含砂雾封层在公路养护工程中的应用研究

徐倩 郑州路桥建设投资集团有限公司

一、含砂雾封层的技术特点

含砂雾封层采用MasterSeal 沥青浓缩封面料，比如改性乳化沥青、陶土等材料，通过专用封层喷洒设备，将此类材料均匀喷洒到沥青路面，形成一薄层，从而达到封闭路面路表微裂缝、防止雨水下渗的作用，同时还能增强路面抗滑能力，延缓路面沥青老化，具有良好的施工效果。相比其他沥青路面预防性养护技术，含砂雾封层技术特点如下：

1.适用性强。含砂雾封层多用于路面早期病害养护，比如道路通车2～3 年，病害不太明显的高等级公路。该技术成本低，可有效抑制路面病害发展，改善路面使用性能，保证路面技术状态始终良好。

2.应用范围广。含砂雾封层技术可用于严重沥青老化的路面养护。作为一种性能优良的沥青路面养护封面料，MasterSeal 沥青浓缩封面料可以通过自身的还原再生功能，改善并激活老化后的沥青分子，促使路面硬化程度下降，消除因沥青流失而产生的多种病害。此外，在提高路面美观性方面同样具有显著的效果。

3.使用性能良好。当陶土、乳化沥青等材料均匀拌和且喷洒到需养护路面后，将会形成一层良好的防滑面层，可以有效提升路面的防水和抗滑能力，进而大幅提升路面行车舒适性和安全。

二、工程概况

某公路工程全长16.65km，起讫桩号为k509+798～k522+448，为双向四车道，是一条重要的交通工程。随着运营通车时间的不断增长，路面出现了一定程度的老化现象和病害问题，比如轻微裂缝、车辙、沥青膜脱落等等。从病害情况分析，采用含砂雾封层预养护较为合适。

三、试验段原路面检测及养护方案的确定

为确定含砂雾封层路面预防性养护方案是否合理，本文采取k51+000～k511+000 段为试验段，结合路面各项性能检测数据，判定含砂雾封层施工的可行性。

1.构造深度

为验证原路面构造深度情况，本文采用铺砂法进行试验分析，试验段全长1000m，每隔200m 设一测点，通过原路面构造深度检测，可得结果如表1 所示。

根据表1 可见，原路面构造深度范围在0.31～0.42mm，相比相关规范要求≥0.55mm，无法满足规定要求，表明原路面构造深度不足。

2.摩擦系数

在路面摩擦系数检测时，一般可采用摆式摩擦仪，同样按照每隔200m 设测点，所得抗滑摆值检测结果如表2 所示。

表2 为原路面摩擦系数检测结果，通过检测可知，原路面摩擦系数抗滑摆值范围为45～51BPN，相比规范要求≥45BPN，虽均可满足要求，但相对来讲，摩擦系数偏低，需进行预防性养护施工。

3.渗水系数

本工程为双向四车道，为检验路面是否存在渗水情况，可采用渗水仪在上述测点进行渗水系数检验，所得结果如表3 所示。

由此可见，本工程存在一定渗水现象，但均在规范要求≤50mL/min 以内，为提高路面抗渗性能，可采用预防性养护措施进行处治。

经上述分析，原路面存有少量横向裂缝，构造深度相对较低，已无法满足规范技术要求。但摩擦系数和渗水性能基本可以达到要求，可满足含砂雾封层预防性养护施工条件。

表1 原路面构造深度检测结果

表2 原路面抗滑摆值检测结果

表3 原路面渗水系数检测结果

四、含砂雾封层施工技术要点

1.封闭交通

为保证施工安全，施工前，需组织编写交通安全保障方案，待审核通过后，可根据方案局部封闭行车道，并按照规定要求，在指定位置摆放安全施工标志，提醒行人、车辆绕行。

2.原路面病害处理

通过现场路面勘查发现，原路面存在诸多病害。为此，应在含砂雾封层施工前，先进行原路面病害处治。比如，采用灌缝、挖补等措施进行路面裂缝、坑槽处理。采用铣刨、填充等措施进行路面车辙、拥包处理。填缝料尽可能采用高含量乳化沥青和细砂均匀搅拌制作而成的材料，不得采用与雾封层材料产生不良化学反应的材料。

