雾封层技术在高速公路养护工程中的应用研究

王志英 赵绪涛

(1.陕西航空职业技术学院，陕西 汉中 723102; 2.中交三公局第二工程有限公司，北京 100023)



·道路·铁路·

雾封层技术在高速公路养护工程中的应用研究

王志英1赵绪涛2

(1.陕西航空职业技术学院，陕西 汉中 723102; 2.中交三公局第二工程有限公司，北京 100023)

结合大广高速公路养护工程实例，探讨了雾封层材料技术要求与洒布量确定方法，并阐述了雾封层的施工工艺流程，提出了雾封层路用性能的检测措施，旨在保证雾封层施工达到最佳的效果。

雾封层技术，洒布量，路用性能，施工工序

0 引言

雾封层技术是一种有效的沥青路面预防性养护措施。它是直接在道路表面喷洒雾封层材料，为道路迅速地提供一个黑色的表面；雾封层材料渗入到沥青混凝土后能够在沥青路面形成一层严密的结构层，可以封闭道路表面的孔隙以及微裂缝，防止水分和空气进入路面结构中而引起路面结构的破坏，对3 mm以下的裂缝有自动愈合的作用[1-4]；此外，雾封层还能稳住道路表面松散的骨料以防止其进一步的松散，可以保护或修复路面因老化所损失的粘结料，减少路面的老化和风化作用，提高路面结构层沥青的活性，增加混凝土内部的粘结力；雾封层能延迟路面其他病害的出现，维持路面的使用功能，延长道路的使用寿命[5-8]。

大广(大庆至广州)高速公路的广东省段于2015年年底通车，该段处于亚热带季风气候区，年平均降雨量达1 200 mm左右，自通车以来，承担了相当大的重交通流量，有效缓解G105国道的交通压力，进一步加强了省会广州与粤北地区及江西等省份的交通联系。由于公路沥青上面层厚度较薄，加之行车荷载及环境的影响，部分路段存在渗水性差等问题，需采取一定的预防性养护措施，减少外部因素对路面结构的损害，提高道路使用寿命。本文结合大广高速公路广东省段养护工程实例，对雾封层技术及其工程应用进行研究。

1 雾封层材料技术要求及洒布量确定

1.1 雾封层材料技术要求

雾封层材料由乳化沥青、水、改性剂、成膜剂和添加剂等按照一定的比例混合制备得到。1)乳化沥青必须为阳离子类型，破乳速度建议采用快裂型，雾封层用乳化沥青对乳液粒度要求较高，建议采用0.6 mm的筛孔对乳液的筛上剩余量进行检测。2)水必须达到饮用水标准，且不得含有不溶性杂质，pH值需控制在6～8左右。此外雾封层用水在使用前还应检测与乳化沥青的相容性，若无法满足相容性试验要求，则不得使用。3)改性剂通常采用SBR胶乳，掺量一般在10%以上。4)成膜剂一般采用醇类，用于提高乳液的稳定性和均匀性，有利于雾封层的成型。5)添加剂应根据路面的实际情况及工程的特殊要求使用，常用添加剂包括再生剂、缓凝(促凝)剂、储存稳定剂和增粘剂等[9-12]。

雾封层材料技术要求见表1[13,14]。雾封层在使用前，其储存时间不应超过24 h，以免产生沉淀。若雾封层材料产生沉淀，则应停止使用。

表1 雾封层材料技术要求

1.2 雾封层的洒布量确定

雾封层的洒布量非常关键。洒布量偏多，原路面摩擦系数就会降低，造成车辆在路面上打滑，影响行车安全；洒布量偏少，则起不到雾封层激活老化沥青的作用。因此在施工前应进行实地洒布试验确定雾封层合理的洒布量。

在现场选取四处0.5 m×0.5 m的面积进行，试验前分别对四个地点进行渗水系数和摩擦系数检测，然后分别选用0.5 kg/m2,1.0 kg/m2,1.5 kg/m2和2.0 kg/m2共计四个洒布量进行洒布试验。2 d后再次进行渗水系数和摩擦系数检测，试验前后数据对比如表2所示。

