纤维沥青碎石封层施工关键技术研究

刘晓丽 王玉平

摘 要： 在交通荷载不断增加的今天，路面早期病害愈加严重，纤维沥青碎石封层技术的应用，能够实现路面表面功能的快速恢复，且能够有效提升路面使用性能，增加道路使用年限，此类预防性养护技术得到了大量应用及推广。为此，本文在充分掌握纤维沥青碎石封层概述的基础上，结合具体工程案例，对纤维沥青碎石封层施工要点及关键技术应用进行了分析，并进行了施工质量检测及评价，以期为我国公路养护事业发展提供理论依据。

关键词： 纤维沥青碎石封层；概述；关键技术

伴随交通运输行业的快速发展，重型化、大型化运输车辆越来越多，同时因交通量的不断增长及超载重载问题的日益加重，对现有公路使用性能造成了严重的影响，导致沥青路面病害问题愈加严重，如裂缝、麻面、渗水等，这些病害的长期存在，对路面平整性、抗滑性影响巨大。对于此类早期病害，如能选用切实可行的预防性养护措施在病害初期进行有效处治，不仅能够避免病害进一步发展，还能加快恢复路面使用性能，延缓路面大中修时间，有效增加路面使用年限，因此，合理选择养护措施极为关键。作为一种新型、有效的预防性养护施工技术，纤维沥青碎石封层技术的应用，可充分节约能源，降低环境污染，同时可提高封层的耐磨性，大大减少养护时间，因此在公路养护施工中得到了广泛的应用及推广。

一、纤维沥青碎石封层的概述

纤维沥青碎石封层技术是指选取专用纤维沥青碎石封层核心设备，进行改性乳化沥青、纤维的同时撒布，随后在进行碎石撒布，通过碾压施工，可构成新的磨耗层。作为一种新型路面养护施工技术，根据层位功能，可将纤维沥青碎石封层划分为2层，即上、下封层。如图1所示。

表1 纤维沥青碎石封层结构图

改性乳化沥青是纤维沥青碎石封层的结合料，此类材料的应用，可有效节约能源，降低环境污染。同时因掺加纤维，拉伸能力强，且具备良好弹性模量，从而可达到封层抗拉、抗剪、抗压能力提升的目的。网状纤维结构可重新分散、分布应力，对裂缝尖端应力集中问题进行有效解决，保证其应力吸收及分散能力俱佳，进而实现公路工程使用寿命有效延长的目的。

二、工程概況

某公路工程自通车运营后，因交通量过大，导致路面损坏严重，已于2012年做过路面大修施工。但随着通车时间的不断增加，路面又呈现出不同病害问题，为此决定对该路段交通量进行详细调查，表1为K102+000段交通量情况。由此可见，因该路段交通量大，重载问题严重，导致路面损坏严重，但路表面构造深度不大，且具有较差抗滑性能，同时产生大量病害问题，如裂缝、坑槽及唧泥等。为有效处治上述病害，保证路面行车舒适性，决定选取K95+500～K97+000段作为试验段，此路段路面路面破损状况PCI值已超过82，轻微裂缝为路面主要病害类型，未见路面结构性病害，拟选用纤维沥青碎石封层进行养护施工。

表1 K102+000段日交通量调查表

三、纤维沥青碎石封层施工要点

同步施工是纤维沥青碎石封层施工的特点之一，各个施工环节应具备连续性。为更好提升工程质量，减少路面病害，应重视以下几点：

1、施工对自然环境的要求。通过施工现场实际调查情况，应保证选用的预防性养护技术具有合理性。对纤维沥青碎石封层而言，自然环境影响较大，为此在施工前，必须分析自然环境的各项影响因素，只有这样才能有效提升纤维沥青碎石封层的耐久性。

改性乳化沥青作为纤维沥青碎石封层的结合料，其为液体状态，施工无需选择干燥环境，也可用于潮湿环境，但雨天施工，于纤维沥青碎石封层而言，雨水冲刷问题严重，极易造成改性乳化沥青流失，进而导致局部损坏现象产生。同时如在雨天施工，对改性乳化沥青破乳影响较大，将延长强度形成时间，进而导致养护周期增加。为此，在条件允许的情况下，需尽可能不在雨天施工。

于纤维沥青碎石封层施工来讲，对其影响较大的因素还包含温度，如温度较低，极易影响纤维沥青碎石封层强度，据相关研究表明，施工温度在10℃以上，宜于纤维沥青碎石封层施工。

2、施工工艺对路用性能的影响。纤维沥青碎石封层施工要求机械设备同时撒布2层改性乳化沥青与1层纤维，随后进行碎石撒布，经碾压成型，每道工序都具有极强的连续性，因此施工工艺直接决定纤维沥青碎石封层的使用性能。

