纤维沥青碎石封层在路面养护中的应用

2021-04-14李耀乐殷国伟

卷宗 2021年12期

李耀乐殷国伟

（1.41108119******0357；2.41100219******1052）

改革开放40多年来，我国市场体系日渐完善，国民经济高速发展，面对日益增长的运输需求，道路建设规模持续扩大，公路交通事业也取得了长足的发展。然而，在行车荷载和自然因素的作用下，很多沥青路面在通车2、3年便出现了不同程度的病害，比如裂缝、车辙等。若不及时处理，极易发展为水损坏，甚至破坏路面结构，影响路面使用性能。基于此，必须做好沥青路面预防性养护施工，本文提出了纤维沥青碎石封层技术，希望通过养护维修，可以有效阻止病害发展，迅速改善路面使用性能，延长路面使用寿命。

1 沥青纤维碎石封层工作原理

同步纤维碎石封层的工作原理为通过专门施工设备结合纤维同步碎石封层机，同时在路面上洒布乳化沥青、纤维及石料，随后通过胶轮压路机碾压，促使胶结料和石料充分结合密实，由此形成一种应力吸收层，或磨耗层。在沥青结合料，通过专门工艺破碎、切割纤维材料使其成乱向均匀分布，促使沥青和纤维相互混合，由此构成网格缠绕结构。此外，乳化沥青在流体沥青的表面张力作用下，将会沿着石料表面不断向上爬升，一般情况下，其爬升高度为石料高度的2/3，从而包裹石料，且包裹面积可达到70%左右，进而增强沥青和石料之间的强度，及提升沥青和集料之间粘结性。

2 工程概况

某公路工程沿线车流量较大，且多为重载车辆，通车运行之后，路面出现了病害问题，比如裂缝、坑槽、唧泥等，导致路面抗滑性能下降。为有效提升路面舒适性和安全，决定进行路面养护维修施工。本工程采取具有代表性路段1000m为试验段，经路面勘查发现，路面破损状况PCI值为85，路面病害多为轻微裂缝，路面并未出现结构性损害，因此，可采用预防性养护施工方案。经综合考虑，可采用纤维沥青碎石封层进行预防性养护施工。

3 沥青路面纤维沥青碎石封层施工技术要点

同步施工是纤维沥青碎石封层施工的关键，要求所有施工工序均具有连续性。此外，纤维沥青碎石封层施工对自然环境、路用性能也具有一定要求，因此，施工前，必须充分考虑自然环境和路用性能等因素，并在此基础上，规范施工工艺，提高施工技术水平，保障施工质量。

1）施工对自然环境的要求。在路况调查的基础上，选取具有代表性的路段为试验段，并确定采用纤维沥青碎石封层进行养护施工。在此前提下，必须全面掌握自然环境是否会对纤维沥青碎石封层的施工质量造成影响，从而确定合理的施工时机，增强养护施工效果。改性乳化沥青是纤维沥青碎石封层的沥青结合料，此类材料为液体状，即便是在潮湿环境下也可完成施工。然而，若在降雨环境下，对于纤维沥青碎石封层雨水将会产生极大冲刷情况，从而出现改性乳化沥青稀释，或流淌情况，这种情况下，极易出现部分路段病害问题，甚至会因为雨水等问题，延长改性乳化沥青破乳时间，导致养护时间增加。因此，在纤维沥青碎石封层施工当中，严禁在雨天环境下施工。此外，温度也是纤维沥青碎石封层施工的主要影响因素，若温度太低，强度很难达到规定要求。基于此，必须合理控制施工温度，根据以往工作经验，结合相关规定要求，纤维沥青碎石封层施工温度不得低于10℃。

2）施工工艺对于路用性能的影响。纤维沥青碎石封层的施工原理为利用专用纤维沥青撒布车，将两层改性乳化沥青和一层纤维同时洒布，随后均匀撒布碎石，通过碾压之后，可形成一个致密的网状结构。在施工当中，各道工序是否具有连续性，对整体施工质量影响很大。第一，根据本工程实际情况，纤维沥青碎石封层属于上封层，即原路面加铺磨耗层，施工前必须完善原路面处理效果。纤维沥青碎石封层的应用，虽不能达到提升原路面强度的效果，但是针对原路面存在的轻微病害问题，若不及时处理，日积月累，很可能产生更大的病害问题，从而导致路面结构被破坏，最终引发交通安全事故。基于此，必须做好预防性养护工作。在纤维沥青碎石封层应用当中，若原路面清理不干净，也会影响层间的粘结性，不利于提高施工质量。第二，纤维沥青碎石封层施工当中，可同步进行改性乳化沥青、纤维、碎石洒布及碾压成型，施工具有连续性。因此，在施工前，必须做好施工组织控制工作，比如抽检原材料质量，确保施工满足规定要求。或者，做好现场交通控制工作等等。

3）施工工艺流程。路面清理。施工前，必须做好各项准备工作，其中原路面是否干净将直接影响层间粘结性能。因此，针对原路面上的杂物、垃圾、油污等可采取人工、机械等方式进行清理。此外，针对原路面上不需要的交通标线等，也可通过铣刨设备进行清理。第二，原材料性能检验。施工前，需详细检测原材料的质量，确保各项指标均可满足规定要求。此外，针对碎石材料，要保证其清洁性，并对改性乳化沥青的温度进行合理控制，一般温度可在50～70℃之间加以合理管控，确保符合喷洒规定。第三，调试施工机械。施工前，合理配置施工机械设备，并做好试机作业，保证原材料撒布顺利。（2）施工流程。第一，连接处处理。在保证安全车距的前提下，各类机械设备就位。并将牛毛毡铺设到预养护施工试验段，避免污染原路面。前期施工，可做预喷洒施工。第二，撒布纤维和乳化改性沥青。采用专门的纤维沥青封层机械进行改性乳化沥青和纤维同时喷洒，按照2层改性乳化沥青，1层纤维进行洒布。在整个喷洒过程中，应确保洒布均匀。在横向搭接部位，要做好宽度调整工作，防止出现搭接部位洒布量过多，或者局部出现漏洒情况。此外，还要准确确定改性乳化沥青洒布宽度，且车速合理，不得出现急转弯、急掉头等情况。为防止出现洒布不均匀等问题，还要做好撒布车行驶速度控制，一般可在3.0～4.5km/h之间控制，根据本工程实际情况，行驶速度可控制在3.5km/h。第三，撒布碎石。为保证施工质量，避免车辆相互碰撞，碎石撒布车和纤维沥青撒布车之间需保持安全距离，一般可控制在30m左右。在整个过程当中，要实时观测撒布效果，并将其中较大粒径的碎石去除。对于漏撒部位，需及时进行补撒，确保其均匀性。若局部位置厚度不均匀或不平整，均可通过人工方式进行找平，尽可能缩短撒布施工时间。第四，碾压施工。碎石撒布之后，可采取胶轮压路机进行碾压施工，碾压遍数可控制在2～3遍，在整个碾压施工当中，碾压速度不宜过快，要和其他设备的行驶速度匹配，在前期阶段，碾压速度必须控制在2km/h以下，后期可适当提高速度。第五，养护。完成上述施工作业之后，即可进行纤维沥青碎石封层养护施工，一般情况下，改性乳化沥青完全破乳之后，且强度达到规定要求时，即可完成养护施工，开放交通。但前期阶段，需做好车速管控工作，车速不得超过30km/h。