公路預防性養護含砂霧封層應用分析

文/黃衛國、胡勇

1 前言

含砂霧封層技術在公路預防性工程中屬于常見的技術策略之一，該技術具備抗滑性強、抗滲性強等特點以及一定的路面保護、隔水功能。在預防性養護工程開展中能夠在一定范圍內解決路面水破壞問題，提升集料相互之間的黏結力和路面使用年限，屬于一種經濟、簡單的預防性養護技術。

2 含砂霧封層的特點

含砂霧封層內部含有部分細砂，通過滲透或者填充的方式融入空隙、裂縫的空間中，可以達到填充和封水的效果，保證路面的抗滑性能合格。含砂霧封層內有聚合物改性劑等組分，能夠提升瀝青性能和綜合利用率，延緩老化。在含砂霧封材料制作工程中，嚴格控制各種材料的配比，可以形成性能優良的路面保護層結構。砂霧封層的配合比應達到科學性與合理性的要求，即使有紫外線的侵襲也不會產生嚴重的影響，路面光澤度好，耐久性非常好。含砂霧封層屬于瀝青施工技術，環保性非常高，生產、施工環節并不會給人們的生命健康帶來嚴重的危害，能夠保護生態環境的質量。含砂霧封層材料一般都是水基型的材料，主要的特性就是不揮發、無腐蝕性、穩定性好等，長期的存放以及施工環節都能夠達到安全性要求，不會發生嚴重危險事故[1]。

3 工程概況

某高速公路項目的右幅行車道采用的是SMA-13瀝青混合料制作路面結構，在投入運營的兩年時間后進行路面運行狀況的檢查和分析，發現存在較為嚴重的微小裂縫、瀝青膜脫落等問題，沒有嚴重的網裂、龜裂、車轍等病害問題。為了防止病害問題更加的嚴重，保證整體結構性能合格，消除細小裂縫的不利影響，經過管理單位以及技術人員的全面分析和研究，確定選擇使用含砂霧封層技術進行施工，落實養護與管理工作。

4 配合比設計

4.1 最佳用砂量

細粒砂是霧封層內重要組成材料，可以增加摩擦系數，提升抗滑性。另外，含砂量控制在合理范圍內，如果比例過大，就會造成資金浪費；而比例過小，會導致抗滑性不足。在本次工程中，通過室內試驗確定具體的加入比例，在原液固含量為55%、灑布量1.2kg/m2下含砂量為10%、12.5%、15%、17.5%、20%，綜合分析各方面的參數，并進行全面地整理與分析，在達到經濟性條件的基礎上，確定含砂量比例為18%[2]。

4.2 原液固含量

在含砂量18%，灑布量1.2kg/m2，原液固含量分別為45%、50%、55%、60%、65%的條件下進行試驗，可以達到下表1中的數據。

表1 浸水磨耗試驗結果

從上表分析可以發現，抗滑衰減以及構造衰減都隨著原液固含量的比例升高而增大，但是在原液固含量為55%的情況下，浸水磨耗值是最小的，再增加該參數就會導致浸水磨耗值升高，所以本次工程中最終確定含砂霧封層原液固含量為55%。

5 含砂霧封層施工工藝

5.1 現場準備

在現場噴灑施工開始前，工作人員需要將瀝青表層全面清理干凈，保證不會有任何水、泥土等雜質存在，并且使用設備將表面雜物吹凈，用清水沖洗表面，確保表面水分全部蒸發干凈。施工環節，含砂霧封層在雨天或者霧天都要停止施工，且施工當日的環境溫度不能低于20℃。如果路面溫度在38℃以上，則需要進行路面噴水降溫處理[3]。

5.2 配套保護

清掃作業工作結束后，按照業主單位的要求，如果要保留原標線，則應該使用特定的膠帶進行防護處理，膠帶尺寸按照標線的尺寸制作。為了確保路緣石達到清潔度的標準，不會發生污染的問題，應該通過擋板進行噴桿邊緣的遮蓋處理，避免噴濺的霧狀細料被污染。

5.3 病害預處理

原路面應達到規定強度、平整度的要求，在路面的裂縫、坑槽、擁包、車轍等問題存在的情況下，需要在施工前進行處理，然后才能開始含砂霧封層的施工作業。在原路面裂縫寬度在3mm 以上的情況下，需要及時進行灌縫處理。如果路面存在輕微網裂的問題，應及時處理；原路面如果損壞非常的嚴重，比如坑槽、唧漿等，則應該及時進行挖補處理；原路面存在隆起等病害，應及時采取處理，達到工程標準要求。

