陳忠

摘要：針對(duì)高等級(jí)公路出現(xiàn)的瀝青表面剝落等病害，通過對(duì)含砂霧封層技術(shù)簡(jiǎn)述并實(shí)地結(jié)合試驗(yàn)段進(jìn)行含砂霧封層施工，分析含砂霧封層在提高瀝青路面養(yǎng)護(hù)階段性能的用途。結(jié)果表明，含砂霧封層作為一種預(yù)防性路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可防止路表瀝青膜剝落引起的各種病害，并能起到美化路面外觀的作用。

關(guān)鍵詞：預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；含砂霧封層；路面性能檢測(cè)；路面美化

中圖分類號(hào)：U418.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Abstract： Aimed at the asphalt spalling and other diseases that occur on highgraded highways， the purpose of using fog seal with sand cover in asphalt pavement maintenance was analyzed by introducing the fog seal technology and carrying it out in test section. The results show that as a pavement preventive maintenance technology， fog seal with sand cover not only prevents diseases caused by the asphalt spalling， but also beautifies the appearance of the roads.

Key words： preventive maintenance； fog seal with sand； pavement performance detection； road beautification

0引言

含砂霧封層作為一種預(yù)防性路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，由特種瀝青、細(xì)集料、聚合物改性劑和催化劑等組成，可滲入或流入至集料孔隙中，從一定程度上恢復(fù)路面瀝青粘聚力性能，填充原路面細(xì)微空隙，增加路面抗?jié)B水能力；在公路、城市道路及停車場(chǎng)等各種路面中，可防止路表瀝青膜剝落引起的各種病害，并能起到美化路面外觀的作用[1]。本文結(jié)合試驗(yàn)段進(jìn)行含砂霧封層施工，根據(jù)施工后的路面性能檢測(cè)結(jié)果，分析含砂霧封層在提高瀝青路面養(yǎng)護(hù)階段性能的用途，為今后預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1含砂霧封層特點(diǎn)、施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1含砂霧封層的特點(diǎn)

（1） 含砂霧封層含有一定摻量的細(xì)砂，可滲透、填入到路面微裂縫中或空隙中，起到填充和封水的作用，提高路面抗滑能力[2]。

（2） 含砂霧封層含有聚合物改性劑等材料，能夠使路面瀝青性能得到一定程度的恢復(fù)，延緩路面瀝青的老化。

（3） 含砂霧封各種材料組成具有合理的配比，能夠在路面上形成保護(hù)層。

（4） 含砂霧封層獨(dú)特的科學(xué)配比可降低路面受到紫外線的侵襲和影響，對(duì)改善和恢復(fù)路面色澤的作用較為持久。

（5） 含砂霧封層是一種環(huán)保型瀝青施工技術(shù)，在生產(chǎn)和施工過程中不會(huì)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境和人體有害的揮發(fā)物質(zhì)。

（6） 含砂霧封層材料基本為水基性材料，具有不易揮發(fā)、無(wú)腐蝕和性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，在存放和使用方面的安全性較高。

1.2含砂霧封層施工工藝

1.2.1施工注意事項(xiàng)

（1） 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。噴灑前，應(yīng)將瀝青表層清掃干凈，去除所有異物（碎屑、泥土、砂礫等），用森林滅火器吹凈雜物，再用清水沖洗，且水分必須完全蒸發(fā)。含砂霧封層所用材料不能在雨天或霧天施工，施工前后的環(huán)境溫度必須在20 ℃以上。若路表溫度高于38.0 ℃，建議噴濕路面后再噴灑混合料，相對(duì)濕度最高不宜超過80%。

（2） 配套保護(hù)。清掃完畢后，根據(jù)委托方要求，若要保留原有標(biāo)線，可用特定尺寸的膠帶保護(hù)好標(biāo)線、箭頭、文字等，膠帶尺寸可根據(jù)標(biāo)線尺寸定制。為了保護(hù)路緣石的清潔、綠化不受污染，需用擋板遮擋噴桿邊緣，以防止噴濺出的霧狀細(xì)料造成黑色污染。

