雾封层和薄层罩面在预防性养护中的适用性对比

王志超

(辽阳市交通运输综合行政执法队，辽宁 辽阳 111200)

0 引 言

新建公路运营数年后开始出现轻微裂缝等病害，防渗水性能也随之减弱，使得路面的损坏加快。而路面在这一时期基本完好，如果不及时进行处理，会产生网裂、坑洞等更严重的病害。雾封层和薄层罩面两种预防性养护技术在国内的很多工程中得到了实际的应用，并且取得了良好的效果，尤其是抗滑性雾封层技术的推广应用，弥补了原始雾封层技术无法提高路面抗滑性能的缺点，充分体现出了雾封层技术价格低廉的优势。

1 雾封层

雾封层技术作为一种预防性养护措施以成本低效果好著称，并且在2004年年度《第二届全国公路科技创新高层论坛》上得到推广。随着科技的发展进步，人们又研究出抗滑型雾封层技术，抗滑型雾封层可提高路面摩擦系数，解决原路面因进行传统雾封层施工后路面抗滑能力不足问题，如其他的处治方式一样，雾封层不能显著地增加现有路面的结构强度，所以雾封层也只能用于没有出现结构性病害的路面，除非在雾封层施工前对出现结构性病害的区域进行有效处理。

1.1 雾封层在京秦高速公路上的应用

在京秦高速上实施雾封层技术，并对实施前后的渗水系数、摩擦系数两项指标进行了检测，渗水系数变化情况[1]如图1所示。

从图1中可知，实施前渗水系数基本上都在10 mL/min左右，且个别路段超过了15 mL/min，而实施后大部分路段的渗水系数都变为0，最高的路段也不超过3 mL/min，这说明实施雾封层技术很大程度上改善了路面的防渗水性能。

摩擦系数变化情况[1]如图2所示。

图2 雾封层试验段摩擦系数对比

从图2中所知，实施雾封层前各试验段的摩擦系数基本都50～55 BPN之间，实施后两天各路段的摩擦系数都降到了45 BPN以下，有了一定的效果，但经过几天后摩擦系数逐渐增大，实施一个月后几乎接近了实施前的水平，所以在选择雾封层措施时应该保证路段的抗滑性能满足要求。

1.2 雾封层在惠河高速公路中的应用

惠河高速公路一期工程、二期工程分别于2001年年底和2003年年底建成开通运营，于2007年5月实施了雾封层预防性养护措施，而后对雾封层措施试验段的平整度指数[2]进行了跟踪检测，结果如图3所示。

图3 雾封层路段IRI跟踪检测结果

从图3中可以看出，在2007年9月实施雾封层技术后，各路段的IRI值与2006年10月时的IRI值相比有了小幅度的减小，但是在雾封层实施1年后，各路段的IRI值均大于实施措施前的水平，最高达到了3.5 m/km，恶化幅度较大。可见雾封层不能改善原路面的平整度水平。

1.3 雾封层在西安―潼关高速公路上的应用

西潼高速公路分西安―临潼、临潼―渭南、渭南―潼关三段开工建设，分别于1990年12月、1996年12月、1999年10月建成通车，设计速度为120 km/h。本研究在西安到潼关高速公路上K94+100～K99+430、K99+750～K106+700、K107+200～K114+800三个路段铺筑了雾封层试验段，并且对雾封层技术施工前、施工后一个月、施工后六个月、施工后八个月的渗水系数指标进行了跟踪检测。

雾封层实施前后各桩号渗水系数变化如图4～图6所示。

图4 雾封层措施前后桩号(1～30)渗水系数变化对比

图5 雾封层措施前后桩号(32～62)渗水系数变化对比

图6 雾封层措施前后桩号(63～94)渗水系数变化对比

结论：从图4～图6中可以看出，实施雾封层措施后的路面各桩号渗水系数要明显小于实施前的路面，且在通车一个月、六个月、八个月后路面各桩号的渗水系数继续减小，这说明雾封层技术对提高路面防渗水性能的效果比较明显。

1.4 抗滑型雾封层在庐铜高速公路上的应用

抗滑型雾封层是一种新型高速公路沥青路面预防性养护技术，利用专用设备将具有良好渗透性的油剂型雾封层材料和铁钢砂均匀的洒布到沥青路面上，雾封层材料可以填封微小裂缝和表面空隙，起到防水和抑制松散的作用，防止路面材料进一步老化。为了对今后的养护决策提供科学依据，利用抗滑型雾封层的抗滑性、防水性、耐久性以及施工便捷快速等优势，在2017年9月对庐铜(庐江至铜陵)高速K1166+352～K1166+662的行车道实施了抗滑雾封层技术[3]，实施前后不同位置的构造深度、摩擦系数、渗水系数如表1所示。