四、纤维沥青碎石封层施工关键技术分析

1、施工准备

施工前，必须清理干净原路面，如杂草、泥土等。且选取小型铣刨机械将不需要的交通标线及油漆标志清除。同时，还应检测原材料质量，保证其与相关施工要求相符。并确保碎石洁净，对改性乳化沥青温度进行详细检查，一般可在50～70℃之间控制改性沥青撒布温度，保证其与喷洒施工规定相符。

2、连接处施工

根据施工要求，合理确定施工机械设备之间的距离，将牛毛毡铺设到施工段开始位置，防止污染原路面，且进行初步预喷洒施工。

3、撒布纤维沥青

纤维沥青封层施工机械可同步撒布2层沥青与1层纤维材料，撒布过程中，应保证设备性能良好，可均匀撒布，同时需合理控制撒布量，避免撒布量不足或太多。横向搭接位置则需进行宽度调整，防止搭接位置撒布量太多，或出现漏撒问题。待沥青撒布宽度确定之后，可按照既定速度行驶，严禁急刹车、急转弯，防止出现撒布不均问题，一般可在每小时3～4.5km控制撒布速度，本工程以3.6k m/h为准。

4、撒布碎石

根据施工现场实际情况，确定碎石撒布车和纤维沥青撒布车之间的安全距离，紧随纤维沥青撒布车，碎石撒布车撒布碎石，要求随时对撒布情况进行检查，如存有较大粒径碎石，需及时清理出去。并及时处理撒布不到位的部位，保证均匀撒布，选取人工方式进行厚薄不均位置找平，以上施工尽可能在短时间结束。

5、碾压施工

碎石撒布之后，可选用胶轮压路机进行碾压施工，遍数可控制在2～3遍，要求碾压速度必须满足纤维沥青、碎石撒布速度需求，碾压初期必须合理控制速度，需控制在2km/h以内，随后可根据实际情况适量增速。稳压后，碎石颗粒需向沥青挤入一定深度，一般为粒径的75%左右。

6、养护

完成上述施工之后，必须做好交通管制工作，随后进行纤维沥青碎石封层施工养护，一般改性乳化沥青完全破乳至强度形成所需时间为3～5h。完成养护施工后，交通开放初期，应做好车辆限速工作，要求在20～30km/h范围内控制车速，并进行相关标识设置，严禁车辆急刹车。如路边有骨料散落，需做好清理工作，防止对行车安全造成严重影响。

五、纤维沥青碎石封层施工质量检测及评价

完成纤维沥青碎石封层施工后，在行车荷载作用下强度形成，此时检测路面外观质量，可选取有效措施处理产生的问题，纤维沥青碎石封层的应用，能够有效提升路面抗滑、防水能力，为保证施工质量，应做好质量检测工作。

1、外观质量检测

待完成养护施工后，路面强度逐步形成，在行车荷载作用下慢慢趋于稳定。交通开放之后，因强度并没有到达最佳水平，此时需对车速加以限制，但如大量出现急刹车问题，也会大大增加层间剪切力，导致表面封层搓起，针对该现象需及时进行处治。在检测封层外观质量时，还需对封层外观连续、表面平整、均匀等现象进行详细观察。

2、构造深度质量检测

选取铺砂法检测纤维沥青碎石封层构造深度，其测定结果可根据下式计算。

其中，路面表面构造深度可由TD表示；

砂体积可由V表示；

摊平砂的平均直径可由D表示。

据相关研究表明，纤维沥青碎石封层表面构造深度如满足0.55mm规定值，则可达到良好抗滑性能需求。

3、渗水系数质量检测

根据施工要求，可选用沥青路面渗水试验法用于纤维沥青碎石封层现场渗水系数试验。即以水面由100mL降至500mL所需时间为标准，如具有较长渗水时间，则计算时应选取3min通过水量，公式如下：

其中，路面渗水系数可由Cw表示；

第一次读数时的水量可由V1表示；

第二次读数时的水量可由V2表示；

第一次讀数时的时间可由t1表示；

第二次读数时的时间可由t2表示。

通过检测可见，该养护方式的应用，可有效改善原路面防水能力，且渗水系数在0.21mL/s以内。

4、施工质量评价

完成施工之后，可选用抽样调查的方式检测整个路段的路用性能，具体检测结果如表2所示。

表1 纤维沥青碎石封层完工后实测指标值

由此可见，完成纤维沥青碎石封层施工后，外观检测连续，没有划痕等问题，且路面渗水系数、表面构造深度等均与施工要求相符。

六、结束语

综上所述，自改革开放以后，我国市场体系不断健全，国民经济迅速发展，同时对公路建设需求越来越大，为满足人们日常出行要求，我国公路里程逐步增多。沥青混凝土路面是高等级公路最常见的路面形式，但在多种因素的作用下，路面病害问题愈加严重，纤维沥青碎石封层的应用，可有效提高路面抗裂性能，保证路面平整性，因此在公路预防性养护施工中得到了广泛应用。■

参考文献

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