公路工程霧封層預養護中有機硅瀝青材料的應用及分析

畢鵬飛+王文鋒

摘 要： 瀝青砼路面作為我國高等級公路建設的主要路面類型，伴隨交通運輸網的進一步完善及交通量不斷增加，重載車輛逐年增加，特別是大型貨車超載現象極為普遍。進而出現大量路面早期病害問題，如基層反射裂縫、瀝青面層老化等。為延長路面使用壽命，必須合理選取預防養護方法。本文結合具體工程案例，將有機硅瀝青材料合理應用于公路工程霧封層預養護施工，并對其施工作用機理及施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞： 公路工程；預養護；霧封層；有機硅瀝青材料

瀝青砼路面是公路工程施工中應用較為廣泛的一種路面形式，具有平整度良好、強度高以及穩定性強等優點。瀝青路面受到外界環境因素、人為因素的影響，所承擔的交通壓力越來越大，將會導致一系列路面病害的出現。若路面病害不能及時加以處理，長期車輛荷載作用下，將加重病害情況，進而對路面使用性能造成嚴重影響，并增加后期養護成本。因此必須有效處理公路工程瀝青路面病害問題，針對路面具體病害，分析其產生原因，采取相應的預防措施進行有效處理。本文將有機硅瀝青材料充分應用于公路工程霧封層預養護施工當中，可有效延長路面使用年限，提高工程整體質量。

一、工程案例分析

某公路工程屬于亞熱帶季風氣候，年平均降雨量可達到1100到1200mm，具有顯著的季節特征，夏季與冬季晝夜溫差大。選取該公路K1+500～k1+900段進行分析，本路段通車多年，目前主要調查其工作狀況與交通流量。經分析可見，本路段已經出現輕微病害問題，如輕微車轍、局部微縫等，在實地測量路面強度與抗滑性能后，滿足預防養護施工需求。基于經濟性原理，本文選取霧封層技術進行施工。

二、有機硅瀝青材料預養護處理的作用機理

作為一種硅改性瀝青基再生強化劑，有機硅瀝青材料是一種較濃黑色液狀物質。其主要有四類組分構成，其中兩類為主要組分，兩類為添加組分。主要組分的基料為硬質瀝青材料，通過一定工藝處理，可獲取特殊硬質瀝青基材料與具備復合活性材料的有機硅聚合物。而兩類添加組分的成分主要包括2類，即表面活性劑與提煉芳香族化合物為溶劑的容積。

將有機硅瀝青材料噴灑進路面后，通過瀝青表面現有微縫、裂縫有機硅瀝青材料可向結構內部滲入。伴隨養護材料滲入量的不斷增加微縫與結構層孔隙內的空氣壓強也會隨之增強，當養護材料量滿足一定值后，在壓強作用下，孔隙內的大量空氣將會被擠出，這種情況下隨著空氣同樣被擠出的還有少量有機硅瀝青材料，此時其產生的空間很快由有機硅瀝青材料快速填滿。在表面部分有機硅瀝青材料極易產生一層密度較高的薄膜層，同時一部分則會通過自然揮發的方式消失。有機硅瀝青材料滲透凝結后，其在表面產生薄膜具有良好防水功能，且可降低路面病害。

三、公路工程霧封層預養護中有機硅瀝青材料施工工藝

公路路面長時間使用后，路面性能將被逐漸削弱，需對路面進行養護施工，本文選取有機硅瀝青材料用于霧封層預養護施工，其不僅能夠起到防水防滲作用，還可減少路面病害，提高基層強度。為此，必須嚴格按照工程實際情況，在充分了解有機硅瀝青材料作用機理的基礎上，規范施工工藝，提高施工質量。

