瀝青路面封涂層在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

張玉云

（武威公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所，甘肅 武威 733000）

0 引言

G30連霍高速古永段公路2002年建成通車，是國(guó)家高速公路網(wǎng)連接?xùn)|西方向重要的交通經(jīng)濟(jì)主干線，全長(zhǎng)112.9km，雙向四車道。隨著運(yùn)營(yíng)年限的逐步增加，路面不同程度出現(xiàn)一些病害，期間對(duì)部分路段雖進(jìn)行過中修，但仍有部分路段路面存在裂縫、麻面、細(xì)集料老化散失、滲水大、抗滑性能差等問題。為了阻止病害的進(jìn)一步擴(kuò)大，延緩使用年限，2017—2021年武威公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所對(duì)此類病害，引進(jìn)了STAR瀝青路面封涂層進(jìn)行了預(yù)防性修復(fù)處治，處治后路面滲水、抗滑效果明顯。因此，本文可為STAR瀝青路面封涂層在高速公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中大范圍推廣使用提供參考。

1 瀝青路面封涂層材料

STAR瀝青路面封涂層是美國(guó)進(jìn)口的高端材料，是一種以精制煤焦油瀝青乳液為主，添加了橡膠類高分子聚合物與表面活性劑的混合物。其中含有煤焦油瀝青，礦物填料和表面活性劑，當(dāng)噴涂在瀝青路面后，表面會(huì)形成一層耐久、耐磨、有彈性和優(yōu)質(zhì)抗?jié)裥缘谋Ｗo(hù)層，保護(hù)瀝青路面不受空氣氧化與紫外線輻射的侵害，保護(hù)瀝青路面不受水、鹽和氣候等物質(zhì)的滲入，保護(hù)瀝青路面不受各類化學(xué)物質(zhì)品的侵蝕軟化。

2 瀝青路面封涂層材料的性能特征

STAR瀝青路面封涂層具有以下出色的特性：

2.1 防滑性

瀝青路面封涂層是在原路面上，用專用噴涂設(shè)備在一定的壓力下噴涂出厚約1mm的帶石英砂細(xì)骨料的高懸浮性黑色乳液，由于添加了耐磨性細(xì)骨料（石英砂），瀝青乳液在充分裹覆骨料后，增大了瀝青路面的防滑系數(shù)，使路面表面防滑性能增加，而細(xì)骨料石英砂含硅量在95%以上，非常堅(jiān)固耐磨，可以增加路面抗滑性能。

2.2 防水性

瀝青路面封涂層材料具有優(yōu)質(zhì)抗?jié)裥?、抗水性，?dāng)路面噴涂封涂層后形成一層保護(hù)層，其封住路面表面水分，阻止水滲入路面深層，隔絕水分滲入，從源頭處消除水損壞隱患。

2.3 防老化性

瀝青路面封涂層是以高溫精煉煤瀝青作為基質(zhì)，故對(duì)路面有較好的防護(hù)性能，可有效防止紫外線對(duì)路面的侵害，防止路面老化。

2.4 防油性

瀝青路面封涂層是高溫精煉的煤瀝青封涂層，與傳統(tǒng)的石油為基質(zhì)的燃油有較大區(qū)別，為惰性物質(zhì)，不易被分解，無揮發(fā)，噴涂后形成一層黑色涂層，隔離了機(jī)油、柴油、汽油的滲入，不但可以防滲入，還可洗去各種化學(xué)物質(zhì)。

2.5 防化學(xué)物質(zhì)

冬季降雪，積雪覆蓋路面，養(yǎng)護(hù)人員灑布融雪劑，融雪劑同樣會(huì)腐蝕路面，瀝青路面封涂層可隔絕油類、酸類、鹽類、酒精等氣體物質(zhì)對(duì)路面的損壞。

2.6 施工方便快捷，綠色環(huán)保

該材料使用專用噴涂設(shè)備進(jìn)行施工，施工工作效率高，不會(huì)產(chǎn)生廢棄物，而細(xì)骨料結(jié)構(gòu)可降低噪音。又因材料中含有煤焦油瀝青，將此材料噴涂在瀝青路面上，路面更加黑亮，噴涂后的路面美觀程度大大提升，美化如新。同時(shí)，施工無需中斷交通，車輛可正常行駛。