3.原路面清扫

为了保证施工质量，需在喷洒含砂雾封层材料前清理干净道路表面层，一般可采用扫帚或钢刷将有浮土的污染物或泥块清理干净，若清理难度较大，则可采用高压清洗车冲洗。为避免污染道路辅助设施，需采用可重复利用的材料进行覆盖。

4.材料、设备准备

材料和设备是保证工程施工质量的关键，施工前，要详细检查材料、设备的数量、规格、型号。针对施工材料，进场前，要抽样检查乳化沥青、细粒砂等材料的质量，待质量合格后才能用于施工。针对施工设备，详细检查设备的数量和运行情况，提前试机，保证设备始终处于良好的工作状态。含砂雾封层施工所需设备不多，但对洒布机的性能具有很高的要求。一般需采用专用设备进行混合料喷洒，该工程采用大型高压喷洒设备。设备容器罐容量不得低于6吨，并设有搅拌装置，一方面，避免雾封层材料和砂料离析；另一方面，保证混合料均匀拌和，提高混合料质量。针对不宜施工部位，则可采用小型设备。

5.洒布混合料

采用专用喷洒设备，含砂雾封层施工中，应保证喷洒速度和喷洒量符合施工设计要求。在整个洒布宽度范围内，严控喷洒量，一般单、双层喷洒量分别为0.9～1.2kg/m2、1.6～2.0kg/m2，确保整个喷洒过程均匀、一致。

6.局部修补

大型机械施工往往会存有遗留或死角问题，针对此类问题，可采用人工+小型设备进行局部修补，最终保证整段工程喷洒量均匀、一致。

7.养护与交通开放

养护期间，禁止车辆和行人通行，避免对含砂雾封层成型效果造成不利影响。一般情况下，施工结束2 小时后，待路面强度和压实度达到施工规定要求后，便可开放交通。

8.注意事项

第一，施工过程中，为避免含砂雾封层施工会污染周围环境，需采取合理的措施加以保护。比如，通过覆盖遮挡等方式保护道路沿线护栏、路缘石等。此外，还要及时清理施工所产生的各类废弃物，避免污染周围环境。

第二，施工当天气温低于10℃，或路表温度低于15℃，或下雨天，均不得进行含砂雾封层施工。

第三，必须严格按照施工当天天气情况，合理控制养生成型时间。一般情况下，施工结束2 小时后即可开放交通。根据气温和施工现场具体情况，固化时间若为3～6小时，则双层封闭交通时间需适当延长，为4～8 小时，待各项指标满足施工规定后，才能开放交通。

五、含砂雾封层路面工后质量检测分析

为验证含砂雾封层路面施工效果，可结合工前检测结果，采用同样的试验方法在工后30 天进行路面摩擦系数、构造深度及渗水系数检测，检测结果如下：

1.构造深度检验

采用铺砂法检测工后路面构造深度，所得结果为0.55～0.62mm，可满足规范要求≥0.55mm，同时，相比原路面构造深度0.31～0.42mm，含砂雾封层施工后路面构造深度得到了显著提高，此外并未见“油皮”情况，大大提升了路面行车的安全性。

2.摩擦系数检验

采用摆式摩擦仪检测工后路面构造深度，所得结果为69～78BPN，可满足规范要求≥45BPN，同时，相比原路面摩擦系数45～51BPN，含砂雾封层施工后，有效提升了路面的摩擦系数，封闭了路面微小裂缝，提高了路面抗滑能力。

3.抗渗系数检验

通过渗水仪对工后路面渗水系数进行检验，各测点所得结果均为0，表明路面未见渗水现象，含砂雾封层施工后路面具有良好的抗渗效果，有效填补了原路面微小裂缝和空隙，阻止了路表水下渗。

六、结束语

综上所述，近年来，我国交通压力日益增长，加之高温、重载等因素的严重影响，很多沥青路面出现了早期病害问题，如车辙、拥包、裂缝等，大幅降低了沥青路面的使用性能。随着科技的不断进步，大量新材料、新工艺不断涌现，含砂雾封层技术的应用，可以封闭路面路表微裂缝，避免路面渗水和表面松散，延缓路面沥青老化，改善路用使用性能，具有良好的施工应用效果。