關(guān)鍵詞：預(yù)防性養(yǎng)護(hù)；含砂霧封層；耐久性；應(yīng)用效果

含砂霧封層技術(shù)是在傳統(tǒng)霧封層技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過摻加細(xì)粒砂解決霧封層施工后路面抗滑衰減過大的新型預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。除了具有傳統(tǒng)霧封層技術(shù)封堵微裂縫、固化松散礦料、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)外，還能夠提供良好的表面構(gòu)造，保證車輛行駛安全[1-3]，并且含砂霧封層采用冷拌冷鋪的施工工藝，施工過程中無廢氣排放，具有良好的社會(huì)效益。但目前國內(nèi)關(guān)于含砂霧封層技術(shù)尚無統(tǒng)一性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致含砂霧封層施工后效果參差不齊，也影響了含砂霧封層技術(shù)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用[4-6]。本文選用市場上常用的含砂霧封層材料進(jìn)行耐久性能研究，并針對(duì)耐久性含砂霧封層的路面長期應(yīng)用效果進(jìn)行跟蹤觀測(cè)分析，旨在提升含砂霧封層的使用壽命，為含砂霧封層技術(shù)的推廣應(yīng)用提供參考。

1 耐久性關(guān)鍵指標(biāo)研究 

結(jié)合以往含砂霧封層工程應(yīng)用的效果來看，主要存在以下兩個(gè)問題，一是裹覆的細(xì)砂過早剝落，導(dǎo)致抗滑衰減較大；二是隨著時(shí)間推移，路面出現(xiàn)大面積的瀝青膜剝落情況。針對(duì)傳統(tǒng)含砂霧封層耐久性不足問題，通過開發(fā)耐久性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)含砂霧封層材料的耐久性能進(jìn)行研究。

1.1 耐久性試驗(yàn)方法

參考《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）中 T0752 濕輪磨耗試驗(yàn)，采用涂布器將含砂霧封層材料均勻地涂布于油毛氈上，后進(jìn)行濕輪磨耗試驗(yàn)（如圖 1 所示），具體試驗(yàn)步驟如下： 

（1）裁剪尺寸為 29 cm×35 cm 的油毛氈，放在 50 ℃的烘箱中不低于 10 h。將油毛氈固定在一個(gè)平整的基座上，使其無法移動(dòng)。將油毛氈的長邊固定在基座的卡扣上，讓油毛氈超出桌子邊沿少許，這樣可以在涂布時(shí)直接刮離油毛氈并掉落。

（2）將涂布器的涂布厚度設(shè)置在 1 mm，將涂布器置于油毛氈的上端邊沿以下。將 50~100 g 含砂霧封層材料傾倒在油毛氈上（足夠的封層材料來涂布適當(dāng)面積，滿足濕輪磨耗測(cè)試需要），勻速拖8動(dòng)涂布器，制作一塊平整均勻的試件。將多余的封層材料從油毛氈上直接刮落。

（3）將完成的試件放入 60 ℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱，養(yǎng)生 24 h，將養(yǎng)生完的試件稱重并記錄為 m1，將試件完全浸泡在 25 ℃水中 3 d。

（4）根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20—2011）中的 T0752 3.2.5 對(duì)試件進(jìn)行測(cè)試，然后烘干，對(duì)烘干后的試件進(jìn)行稱重并記錄 m2，計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果。 

含砂霧封層濕輪磨耗試驗(yàn)以磨耗值 WTAT 來評(píng)價(jià)： 

1.2 耐久性關(guān)鍵指標(biāo)研究 

選取目前市場常用的 5 種含砂霧封層材料，表 1 為 5 種材料的常規(guī)技術(shù)指標(biāo)，可以看出其傳統(tǒng)指標(biāo)難以表征含砂霧封層的耐久性能，因此針對(duì)含砂霧封層材料開展耐久性能關(guān)鍵指標(biāo)研究具有重要意義。濕輪磨耗試驗(yàn)結(jié)果如表 2 所示。 

采用 SPSS 軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分布分析，分析結(jié)果如表 3、圖 2~圖 3 所示。從圖 2 中看出，濕輪磨耗值分布在 40~90 g/m2 范圍內(nèi)，其中 50~60 g/m2 出現(xiàn)頻率最高。此外，從濕輪磨耗值的Q-Q 圖看出，濕輪磨耗值結(jié)果呈現(xiàn)近似正態(tài)分布，同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果：偏度系數(shù)=-0.019，峰度系數(shù)=-0.776，二者均小于 1，可以認(rèn)為改組數(shù)據(jù)近似正態(tài)分布。如果樣本的數(shù)據(jù)量更大，則磨耗值數(shù)據(jù)應(yīng)更接近正態(tài)分布（65.256，14.4539 5），因此，結(jié)合正態(tài)分布理論，對(duì)含砂霧封層材料的耐久性指標(biāo)進(jìn)行研究。

通過正態(tài)分布概率計(jì)算，反算各保證率能夠達(dá)到的磨耗值數(shù)據(jù)，如表 4 所示。

對(duì)于目前市場所能供應(yīng)的含砂霧封層材料，其耐久性能差異較大，因此設(shè)定對(duì)含砂霧封層材料的耐久性能提出保證率為 60%的篩選標(biāo)準(zhǔn)，即濕輪磨耗值應(yīng)小于 68.9 g/m2，同時(shí)考慮到推廣與應(yīng)用，將該指標(biāo)調(diào)整至≤70 g/m2。 