1、施工準備

（1）施工材料準備。施工前必須對比分析各類材料的性能指標，確保其滿足設計要求，且做好配合比設計，保證材料具備拌和。具體材料如下：

第一，瀝青。選取AH-70基質道路石油瀝青材料作為本工程施工瀝青用料。其材料性能應滿足施工設計要求，主要包含以下幾類：66（0.1mm）為25℃針入度值；47℃為環刀法軟化點；160cm為15℃延度；選取進口乳化劑作為本工程所需乳化劑材料；選取有機硅膠乳作為改性劑。

第二，水。以飲用水作為施工用水，應避免水內存有不溶性雜質，要求在6到8之間控制其PH值。

第三，集料。選取17mm粒徑玄武石作為所需集料，橡膠粉為摻和料，2.05g.cm3為其密度。

（2）表面處理。選取科學有效的方式對路表裂縫在4mm以上或其余微小病害進行及時修補。同時，保證路面具有良好干燥性，如路面濕度過大，應等到路面干燥程度滿足設計要求再行施工。施工前，必須清理干凈路面表層雜物，如浮土、砂礫等。

（3）設備準備。嚴格按照施工量合理配置施工機械設備，如灑水車、噴灑車等。

2、施工流程

（1）防油處理。路面清理干凈后，需將適量防水抗油劑噴灑到路面，要求每平方米控制350-480g范圍內。

（2）拌和材料。根據設計要求，合理確定有機硅瀝青材料、玄武巖及橡膠粉的用量，且均勻拌和。

（3）二次噴灑。根據每平方米500到900g順著行車方向將拌和好的有機硅瀝青混合液噴灑到路面，第二次噴灑應與第一次行車方向一致，但噴灑量需設定為每平方米200到400g之間。整個噴灑環節應避免出現堆積、斷頭及漏點等問題，如特殊位置需適當增添噴灑量。

（4）開放交通。當有機硅瀝青養護材料固結一段時間后，根據施工現場實際情況，可再進行2到4小時養護施工，隨后即可開放交通，但必須做好車輛限速工作，避免路面被損壞。

3、質量控制

第一，施工前應做好交通限行工作，保證施工環境安全。要求施工環境氣溫控制在10℃以上。如氣溫較低，將嚴重影響養護材料的活性，降低其使用性能。瀝青薄膜噴砂后形成速度、強度都有所下降，也就是說會增加施工時間。如溫度太高，則養護劑內的少量成分將被揮發掉，進而對形成瀝青薄膜的強度造成一定影響，甚至會改變養護材料性能，無法滿足設計強度需求。

第二，要求嚴格按照試驗數據確定施工噴灑兩及行車速度，可綜合考慮的因素包括表面粗糙度、瀝青路面使用現狀、年限等。氣溫與施用量直接決定有機硅瀝青霧封層材料固化時間，當強度滿足施工設計規定后，即可開放交通。為確保行車安全及避免損壞路面，必須合理控制行車速度，一般每小時控制在40km之間。

四、結束語

綜上所述，隨著公路工程基礎設施建設不斷完善，其建設規模也在逐漸擴大，在運營使用的過程中難免會存在大量病害問題，導致路面出現裂縫、龜裂等病害，影響公路的使用性能。公路工程霧封層預養護施工中通過有機硅瀝青材料的應用，可以對公路工程路面病害問題進行有效處理。在具體施工過程中需要嚴格按照施工工藝，掌握相關的技術標準，提高公路工程養護質量。■

參考文獻

[1] 呂亞東.瀝青路面預防性養護劑（硅瀝青）在高速公路上的應用[J]. 黑龍江交通科技. 2013（01）.

[2] 萬里，林俊濤，王騰，楊洪波，吳少鵬.有機硅預養護材料的性能研究與應用[J]. 筑路機械與施工機械化. 2012（08）.

[3] 雷曉萍，陳春羽.瀝青路面霧封層養護時機的判定指標[J]. 中國公路. 2013（11）.

[4] 劉少倫.霧封層技術在高速公路中的應用[J]. 筑路機械與施工機械化. 2010（05）.endprint