瀝青路面霧封層施工技術(shù)研究

劉燕 杜偉剛

摘 要：作為我國高等級(jí)公路路面結(jié)構(gòu)的主要類型，瀝青混凝土路面因其自身優(yōu)勢(shì)得到了廣泛應(yīng)用。但伴隨交通運(yùn)輸行業(yè)的迅速發(fā)展，我國交通量增長(zhǎng)速度過快，特別是重載超載問題的加劇，嚴(yán)重?fù)p害了路面質(zhì)量，在行車荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下，很多瀝青混凝土路面出現(xiàn)了不同程度的早期病害，如坑槽、裂縫、沉陷、車轍等，導(dǎo)致各類病害頻發(fā)。霧封層技術(shù)作為一種高效、低耗、低成本的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在我國瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合具體工程案例，提出了采用霧封層作為路面養(yǎng)護(hù)方案，并對(duì)霧封層的作用原理及施工技術(shù)要點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：瀝青路面;霧封層;技術(shù)原理

中圖分類號(hào)：U416.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 工程概況

某公路工程屬于運(yùn)輸主干線，設(shè)計(jì)為雙向四車道，原路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。在投入運(yùn)營(yíng)之后，由于交通流量大，且重載車輛相對(duì)較多，再加上外界因素的影響，導(dǎo)致路面出現(xiàn)一系列病害，并有急劇擴(kuò)大的趨勢(shì)，局部路段出現(xiàn)瀝青老化現(xiàn)象，集料松散脫落，存在諸多細(xì)小裂縫，水損害嚴(yán)重。針對(duì)這一現(xiàn)象，擬采用霧封層技術(shù)對(duì)原路面進(jìn)行處理，以提升其使用性能。

2 霧封層的作用原理

常溫下，作為一種液體養(yǎng)護(hù)材料，在路面上以霧狀形式進(jìn)行噴灑，而構(gòu)成的一層薄薄的路面保護(hù)層即被稱為霧封層。霧封層的作用原理可從表面孔隙密封及再生表層瀝青兩方面進(jìn)行分析。

（1）表面孔隙密封。瀝青路面存有相應(yīng)孔隙，孔隙內(nèi)進(jìn)入水或空氣后，將加快路面瀝青損壞速度。在常溫下，霧封層材料流動(dòng)性良好，在裸露集料表面可均勻地形成一層薄膜。聚集于集料之間的坑洼位置，以此構(gòu)成厚度較大的瀝青膜，對(duì)表面孔隙進(jìn)行封閉，進(jìn)而避免水、空氣流入，降低損壞程度。因霧封層材料流動(dòng)性、滲透性俱佳，在揮發(fā)輕質(zhì)成分前，將向路面孔隙內(nèi)滲入。如材料內(nèi)輕質(zhì)成分揮發(fā)后，通過粘結(jié)劑的方式殘留物可對(duì)路面損壞產(chǎn)生的影響進(jìn)行彌補(bǔ)，進(jìn)而增強(qiáng)路面集料之間的粘結(jié)力，并實(shí)現(xiàn)路面使用年限增加的目的。

（2）再生表層瀝青。瀝青內(nèi)碳?xì)浠衔镙^多，主要分為四部分，瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香分、飽和分。瀝青液體主要構(gòu)成部分為芳香分、飽和分。膠質(zhì)結(jié)合瀝青之間過于脆弱，膠質(zhì)電荷電極相同，為此，在瀝青液體部分存在排斥現(xiàn)象，進(jìn)而構(gòu)成的膠體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。深黑色為新瀝青路面，在各種因素作用下，瀝青路面將逐步轉(zhuǎn)化為灰色，特別是老化后，瀝青粘合作用降低，則會(huì)產(chǎn)生大量病害問題，如麻面、裂縫等，此時(shí)如養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，將嚴(yán)重影響道路使用情況，甚至危害行車安全。為此，必須根據(jù)路面實(shí)際情況，做好預(yù)養(yǎng)護(hù)施工。

3 瀝青路面霧封層技術(shù)施工要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前，需先做好路面情況調(diào)查工作，并對(duì)全部病害進(jìn)行有效處治。同時(shí)，要清理干凈路面所有雜物，采用高壓吹風(fēng)機(jī)將瀝青路面上的浮塵吹干凈，清理干凈路表。根據(jù)施工要求，為保證后期大面積施工質(zhì)量，可采取具有代表性的路段作為試驗(yàn)段，長(zhǎng)度為200 m。從而確定各項(xiàng)施工參數(shù)，如噴灑時(shí)間、噴灑量等。為確定噴灑用量，可采用1 m×1 m面積的舊瀝青路面，在其上均勻噴灑1 kg霧封層材料，隨后對(duì)路表面變化進(jìn)行詳細(xì)觀察，若材料未向路面全部滲入，則表明噴灑用量太多，需適量減少噴灑用量，直至材料全部滲入路面，經(jīng)確定0.55 kg/㎡為最佳噴灑用量。

3.2 施工流程

（1）原路面病害處理。據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果顯示，原路面存有不同程度的早期病害問題，如裂縫、松散、車轍等，為了保證養(yǎng)護(hù)施工效果，需預(yù)先做好原路面病害處理工作，保證處治效果良好。病害類型不同，則所選用的處治方法也不盡相同。具體處治方式如下：