表1 雾封层技术实施前后抗滑摆值、构造深度、渗水系数对比

从表1中可以看出，实施抗滑雾封层技术后路面的抗滑性能明显提高，满足了行车安全的要求，弥补了传统雾封层技术不能提高抗滑性能的缺点。

2 薄层罩面

薄层罩面作为一种传统的预防性养护措施最早是在法国得到应用，在法国，薄沥青混凝土面层的定义为用纯沥青或改性沥青、集料及可能的添加剂(矿质的或有机的)制成的混合料，摊铺厚度在30～40 mm。在我国养护规范中，薄层罩面适用于路面平整度较好、车辙深度小于10 mm、路面无结构性破坏，为提高路面表面层服务功能的养护维修措施，也适用于新建公路的磨耗层。薄层罩面用于沥青路面的预防性养护的主要优点是：服务寿命延长，能承受重载交通和高剪应力，表面平整性能好，可被铺成需要的厚度、纵坡度和横坡度，中断交通时间短。

2.1 薄层罩面在青银高速公路(河北段)上的应用

青银高速公路河北段，全长181.859 km，主线以河北石家庄为中心，西接山西太原，东达山东济南，是冀中平原的经济大动脉和运输主通道，于2005年12月建成通车。在运营数年后，对K459+461～K640+373进行调查发现一些路段产生了轻微横向、纵向裂缝以及不规则裂缝等轻微病害，个别路段甚至出现了更为严重的裂缝。在K475+000～K503+000实施薄层罩面技术，并对不同区间的抗滑性能、平整度、车辙深度进行检测结果[4]如表2所示。

表2 薄层罩面技术实施后数据检测结果

从表2中可以看出，实施薄层罩面技术后，各位置的横向力系数基本都在65以上，说明薄层罩面可以有效提高路面的抗滑性能，平整度指数基本都小于1 m/km，车辙深度也都达到了优秀的水平，使得路面行车更加安全，而与其他的预防性养护技术有所不同的是，薄层罩面在一定程度上提高了路面的结构强度，实施后各段的弯沉都达到了<20的标准，一定程度上改善了路面的性能。

2.2 薄层罩面在国道G321线上的应用

国道G321线起点为广东广州，终点为四川成都，全长2 220 km，路面为双向四车道。试验路段为广东省肇庆市西段，具体位置为：K159+540～K159+680、K159+680～K159+820、K159+820～K159+960、K159+960～K160+090。在实施薄层罩面技术后，对4个路段中8个点的渗水性能进行了检测，检测结果如表3所示。

表3 实施措施后试验路渗水系数检测结果

从表3中可以看出，在实施薄层罩面技术后，测试的8个点中有7个点不渗水，另一点渗水系数为56 mL/min，但仍然满足《公路沥青路面施工技术规范》规定(≤80)的要求，这说明薄层罩面措施的防渗水效果很好。对4个路段的构造深度进行了检测，结果如表4所示。

表4 试验路构造深度检测结果 单位:mm

从表4中可以看出，在实施薄层罩面措施后，各路段均有较好的抗滑性能，在通车半年后，4个路段的构造深度均有不同程度的减小，但仍然能满足《公路沥青路面施工技术规范》规定(≥0.55)的要求。

2.3 薄层罩面在连霍高速公路商丘段上的应用

试验路选择在连霍高速公路商丘段K295～K300处，此路段通车早、交通密度大、重载车辆多，在运营数年后路面性能逐渐衰减，公路养护部门实施薄层罩面技术，并对实施后路面的构造深度、摩擦系数、车辙深度等指标进行统计，为了便于比较计算出平均值结果，如表5所示。

从表5中可知，实施薄层罩面技术后，路面的构造深度、摩擦系数均有不同程度的提高，说明薄层罩面技术可以提高路面的抗滑性能，同时车辙深度与原路面相比减小了很多，保证了行车的安全。

表5 措施实施前后构造深度、摩擦系数、车辙深度对比

3 结 论

根根据收集的雾封层实体工程数据以及本研究铺筑的试验段数据，结合雾封层技术自身的特点可知，传统雾封层技术能有效防止水下渗到路面的结构层，起到保护路面的作用，对于路面的轻微裂缝也有一定的作用，而雾封层不宜用于表面裂缝较严重的路面，对于车辙、坑槽、平整度及较严重的松散也无处治效果，更不能抑制路面的结构性病害的发展，抗滑型雾封层在具有传统雾封层的性能基础上可以改善路面的抗滑性能。薄层罩面技术所具有的性能与雾封层技术有所不同，它不仅能提高路面的抗滑性能、防渗水性能，治理路面的车辙、轻微裂缝，对路面坑槽、平整度也有一定的效果，而与其他预防性养护技术不同的是薄层罩面技术可以在一定程度上提高路面的结构强度，最终得到两种预防性养护技术的决策矩阵，如表6所示。养护部门可以根据两种预防性养护技术的特点，结合路面的具体病害来选择相应的技术，有一定的指导作用。

表6 预防性养护决策矩阵