3 瀝青路面封涂層使用范圍

STAR瀝青路面封涂層是一種用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的材料，主要用于瀝青路面相對(duì)平整，路面無結(jié)構(gòu)性破損的路段，是對(duì)路面早期出現(xiàn)的病害進(jìn)行的保養(yǎng)，適用于小于3mm的輕微裂縫，瀝青路面與粒料粘結(jié)力不足出現(xiàn)的細(xì)集料散失，瀝青路面壓實(shí)度不足空隙率偏大出現(xiàn)的滲水。這些病害如果能盡早進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處治，會(huì)防止瀝青路面的老化，預(yù)防病害擴(kuò)大，恢復(fù)其原有性能，延長(zhǎng)路用壽命。

4 施工工藝

4.1 施工前準(zhǔn)備工作

（1）施工前確定好施工路段，計(jì)算噴涂面積，根據(jù)噴涂面積準(zhǔn)備好所需材料及用量：煤焦油瀝青乳液、石英砂、水、快干劑等材料，材料符合施工要求。

（2）嚴(yán)格按照GB5768.4—2017《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線 第4部分：作業(yè)區(qū)》中高速公路作業(yè)區(qū)布置要求，規(guī)范布置安全施工作業(yè)區(qū)域，去除路面浮塵、石屑、泥沙等雜物，使路面干燥，無油污，徹底清潔路面后，用塑料膠膜對(duì)路面標(biāo)線進(jìn)行保護(hù)以防污染，同時(shí)為防止造成黑色污染，對(duì)橋梁防撞墻、路緣石、護(hù)肩墻等采取遮擋措施，以免濺出細(xì)料將其污染。

4.2 配制混合料

STAR瀝青乳液是從美國(guó)生產(chǎn)運(yùn)抵國(guó)內(nèi)，在運(yùn)輸國(guó)內(nèi)后有一定的存放時(shí)間，期間會(huì)出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，因此需將每桶瀝青乳液攪拌均勻后才可吸入專用噴涂設(shè)備罐中。專用噴涂設(shè)備罐中帶有強(qiáng)制性攪拌功能。按照參配比例將水加入攪拌器保持中速運(yùn)轉(zhuǎn)，勻速加入石英砂。路面情況不同，石英砂的參配比例不同，根據(jù)路面狀況確定砂的比例，其混合料配合比例如表1所示。添加量最高不超過50%，添加完石英砂蓋緊容器罐蓋子快速攪拌10min后，再中速攪拌，保持混合料的均勻性，讓瀝青乳液充分裹覆到石英砂上。

表1 高速公路建議混合料配合比例

4.3 噴涂

根據(jù)高速公路路面狀況，確定噴涂區(qū)域及施工行走方向，施工前對(duì)專用噴涂設(shè)備的每個(gè)噴嘴進(jìn)行嚴(yán)格檢查，不能有堵塞現(xiàn)象，經(jīng)檢查達(dá)到暢通無阻后，設(shè)定噴涂的位置、噴涂的寬度、噴涂行走速度、噴涂量、噴涂壓力等相關(guān)參數(shù)，設(shè)定好參數(shù)后，按現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人口令進(jìn)行勻速行進(jìn)、均勻噴涂。一般情況下第一層噴涂完后待光化干燥1h后即可進(jìn)行第二層噴涂，第二層應(yīng)沿第一層垂直方向噴涂，提高噴涂的勻均性，噴嘴開啟數(shù)量依據(jù)路面寬度確定，正常情況下高速公路半幅噴涂寬度按3.75m設(shè)定，噴涂量控制在每分鐘200～210kg，噴涂時(shí)行走速度控制在每小時(shí)為3.2～3.5km，混合料用量控制在每平米1.5kg，確保噴涂路面完全被覆蓋和噴涂均勻。噴涂完畢后，人工對(duì)機(jī)械噴涂不到位的邊角位置進(jìn)行勾邊涂刷，以保證混合料的覆蓋質(zhì)量與邊線美觀。

4.4 養(yǎng)生

施工完畢后，保留一定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，正常情況下用試紙檢測(cè)，路面干涸不黏時(shí)，揭去標(biāo)線上覆蓋的塑料膠膜后，開放交通。開放交通時(shí)間應(yīng)保證路面溫度在零上10℃～37.8℃之間、濕度不高于80%，低于60%的條件下，在陽光照射情況下，約4～6h后開放交通。

