堵瀝青路面微裂縫，提高路面密封性，還能提高封層的結(jié)構(gòu)強度和抗滑性，延長養(yǎng)護使用期限。

2 霧封層結(jié)構(gòu)特性分析

2.1 霧封層路面修復(fù)原理

目前，在瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護施工過程中，再生型霧封層和細粒砂霧封層的應(yīng)用最為普遍。再生型霧封層本質(zhì)上屬于還原性霧封層材料，再生型霧封層的滲透能力較高，非常適用于嚴重老化路段，主要材料為乳化油，能夠與原瀝青混合料充分融合，通過軟化原瀝青混合料，從而提高瀝青混凝土路面的延性和柔性。細粒砂霧封層是目前較為先進的霧封層技術(shù)之一，是對傳統(tǒng)霧封層技術(shù)的優(yōu)化和改進，在乳化瀝青主材中添加一定比例的細粒砂，借助聚合物充分混合，依靠專用的高壓噴灑設(shè)備均勻噴射，細粒砂霧封層除了具備傳統(tǒng)霧封層優(yōu)勢外，還具有厚度小、施工機械化程度高等優(yōu)勢，能夠顯著改善路面條件，延長路面老化磨損時間，控制路面溫度，提高路面強度和抗滑性。

2.2 霧封層主要性能分析

乳化瀝青及改性乳化瀝青是霧封層材料的主材之一，其憑借更低的市場價格和更強的適用性被廣泛應(yīng)用于霧封層養(yǎng)護施工實踐中；近幾年，隨著細粒砂霧封層的應(yīng)用逐漸普及，細粒砂霧封層在滿足普通霧封層各項性能的基礎(chǔ)上，在瀝青混凝土路面的強度及抗滑性等方面的貢獻更加明顯。本文擬對霧封層材料的稀釋特性、固結(jié)特性及細粒砂霧封層特有的耐久性進行分析。

稀釋特性和固結(jié)特性是普通霧封層材料的共性，直接決定了霧封層材料的施工和易性和養(yǎng)護處治質(zhì)量。由于用于拌合霧封層材料的主材的蒸發(fā)殘留較高，導(dǎo)致材料稠度較高，為了保證霧封層材料的拌合均勻性和施工和易性，必須進行稀釋，應(yīng)先測定主材的水稀釋能力。擬使用蒸發(fā)殘留法進行試驗測定。

借助篩余量能夠間接獲取材料被水的稀釋能力，在霧封層養(yǎng)護施工過程中，一般以篩余量1%作為控制標(biāo)準(zhǔn)，篩余比重超過1%則認為材料不能被稀釋。如表1為本次試驗的乳化瀝青和改性乳化瀝青的稀釋試驗結(jié)果。

由于原瀝青混凝土路面在荷載和裂縫的共同作用下，容易引起局部應(yīng)力集中，局部過大的應(yīng)力水平易導(dǎo)致瀝青混合料剝離，影響里面的整體性，因此，必須保證霧封層材料的固結(jié)性能。工程上常用濕輪磨耗法檢測固結(jié)功能，同批次打制試驗試件，在試件上均勻噴灑樣品，稱量磨耗前后的質(zhì)量差，以定量判定固結(jié)性能。如表2為乳化瀝青和改性乳化瀝青的磨耗試驗結(jié)果。

表1 乳化瀝青和改性乳化瀝青的稀釋試驗結(jié)果

表2 乳化瀝青和改性乳化瀝青的磨耗試驗結(jié)果

耐久性是決定霧封層服役年限的關(guān)鍵因素，在細粒砂霧封層材料中，耐久性是一大重要特性。一般用浸水磨耗試驗定量測定細粒砂霧封層的耐久性，在試驗試件表面噴涂細粒砂霧封層材料，將涂抹后的試件靜置在烘箱內(nèi)烘干1 d以上，取出冷卻后稱重，根據(jù)規(guī)范進行浸水磨耗試驗，試驗后再次烘干并冷卻至室溫稱重，注意，應(yīng)在涂抹材料前和最終稱重后測定試件表面的構(gòu)造深度，最終利用浸水磨耗值和構(gòu)造深度變化值綜合評價材料的耐久性。經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)，含砂率、噴灑量是影響材料耐久性的注意指標(biāo)，其中，含砂率主要影響霧封層的抗滑性能，噴灑量則影響路面的構(gòu)造深度，在養(yǎng)護施工過程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果確定最佳的含砂率和噴灑量。

3 霧封層施工技術(shù)在公路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用分析

在霧封層施工環(huán)節(jié)，應(yīng)著重做好以下幾個環(huán)節(jié)，即：施工前籌備、噴灑施工及施工后檢測。

施工前應(yīng)先封閉擬養(yǎng)護路段交通，擺放交通引導(dǎo)標(biāo)示，保證施工現(xiàn)場通行安全；先對原瀝青混凝土路面表面進行徹底的灑水清潔，對較寬或發(fā)展成熟的裂縫進行灌縫施工，待路面徹底干燥后現(xiàn)場測定滲透系數(shù)和抗滑系數(shù)；劃定試驗區(qū)域進行噴灑量優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)以滲透系統(tǒng)和抗系數(shù)為基準(zhǔn)。

施工應(yīng)根據(jù)工程量選取合理的施工工藝，小范圍養(yǎng)護建議使用人工涂抹，一方面可以降低施工成本，另一方面能夠增加現(xiàn)場施工的靈活性；大范圍養(yǎng)護應(yīng)使用專用撒布機械，機械借助車載微機自動控制噴灑量，車輛行進階段應(yīng)保證勻速，局部機械未觸及的位置應(yīng)配合人工涂抹。若未采用細粒砂霧封層材料，應(yīng)在撒布后繼續(xù)攤鋪一層磨砂，以提高路面的抗滑性能；施工后應(yīng)封閉路段交通8 h以上，恢復(fù)路面標(biāo)線，最后恢復(fù)通行。

施工完成后，應(yīng)根據(jù)公路工程相關(guān)規(guī)范測定路面的滲透性和抗滑性指標(biāo)。

4 結(jié) 語

綜上，普通霧封層材料和細粒砂霧封層材料在瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護施工中各有優(yōu)勢，在養(yǎng)護施工實踐中，首先應(yīng)明確不同霧封層材料的工程特性，并結(jié)合現(xiàn)場情況綜合選定霧封層材料及施工技術(shù)方案類型，以達到瀝青混凝土路面預(yù)防性養(yǎng)護的最佳效果。