裂縫處理：裂縫寬度在5 mm以上，則采用開槽灌縫處理。

車轍處理：本路段存有車轍病害，這種情況下，需先將舊瀝青層挖除，再選用填料重新鋪筑，從而有效處理車轍病害。

沉陷、網(wǎng)裂處理：可先挖除舊瀝青層，隨后鋪筑新填料，以此處治沉陷及網(wǎng)裂病害。

輕微松散：先確定輕微松散病害處，然后清理干凈松散粒料，再重新填筑新材料。

（2）霧封層施工。本工程采用智能化瀝青灑布車進(jìn)行施工，根據(jù)試驗(yàn)段施工確定0.55 kg/㎡為灑布量，按照設(shè)計(jì)要求，合理控制灑布施工速度和灑布量。針對(duì)死角或漏灑部位，則采用人工的方式進(jìn)行補(bǔ)灑處理，特別是路緣帶或標(biāo)線周圍。

橫向接縫處理不當(dāng)勢(shì)必會(huì)對(duì)路面的美觀性造成影響，甚至?xí)嬖诰植慷嘤蛦栴}。因此，在施工過程中應(yīng)盡量降低橫縫數(shù)量，不得隨意停機(jī)，或縮短停機(jī)時(shí)間。當(dāng)灑布設(shè)備所裝材料用完時(shí)，前后攤鋪重疊一定距離，待油毛氈鋪好后，即可進(jìn)行灑布施工。

在封層材料破乳時(shí)，施工當(dāng)天的溫度、濕度與風(fēng)力等均會(huì)對(duì)施工造成一定影響。若氣溫在10℃以下，或路表溫度在15℃以下，或陰雨天氣，不得施工。若施工過程中突遇降雨，必須馬上暫停施工，若涂料被雨水沖掉，可在路面干燥程度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，及時(shí)重新灑布。

（3）霧封層養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)期間，禁止車輛隨意進(jìn)出，需做好交通管制工作，待霧封層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才能開放交通，但前期需做好行車速度限制工作，一般控制在40 km/h以下。待完成養(yǎng)護(hù)封閉工作之后，需再次進(jìn)行路面清理，并及時(shí)清除鋪在路面上的封膠布，待質(zhì)量檢查合格后，才可開放交通。

4 霧封層技術(shù)應(yīng)用效果及評(píng)價(jià)分析

4.1 外觀對(duì)比評(píng)價(jià)

（1）施工前。在霧封層未施工前，本路段舊瀝青路面局部已出現(xiàn)表面集料松散現(xiàn)象，路面顏色以淺灰色為主，其中少數(shù)地方已發(fā)白，甚至出現(xiàn)麻點(diǎn)，道路標(biāo)線已不清晰，將會(huì)嚴(yán)重影響行車安全。由于表層瀝青膜已出現(xiàn)剝落，在車輛行駛過程中，結(jié)構(gòu)層相當(dāng)一部分細(xì)集料的作用將會(huì)散失，甚至?xí)绊懘旨系恼辰Y(jié)性能，路面產(chǎn)生均勻的小坑洞。此外，在車輛長(zhǎng)期碾壓下，由于粗集料粘結(jié)力不足，隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，路面病害將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，最終影響路面通行，引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。

（2）施工后。采用霧封層養(yǎng)護(hù)處理后，從外觀來看，路面顏色明顯改善，為深黑色，同時(shí)，有效封閉了路面微小裂縫和表面孔隙，且有一層瀝青薄膜存于路表面，有效增強(qiáng)了路面抵抗低溫能力，起到保護(hù)路面的效果。霧封層還能重新粘合松散的集料，延長(zhǎng)路面使用年限。

4.2 試驗(yàn)對(duì)比評(píng)價(jià)

基于霧封層僅能養(yǎng)護(hù)路面，不能提高路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)及平整度。此次試驗(yàn)檢測(cè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)僅選用摩擦系數(shù)擺值、構(gòu)造深度。

按照相關(guān)規(guī)范要求，瀝青路面構(gòu)造深度TD≥0.55 mm。

施工前，TD檢測(cè)值為0.799 mm。施工后，TD檢測(cè)值為

0.671 mm，整體來講，工后TD檢測(cè)值有所下降，降低了0.128 mm，減少比例為13.123%，但仍在規(guī)范要求以內(nèi)。說明霧封層施工后可明顯改善路面構(gòu)造深度，有利于路面排水，可阻止或減少對(duì)路面的水損壞。

根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，瀝青路面摩擦系數(shù)抗滑擺值Fb≥42 BPN，施工前擺值平均值為51.10 BPN，施工后擺值平均值為47.60 BPN，降低值為3.5 mm，降低比例為7.58%，整體來講，下降幅度不大，表面使用霧封層后，可對(duì)路面摩擦系數(shù)抗滑擺值進(jìn)行有效改善。

5 結(jié)束語

綜上所述，近年來，我國機(jī)動(dòng)車保有量逐漸攀升，目前機(jī)動(dòng)車已經(jīng)達(dá)到3.6億輛，公路工程在運(yùn)營(yíng)過程中承擔(dān)了更大交通壓力，在車輛碾壓、荷載等作用下，易出現(xiàn)路面裂縫、松散等病害。霧封層技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的防護(hù)性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，通過霧封層技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高路面的防滲性能，減少路面水損災(zāi)害的出現(xiàn)，而且還能增強(qiáng)路面耐磨性，延長(zhǎng)工程使用年限。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建華.瀝青路面霧封層技術(shù)的工程應(yīng)用[J].石油瀝青，2012，26（03）：60-65.

[2]張南海.霧封層技術(shù)在高速公路瀝青砼路面早期破壞預(yù)防性養(yǎng)護(hù)探討[J].中國建設(shè)信息，2012，18（11）：48-49.

[3]司道光.瀝青霧封層技術(shù)在高速公路路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用淺析[J].建材與裝飾，2016，12（10）：261-262.

[4]陳瑞婷.新建瀝青路面霧封層應(yīng)用技術(shù)研究[J].交通世界，2017，24（Z1）：32-33+35.

[5]王艷珍.公路路面養(yǎng)護(hù)中瀝青霧封層技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界，2016，23（Z1）：90-91.