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沥青路面预防性养护雾封层在沿江高速公路上的应用研究

《沥青路面预防性养护雾封层技术在沿江高速公路的应用与效果分析》通过对沿江高速公路沥青路面现状及需求进行调研，结合道路实际情况，探讨了采用雾封层技术进行预防性维护的可能性和必要性。雾封层是一种有效的预防性养护措施，通过向沥青表面喷洒一层薄薄的液体密封剂（即雾封材料），可在不破坏原有路表的前提下，有效减缓路面老化、龟裂等病害的发展速度。

研究结果显示，在沿江高速公路使用雾封层技术后，路表面反射裂缝的发生率显著降低。经雾封处理后的沥青路面不仅在一定程度上提高了其抗滑性能和耐磨性，而且增强了路表的防水效果，延长了路面使用寿命，降低了未来维护成本。此外，该技术具有操作简便、施工时间短等优点，特别适用于交通流量大且无法长时间封闭道路进行养护作业的情况。

综上所述土建投标方案（江南雅居三期），《沥青路面预防性养护雾封层在沿江高速公路上的应用研究》旨在通过科学合理的规划与实践应用，探索适合高速公路维护的新模式和新方法。研究表明，雾封层技术是提升高速公路运营质量和效率的有效手段之一，在实际工程中具有广阔的应用前景。

摘 要：本文介绍了沥青路面预防性养护雾涂层技术，以及该技术在沿江高速公路上应用研究的简要情况。通过检测喷洒前后路面不同时间的抗滑值、构造深度、渗水系数、平整度以及不同施工层数、不同配比的效果等来研究其路用性能，并得出了初步结论。根据对检测数据分析得出：SUPREME雾封层技术尽管会轻微降低路面的构造深度，但不会影响路面的摩擦性能，而且其防水效果较好，施工过程也比较简单、快速。

关键词：预防性养护；雾封层；抗滑系数；构造深度；渗水系数；平整度。

Application of Fog Seal For Asphalt Pavement Preventive Maintenance On Yanjiang Expressway

LI Ning1，ZHANG Bing1，YU XianJiang2

（JiangSu YanJiang Expressway Co. Ltd1, Changshu 215500, China）

(JiangSu Provincial Communication Planning and Design Institute2, Nanjing 210005, China)

Abstract:：This paper introduces the technology of Fog Seal for Asphalt Pavement Preventive Maintenance(PPM) ,and the application on Yanjiang Expressway. Some performance indexes of pavement such as Friction coefficient、Texture depth、Infiltration coefficient、Pavement evenness and the effects of different ratio or seal are measured before and after applying fog seal. The date indicates that although the using of SUPREME Fog Seal will reduce lightly the texture depth, but it will not influence the using function, it will conspicuous enhance the waterproof effect, and its constructing technology is simple and rapid.

Key word：Preventive Maintenance Fog Seal; Friction coefficient; Texture depth; Infiltration coefficient; Pavement evenness

预防性养护（PPM）实质上是一种周期性的强制保养措施，它并不考虑路面是否已经有了某种损坏。因此预防性养护最佳实施时机应该是在路面尚处于良好状况[1]下进行，它能防止路面早期轻微病害的进一步扩展，延缓路面使用性能的衰减而进行的预防性养护措施。根据相关资料研究表明，一条质量合格的道路在使用寿命前75%的时间内性能下降40%，这一阶段称之为预防性养护阶段，如不能及时养护，在随后12%的使用寿命时间内，性能将再次下降40%，从而造成养护成本的大幅度增加，这一阶段称之为矫正性养护阶段[2]。因此，从路面全寿命周期养护成本的角度来看，及早的在预防性养护阶段进行及时、有针对性的养护或预防性质的养护，能在很大程度上节约养护经费。

考虑到沿江高速公路地处苏南多雨地区，属季风副热带海洋性气候，年平均降雨量达

1200mm左右，而沥青上面层一般厚度较薄，一旦出现了细微裂缝等早期病害，雨水就会立即渗入中下面层和基层，在车辆的高速行使和轮载高压泵吸作用下，基层中的细集料将被唧出路面，而形成灰白色的浆体。为使路面沥青混凝土处于良好的工作环境，应尽量减少雨水下渗进入中下面层及基层，做好防水、排水及防止沥青路面的老化工作对做好高速公路预防性养护显得尤为重要。自2004年8月份通车以来，沿江高速公路承担了沪宁高速公路扩建期间主要的重载货车交通，即使在沪宁高速公路扩建工程通车后，沿江高速公路仍承担着相当重交通流量的严峻考验。05年最大断面日交通量曾达到7万辆（折合成标准小客车），部分段落的客货比例也高达47％：53％。采取一定的预防性养护措施，减少重载交通对路面产生的影响，尽可能的延缓路用性能的衰减，能在很大程度上降低沿江高速全寿命周期内的总养护成本。结合沿江高速公路通车不久的特点，我们选择了沥青路面雾封层作为沿江高速公路现阶段预防性养护措施的试验方案之一。