（3） 噴涂層數(shù)。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)遵從“四合適”原則，即在合適時(shí)間、合適地點(diǎn)，用合適方法、合適材料進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。對(duì)于路面構(gòu)造深度較大的排水路面等可以噴涂3層混合料，以延長(zhǎng)材料壽命。而對(duì)路面構(gòu)造深度一般的路面（AC或SMA路面）可噴涂2層混合料。噴涂2層混合料的做法適合大部分高速公路。而構(gòu)造深度很小的市政路面，亦可噴灑1層的混合料（1層較2層的維持壽命將減半或更多）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，含砂霧封層按2層的量噴涂于路面上，日交通量在5萬(wàn)輛次的道路上，有效功能期為2～4年。在一條路的有效生命周期中，每隔2～4年噴灑1次，可延長(zhǎng)道路的使用壽命2倍[3]。

（4） 噴涂后干燥。正常情況下噴灑完第1層，在干燥1 h后即可噴灑第2層，在陽(yáng)光條件充足的情況下，2 h左右即可開放交通。

1.2.2施工步驟

（1） 含砂霧封層施工一般在當(dāng)天進(jìn)行瀝青與細(xì)集料的拌和，拌和過程中的環(huán)境溫度應(yīng)控制在20 ℃～30 ℃之間。瀝青材料可于施工前1 d加入灑布車，進(jìn)入罐車或者攪拌容器前需要進(jìn)行過濾，防止瀝青中混入顆粒物質(zhì)。

（2） 采用智能型瀝青灑布車噴灑乳化瀝青，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理選擇噴頭，以一定的灑布速度和噴灑量進(jìn)行施工。灑布車應(yīng)有良好的計(jì)量設(shè)施，確保按規(guī)定數(shù)量均勻地實(shí)施噴灑。根據(jù)需要的寬度開啟噴嘴數(shù)量，1次噴灑寬度可至3.75 m。

（3） 人工噴涂只限于小范圍使用。采用人工手持噴灑桿進(jìn)行噴灑，如需噴灑第2層，應(yīng)盡可能地沿第1層的垂直方向進(jìn)行。

（4） 施工完畢后開放交通的時(shí)間須根據(jù)當(dāng)日氣溫情況和交通情況及時(shí)調(diào)整，一般不宜小于2 h。

（5） 施工完應(yīng)立即清洗瀝青灑布車，做到徹底清除固體殘留物，防止噴嘴堵塞影響到下次施工。

1.3含砂霧封層質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

含砂霧封層施工完后，應(yīng)進(jìn)行滲水、構(gòu)造深度及摩擦系數(shù)試驗(yàn)，以保證封層作用。含砂霧封層交工驗(yàn)收檢測(cè)一般在通車1個(gè)月以后進(jìn)行，各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)符合表1要求。

2含砂霧封層應(yīng)用分析

為直觀反映含砂霧封層技術(shù)在工程養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用效果，特選擇江蘇QY高速公路K150+000～K160+000上行段作為本項(xiàng)目含砂霧封層試驗(yàn)段。含砂霧封層施工不但要滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40—2004）及《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ 073.2—2001）等相關(guān)規(guī)范，而且含砂霧封層所用材料技術(shù)也要符合上述規(guī)定的要求[

45]。為方便項(xiàng)目開展，擬分別在路面施工前1個(gè)月與施工后的1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、9個(gè)月、12個(gè)月6個(gè)時(shí)段，分別對(duì)含砂霧封層試驗(yàn)路段進(jìn)行路面性能檢測(cè)及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)取芯試件進(jìn)行室內(nèi)性能測(cè)試，通過對(duì)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的對(duì)比分析，綜合評(píng)定含砂霧封層技術(shù)的真實(shí)應(yīng)用性能。

2.1瀝青室內(nèi)試驗(yàn)

通過對(duì)施工前1個(gè)月及施工后的1、3、6、9、12個(gè)月的路面進(jìn)行鉆芯取樣，對(duì)芯樣沿厚度方向各取2 cm的瀝青混合料進(jìn)行抽提試驗(yàn)，對(duì)分離出的瀝青按照《瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）中的試驗(yàn)方法[6]，分別進(jìn)行針入度、延度、軟化點(diǎn)3項(xiàng)瀝青常規(guī)性能試驗(yàn)，并對(duì)所取芯樣（4 cm切片）切割后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2、3所示。