5.4 混合料配制

拌和作業開始前，應確定拌和的方式，保證原材料的質量合格，各種比例達到標準要求，符合工程標準。本次工程中，混合料配合比按照表2制作。

表2 配合比（kg）

在現場施工中，工作人員應做好混合料的配制管理工作，使各種材料達到均勻性的要求。拌和環節，做好溫度的控制，通常保證其處于20～30℃之間。在開始施工前一日，把所有的材料都注入灑布車內。為了避免出現瀝青材料堵塞管道的情況，應在瀝青材料灌入容器前進行鍋爐處理。

5.5 攪拌噴灑

施工作業開始前，保證表面達到干燥度的要求。用專業車輛開展路面的噴灑施工，并選擇合適的噴嘴，同時控制灑布速度以及噴灑量。灑布車上有計量設施，應保證灑布量達到精度的要求，并確保現場均勻灑布施工。

施工開始前，混合料的存放時間相對較長，為了防止發生骨料沉降問題，需要在噴灑施工前進行攪拌處理，達到均勻性的要求。因路面的特點不同，病害問題有差異，在施工中工作人員應該結合實驗標準做好攤鋪量的控制工作，通常確定攤鋪量為0.6～1.2kg/m2。在養護施工前，原路面經過多年的沉降以及高溫影響，抗滑效果比較差，紋理也會很小，使用狀況較差，可以根據表3明確具體的攤鋪量參數。

表3 攤鋪質量管控（kg/m2）

在項目實踐中按照工程規范需求，灑布車的泵壓力應該為120PSI，施工材料流量為100～200kg/min，車輛行駛速度為3～6km/h，保證噴灑施工的使用量合格。在小范圍噴灑作業環節，可以采取人工補噴的方式進行施工，并需要專人操作。在噴灑施工完成后，為了避免后續作業出現堵塞問題，應及時做好清洗處理，不能有任何殘留物影響噴灑作業。

5.6 復合封層

目前我國的很多工程在施工中都會采用符合封層技術開展施工，這是含砂霧封層的優化技術之一，它可以達到封水、抗滑、提高表面質量、修復車轍、減小噪音等效果。該技術的應用水平較高，可以將磨耗層、含砂霧封層技術融合應用。在具體的應用中，磨耗層表面設置含砂霧封層的結構，其厚度控制在10mm 左右，能夠有效鎖定骨料，不會發生偏移的問題。復合封層技術應用后，提高養護施工效果，尤其是在高速公路、干線公路、機場、水泥路面等工程中，可以修復車轍，消除松散問題，保證其路面的綜合性能要求，恢復路面性能，提高運行效果。

6 施工質量控制

6.1 施工準備

在含砂霧封層技術應用前，工作人員需要提前做好交通管制，合理規劃車輛通行線路，做好施工車輛、材料、設備的入場管理；檢測含砂霧封層材料性能指標，同時做好技術交底工作，保證各方面工序能夠按照施工需求進行作業。

6.2 施工過程管理

在施工環節中，為了提升含砂霧封層技術應用效果，作業人員應按照工藝規范要求進行施工。例如：在混合料攤鋪施工時，嚴格控制混合料攤鋪速度，做好攤鋪面積的控制工作；同時，在碾壓施工時必須要控制碾壓設備運行速度，若存在碾壓不到位的地方，則安排作業人員采用人工+小型設備的方式進行處理。在施工環節中，安排管理人員對施工過程的質量進行綜合管理，遇到施工質量問題時，及時與技術部門溝通，以提升整體工程項目的施工質量。

7 結語

對于瀝青路面的養護，應用含砂霧封層的預防性養護施工方式，施工結束后檢測發現抗滑性能完全滿足工程的要求。應用含砂霧封層方式進行施工，能夠有效提升瀝青路面的抗滑性能，提高總體的運行安全性，完全滿足工程要求。從長期發展的情況分析發現，該施工方式對于老化瀝青的處理效果尤為明顯，能夠改善路面總體性能，有效提升抗滑性能，較之其他養護方式，應用效果非常好，完全滿足交通運行質量要求。