表2 洒布前后试验结果对比表

从表2中可以看出，进行雾封层养护处理后，沥青路面的抗渗水效果有了明显的提升，四个洒布量的渗水系数均满足规范要求的不小于300 mL/min；沥青路面的摩擦系数则随洒布量的增加呈现递减的趋势，路面抗滑性能降低。

从试验过程来看，随着洒布量的增加，需要分多次涂刷到道路表面才可以。在洒布量不大于1.0 kg/m2时，只需两次就可以将雾封层乳液均匀的涂刷到指定区域内；当洒布量大于1.0 kg/m2时，需要分多次才可以，且每次涂刷需间隔5 min～10 min不等，乳液量太多，无法全部渗入到路面空隙中，而在表面以液体形式存在。2 d后对四处不同洒布量表面进行观测发现，在洒布量不小于1.0 kg/m2的地方，表面存有较厚的沥青层。因此建议实际雾封层施工时的洒布量应小于1.0 kg/m2。

2 雾封层施工及性能检测

2.1 雾封层施工工序

取大广高速公路广东省段渗水较大路段进行雾封层养护，施工工艺采用分层洒布(洒布两遍)：1)洒布前保持路面处于洁净、干燥状态，并对路面标线进行覆盖，以免标线受到污染；2)选取合适施工宽度，通过专业雾封层施工机械将雾封层材料均匀地喷洒到路面上，第一遍按0.23 kg/m2～0.3 kg/m2的洒布量进行洒布，光化干燥1 h～2 h后进行第二遍洒布，洒布量采用0.3 kg/m2～0.4 kg/m2；3)洒布完成后进行封闭养护，保证雾封层的成型效果，施工后2 h左右即可开放交通。施工过程及施工效果图如图1和图2所示。

2.2 雾封层路用性能检测

2 d后对雾封层施工路面进行路用性能检测，结果见表3。

从表3中可知，两段雾封层施工路面的渗水系数均达到设计值(≤300 mL/min)的要求。表明：喷洒雾封层乳液后，乳液渗入到路面空隙中，充分湿润集料表面和沥青膜，快速破乳使水分蒸发，在路面内部的集料表面和沥青胶结料表面形成新的保护膜，有效封住空隙，防止水分下渗，改善路面的抗渗水性能。

表3 雾封层施工路段性能检测

桩号渗水系数/mL·min-1摩擦系数/BPNZK155+67026757ZK155+69011774ZK162+93010754ZK163+12016059设计值≤300≥45

两段雾封层路面的摩擦系数(BPN)值较施工前有所降低但仍在许可范围内，路面抗滑性能良好。抗滑性能有所降低主要是因为雾封层施工后，在乳液破乳后在沥青路面层形成一层薄的保护油膜，在开放一段时间交通后，经车辆作用面层表面的保护膜破坏后，路面的抗滑性能将会恢复到之前状态。

3 结语

在渗水较大的路段采用雾封层施工可以有效的改善路面抗渗水性能，同时不会对路面其他性能指标产生较大影响。在进行雾封层施工前应通过试验确定合理的洒布量及洒布方式等，保证雾封层施工达到最佳效果。雾封层施工后路面的抗滑性能会有所降低，需对养护路段通车后的抗滑性能做持续观测，同时对于抗滑性能要求较高的路段应谨慎使用。

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Application studying of fog seal technology in expressway maintenance engineering

Wang Zhiying1Zhao Xutao2

(1.ShaanxiInstituteofTechnologyofProfessionofAviation,Hanzhong723102,China; 2.ThirdHighwayEngineeringCompanyofCCCC,SecondEngineeringCo.,Ltd,Beijing100023,China)

Combining with the Da-Guang highway maintenance engineering examples, this paper discussed the fog seal materials technology requirements and spraying amount determination method, and elaborated the construction process of fog seal, put forward the detection measures of fog seal road performance, to ensure the best effect of fog seal layer construction.

fog seal technology, spraying amount, road performance, construction process

1009-6825(2017)09-0114-03

2017-01-18

王志英(1979- )，女，高级讲师; 赵绪涛(1980- )，男，高级工程师

U418.4

A