對(duì)上述室內(nèi)采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)論如下。

（1） 從表3中可以看出含砂霧封層施工后的路面性能，比施工前老化瀝青性能（針入度、延度、軟化點(diǎn)）有一定程度的改善作用，且呈現(xiàn)出利于材料性能本身的提升或降低，可見含砂霧封層對(duì)老化瀝青路面的使用性能有較好的改善效果。

（2） 施工后的路面芯樣的馬歇爾穩(wěn)定度和流值均大于施工前的路面芯樣物理指標(biāo)，最大值發(fā)生在施工后12個(gè)月，穩(wěn)定度性能分別提高了1.02倍和1.03倍。雖然提高幅度有限，但仍然看出該施工方式對(duì)原有瀝青路面高溫穩(wěn)定性有一定的保持和改善功效。

2.2現(xiàn)場(chǎng)路用性能測(cè)試

依據(jù)JTG E60—2008與JTG F80/1—2004規(guī)范的相關(guān)要求[78]，對(duì)路用性能最為直觀的路面滲水系數(shù)、構(gòu)造深度與摩擦系數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果如表4和圖1、2所示。

根據(jù)上述圖表，得出結(jié)論如下。

（1） 含砂霧封層施工前路面有一定程度的滲水，但能滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。施工后的路面滲水系數(shù)均一致為零，表明此時(shí)的路面表層已被徹底封住，路表水不再沿著路面往下滲水，進(jìn)一步證明含砂霧封層技術(shù)對(duì)路面防滲性能的提升有很大的改善作用。

（2） 構(gòu)造深度在含砂霧封層施工前后表現(xiàn)出“先降—后升—再微降（趨于穩(wěn)定）”的變化特點(diǎn)。究其原因?yàn)椋涸谑┕ず蠖唐趦?nèi)，因含砂霧封層原材料所含大部分原劑仍滯留在路面而形成一層特殊的保護(hù)膜，致使路面構(gòu)造深度下降明顯；此后隨著行車荷載的反復(fù)作用，該層保護(hù)膜被逐漸磨耗，從而使路面構(gòu)造深度再次得到提升[9]。

（3） 摩擦系數(shù)在含砂霧封層施工前后也表現(xiàn)出“先降—后升—再微降（趨于穩(wěn)定）”的變化特點(diǎn)。與路面構(gòu)造深度原因幾乎相似，因含砂霧封層原材料所含大部分原劑仍滯留在路面而形成致使路面摩擦系數(shù)下降明顯的保護(hù)膜，但仍滿足摩擦系數(shù)不小于42的規(guī)范要求。伴隨行車荷載的累計(jì)作用，路面保護(hù)膜被不斷磨耗，路面抗滑性能才得以逐步恢復(fù)。施工后12個(gè)月的路面摩擦系數(shù)基本恢復(fù)到施工前摩擦系數(shù)水平，呈現(xiàn)出略有降低的趨勢(shì)，真實(shí)地反映了路面抗滑性能變化規(guī)律。

3結(jié)語(yǔ)

瀝青路面含砂霧封層在施工后短期內(nèi)會(huì)引起路面抗滑性能暫時(shí)下降，盡管如此，所測(cè)抗滑性能指標(biāo)仍能滿足規(guī)范要求。含砂霧封層對(duì)提高瀝青路面的抗?jié)B性能尤為明顯，雖然施工短期內(nèi)引起的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)降低，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，對(duì)老化瀝青性能依然有不同程度的改善作用，因此對(duì)瀝青面層也有相應(yīng)的改善作用；抗滑性能在短時(shí)間偏低，之后有較大程度的恢復(fù)。相對(duì)其他改善路面病害的施工方法，該技術(shù)具有一定的革新性質(zhì)，對(duì)于今后在國(guó)內(nèi)開展大規(guī)模老路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)有著較大的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用意義。

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[責(zé)任編輯：杜敏浩]