5 瀝青路面封涂層應(yīng)用效果

5.1 施工效果對(duì)比

經(jīng)過連續(xù)5年的實(shí)施，對(duì)不同路段進(jìn)行觀測(cè)和檢測(cè)對(duì)比，實(shí)施過封涂層路段的滲水系數(shù)呈下降趨勢(shì)，施工前滲水系數(shù)平均為108mL/min，施工后為“0”，施工六個(gè)月后觀測(cè)仍為“0”，在最冷的冬季滲水系數(shù)為2.2mL/min，這是由于冬季低溫凍裂的原因，由此可見，防滲水效果顯著。實(shí)施過封涂層路段的路面抗滑性能呈上升趨勢(shì)，施工前抗滑指數(shù)平均值為48.9，施工后平均值為61.0，抗滑指數(shù)上升了12.1，施工六個(gè)月后觀測(cè)擺置為60.3，摩擦系數(shù)基本保持在施工后的水平，沒有隨著時(shí)間降低。證明使用STAR瀝青路面封涂層后路面病害得到有效處治，路面抗滑性能和防滲水性能有明顯提高。同時(shí)，施工后路面顏色黑亮如新，路面病害無擴(kuò)大，達(dá)到了預(yù)期效果。

5.2 施工體會(huì)

STAR瀝青路面封涂層作為一層極薄的封涂層，密封了瀝青路面，阻止了水分的滲入，發(fā)揮了較好的防滲水效能，但瀝青路面封涂層不能改變路面的結(jié)構(gòu)性能，只能作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)瀝青路面的功能層養(yǎng)護(hù)材料，瀝青路面封涂層的施工相當(dāng)于在舊瀝青路面上增加了一層防水層，防止雨水從路面的縫隙滲入路基。此工藝可提高路面防滲水性能，防止了水損害，是一種有效的預(yù)防性修復(fù)措施。由于瀝青路面封涂層施工簡(jiǎn)單，噴涂速度快，每臺(tái)設(shè)備每天雙層可噴涂10 000～12 000m，單層更快，在不阻斷交通的情況下施工，降少了施工工期，相比其他一些預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，養(yǎng)護(hù)成本略高，但相比挖除路面處治損壞部分的方法，養(yǎng)護(hù)成本還是比較低的，節(jié)約了資金，使用壽命延長(zhǎng)3～5年。另外，STAR瀝青路面封涂層處治橋面滲水效果較好，在不改變橋梁荷載的情況下，有效防止了雨水從橋面滲入導(dǎo)致板底鉸縫脫落、堿化、混凝土剝落等問題。

6 施工要點(diǎn)

（1）為保證施工質(zhì)量，技術(shù)人員在確定施工方案后，施工過程中要嚴(yán)格控制施工工藝和混合料配合比的使用，以達(dá)到最佳噴涂效果。

（2）對(duì)路面使用年限較長(zhǎng)，老化嚴(yán)重與污染的路段，先采用3倍清水對(duì)瀝青乳液進(jìn)行稀釋后進(jìn)行噴灑，每平方米噴灑量控制在0.22～0.33kg，等噴灑區(qū)域干透后，再噴涂混合料。

（3）在施工過程中，為防止混合料填塞管道或噴嘴，攪拌機(jī)要連續(xù)進(jìn)行攪拌，使混合料處于懸浮狀態(tài)，確保混合料的均勻性。

（4）安排施工前要時(shí)刻關(guān)注天氣信息，不得在雨天、霧天以及溫度低于10℃以下施工。施工路面溫度與空氣溫度必須在10℃以上，溫度過低或過高均不適宜施工，若路面溫度高于32℃以上，須采取灑水車降溫，并等路面干燥后方可施工。

（5）在配制混合料前根據(jù)噴涂面積，做好施工用料的計(jì)劃，當(dāng)天配制的混合料必須當(dāng)天用完，不得存放。

7 結(jié)語

通過近年來在G30連霍高速古永段路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中對(duì)STAR瀝青路面封涂層的應(yīng)用，有效解決了瀝青路面粒料粘結(jié)力不足、滲水等問題，處治后效果較明顯，通過對(duì)不同路段的實(shí)施和觀察，處治后的路面有明顯防滲水的作用，降低了病害發(fā)生率。