2 工程應(yīng)用與長期性能觀測(cè) 

2.1 試驗(yàn)路方案

2015 年 8 月，通過現(xiàn)場調(diào)研，選定 G328、S244 揚(yáng)州段作為含砂霧封層試驗(yàn)路段，車道數(shù)均為雙向四車道。路面承載能力較好，破損較少，但通車年限較長，路面有一定程度老化，其中 S244 路面表面松散嚴(yán)重，構(gòu)造深度達(dá)到 0.75 mm。根據(jù)試驗(yàn)段原路面構(gòu)造深度的檢測(cè)結(jié)果及實(shí)際路面對(duì)含砂霧封層材料的吸收情況，分別采用 0.7 kg/m2、0.9 kg/m2 的灑布量，具體實(shí)施方案如表 5 所示，施工現(xiàn)場如圖 4 所示。 

2.2 試驗(yàn)段性能狀況跟蹤觀測(cè)結(jié)果

耐久性含砂霧封層試驗(yàn)段通車后，針對(duì)試驗(yàn)段的路面表觀性能狀況進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，主要針對(duì)構(gòu)造深度與摩擦系數(shù)進(jìn)行定期檢測(cè)，分別采用鋪砂法與擺式摩擦儀進(jìn)行檢測(cè)。跟蹤檢測(cè)結(jié)果如表 6、表 7，圖 5、圖 6 所示。

（1）構(gòu)造深度從圖 5 中看出，含砂霧封層施工后路面的構(gòu)造深度呈先下降后上升趨勢(shì)。

（2）抗滑擺值從圖 6 中看出，含砂霧封層施工后，G328 抗滑擺值先上升后下降，最后逐漸恢復(fù)的趨勢(shì)。分析其原因，由于原路面通車時(shí)間較長，路面較為光滑，含砂霧封層剛施工完畢時(shí)，細(xì)砂與表面集料粘結(jié)，形成粗糙表面，造成抗滑擺值增加；一段時(shí)間后，細(xì)砂脫落，抗滑擺值衰減，后路面抗滑逐漸恢復(fù)。而 S244 由于原路面抗滑擺值較大，施工后抗滑擺值逐漸下降并穩(wěn)定恢復(fù)。

（3）綜合來看，含砂霧封層技術(shù)對(duì)于瀝青路面松散病害的處治更為有效，適用于原路面構(gòu)造較好的路面。 

2.3 試驗(yàn)段瀝青膜覆蓋情況評(píng)價(jià) 

采用圖像處理軟件 Image pro plus 對(duì)含砂霧封層的磨耗情況進(jìn)行二值化分析，采用路面瀝青覆蓋率指標(biāo)評(píng)價(jià)路面瀝青膜的覆蓋情況，分析結(jié)果如圖 7 所示。

從圖 7 中可以看出，G328 與 S244 原路面瀝青膜磨耗嚴(yán)重，瀝青覆蓋率分別為 28.6%與 22.2%，表明原路面存在著比較嚴(yán)重的瀝青膜磨耗情況，集料裸露。經(jīng)含砂霧封層養(yǎng)護(hù)后，瀝青膜修復(fù)，瀝青膜覆蓋率為 100%，20 個(gè)月后含砂霧封層發(fā)生局部磨耗，其中 G328 路段的瀝青覆蓋率分別為74.7%。S244 路段的瀝青膜覆蓋率為 91.1%，與 G328 段相較而言，S244 段原路面構(gòu)造明顯，含砂霧封層材料填入路面的構(gòu)造中，不易磨耗，表現(xiàn)出較為優(yōu)異的耐久性能。

3 結(jié)論

本文通過對(duì)含砂霧封層耐久性能評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)進(jìn)行了研究，并結(jié)合實(shí)體工程進(jìn)行耐久性含砂霧封層技術(shù)的應(yīng)用，得出以下結(jié)論：

（1）開發(fā)了含砂霧封層濕輪磨耗試驗(yàn)，提出濕輪磨耗值≤70 g/m2 作為含砂霧封層材料的耐久性關(guān)鍵指標(biāo)。

（2）施工完畢后，路面的表面構(gòu)造深度下降較大，抗滑擺值出現(xiàn)小幅增長；長期跟蹤觀測(cè)結(jié)果表明：經(jīng)含砂霧封層施工后，路面構(gòu)造深度出現(xiàn)先下降后恢復(fù)趨勢(shì)，抗滑擺值則在通車一段時(shí)間后出現(xiàn)下降后又恢復(fù)趨勢(shì)。

（3）試驗(yàn)段通車 20 個(gè)月后應(yīng)用效果表明，耐久性含砂霧封層能夠有效補(bǔ)充路面的瀝青膜覆蓋情況，并且原路面構(gòu)造越大，耐久性能越優(yōu)異。

（4）綜合來看，耐久性含砂霧封層技術(shù)能夠有效封堵路面的微裂縫、補(bǔ)充表面瀝青覆蓋、處治松散病害，并且采用冷拌冷鋪的工藝，具有良好的工程效益與節(jié)能減排效益。  

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