雾封层技术是将雾状的乳化沥青或专门的防护再生剂喷洒在旧的沥青混凝土路面上，其目的是更新和还原表面已氧化的沥青膏体、填封微小裂缝和空隙、路面防水及抑制松散[4]。它采用专业喷洒设备或人工喷洒工具有压力的进行喷洒，所使用的材料一般为乳化沥青、防护再生剂或其他专利材料和水，有时可以添加一定比例的添加剂。

2 路段的选择及实施的时机

2.1 试验路段的选择

由于预防性养护并不能提高路面的结构承载能力，只能提高道路的行驶质量，以及在一定程度上延缓路用性能的衰减，及达到防水、防油污、抗沥青老化等作用。根据雾封层预防性养护的特点，我们选择了路面污染比较严重的站区路面、特大型桥面进行了试验性喷洒。为了与雾封层施工路段的效果进行对比，我们还选择了一段常规路段。该常规路段与进行雾封层处理的路段路面结构形式一致，气候条件相同，交通流量、重载比例相当。为了减少纵曲线过陡、超高过大等因素造成的影响，我们选择了太仓主线收费站、锡十一圩大桥桥面、K192+400～K192+800等线形较平稳的路段作为应用研究的试验段落。

2.2 施工时机的选择

由于预防性养护通常在路况较好的路面上采用，这样就给预防性养护应用的识别带来了一定的困难[7]。目前，对于预防性养护时机目前国内外还没有很好的解决办法，实际操作中多凭经验具有很大的主观性和随意性，但大多数沥青路面的老化在使用的头2～4年内发生的速度较快，导致路表1cm左右的沥青变脆，从而引起路表的早期裂缝、松散等破坏[8]。

考虑到沿江高速公路通车不久后，就面临着为沪宁高速公路拓宽分流的压力，且部分路段出现了横向微小裂缝等沥青路面的早期病害，本着“早发现，早处理”的养护原则，我们进行了灌缝、封缝等处理，并在通车后一年左右的时间及时进行了雾封层处理。

SUPREME雾封层现场喷洒需要专用设备施工，施工操作比较方便。为保证沥青路面雾封层的施工效果，在施工过程中要保证天气晴朗，风力较小，并要严格控制喷洒用量，防止过多的喷洒量在路表面形成一层薄膜减少路面的构造深度而使路面丧失摩擦阻力。按照常规喷洒方式，沿江高速公路采用了两层喷洒的施工工艺。具体工艺如下：

1）施工前先对沥青路面进行清理，用吹风机吹走或清除原路面上的松散材料、泥土、各种杂物等，坚硬的结块要刨除并清扫干净，并对标线进行覆盖，以防污染标线；

3）光化干燥1～2小时后，进行第二层的喷洒，第二层的用量为0.55~0.72公斤/平方（若喷涂第三层，则光化1～2小时后进行喷洒，用量为0.55~0.72公斤/平方）；

4）第二次（或第三次）喷洒完毕后，光化干燥5～6小时，在干燥的过程中要维持交通，防止社会车辆驶入而影响其效果；

根据分析、研究需要，选择了施工前、施工后7天左右、1个月、3个月、6个月、1年、2年左右等几个时间点进行检测，同时在所选路段附近未喷涂SUPREME雾封层位置进行相应检测，此外针对不同的施工层数、不同的乳液配比我们也进行了初步的检测分析。代表性路段检测结果汇总如下：（其中表1均为二层施工工艺，金刚砂：乳液为5：10）

表1：雾封层段落与未施工雾封层段落路面检测结果对比

表2 不同层数摩擦系数测试结果（BPN）

3.2.1摩擦系数变化情况分析

3.2.2构造深度变化情况分析

进行SUPREME雾封层段落施工后路面的构造深度值比施工前有较大幅度的下降，随着时间的推移，构造深度下降幅度减小，最终与原路面构造深度相当某市红光路污水处理厂设备安装工程施工组织设计，未进行雾封层段落构造深度随时间推移而逐渐衰减，但其值大于进行雾封层段落。

3.2.3渗水系数变化情况分析

进行SUPREME雾封层段落施工前路面存在渗水现象，其量值达到3（mL/min）左右。施工后路面渗水系数几乎为零，即路面根本不渗水，而未进行雾封层段落渗水系数量值一直约在3（mL/min）左右，说明该雾封层防水性能较好。

3.2.4平整度变化情况分析

进行SUPREME雾封层段落施工前后路面平整度没有发生明显的变化，且随着时间的推移，其上升幅度与没有喷涂SUPREME雾封层路段相差不大，因此地下连续墙设计与施工中若干问题的探讨，平整度可不作为雾封层工艺的检测验收指标。

3.2.5不同施工层数摩擦系数分析

沿江高速公路雾封层试验路段，已经通车2年多的时间，总体来看，其前期使用效果比较明显，但其长期使用效果、经济性等情况还需继续进行观测。通过这2年多的检测研究，得出初步结论如下：