纤维封层技术在公路养护工程中的应用

2021-12-04河南省交通科学技术研究院有限公司马瑞玲

人民交通 2021年21期

河南省交通科学技术研究院有限公司/马瑞玲

引言

纤维封层技术需要借助纤维封层发挥作用，而纤维封层不仅耐磨性好，防水性也很好，而且具有很高的稳定性，操作起来也没有太大难度，所以施工速度非常快，不需要封路太长时间就可以通车，因此其在我国很多公路养护中都得到了应用。

一、纤维封层技术

纤维封层技术其实就是在新旧沥青之间设置一层纤维封层粘结层，这层粘接层可以增强路面对外应力，将车辆施加到路面上的压力进行吸收、分散和反射，这样路面出现裂缝的概率就会大幅下降，路面受到损坏的概率也会降低，路面使用时间就会延长，使用效率也会得到增强。为了更好的防护路面，还可以再铺设一层由碾碎的碎石构成的摩擦层。

二、纤维封层技术特点

（一）应力吸收和分散能力好

纤维本身就具有较高的抗拉伸性和弹性模量值，而通过网络缠绕将这些纤维组合到一起的纤维封层自然就具备较高的抗拉伸性，同时可以抵抗比较强烈的压力和冲击强度。应用纤维封层技术需要在新旧沥青层之间增加一层具有较高张力、弹力以及独特结构的纤维封层粘接层，这个粘接层既可以吸收由车辆荷载造成的外界应力，还可以分散这些外界应力，这样就可以有效防止路面应承受应力太大而出现裂缝。另外，这个粘接层还可以对已经产生的裂缝带来的反射应力进行吸收和扩散，从而可以有效防止集中应力的出现以及反射裂缝的出现，这样路面破坏程度就会降低，道路使用时长自然会增加。

（二）耐磨性比较好

完成纤维封层施工后，需要立刻进行碎石撒布操作，也就是将碎石集料撒入网状结构中，这个网状结构是由改性沥青和纤维共同构成的，这样碎石集料就会被牢牢固定在网状结构中，构成一个和分子结构物理模型类似的力学嵌锁体系，从而使得纤维、沥青和骨料密切结合，有效防止了骨料脱落情况的发生。由此可以说明，纤维封层可以有效增强路面耐磨性，使得其可以使用更长时间。

（三）防水性比较好

因为纤维封层呈现网络结构，而且其延伸性、高弹性模量和抗拉强度比较高，所以在寒冷的冬季，其可以有效应对因为温度过低而导致的物料收缩情况，从而可以有效防止路面因为低温出现收缩性裂缝。一旦路面出现收缩性裂缝，其防水性就会大大降低，所以应用该技术可以让路面防水性得到增强。

（四）稳定性比较好

纤维封层技术施工最终会形成紧密的网络缠绕结构，这些网络缠绕结构主要是由沥青、纤维和碎石构成的。为了增强封层密封性，一般会连续铺设两层沥青，而且纤维能够对前后两层沥青起到连接和加筋作用，还可以发挥出强烈的吸附作用，这样就可以吸附沥青中多余的油分，使得沥青更具粘性，沥青流动性就会降低。另外，纤维封层可以在路面建立一层可以防止路面出现裂缝的保护膜，使得路面稳定性和韧性增加，路面损失概率将会降低，道路寿命大大延长。

三、纤维封层技术施工材料选择

（一）碎石

应用该技术需要用到碎石，而且需要使用颗粒直径和级配要求一致的石灰岩碎石，而且碎石不能存在太大杂质，其中含有的杂质量不能超过总量1%，也不能是潮湿的。

（二）纤维

纤维也是纤维封层技术应用中不可缺少的一项材料，一般情况下都会采用玻璃纤维，而且是喷射无捻粗砂型的。另外，纤维用量和长度也有一定限制，用量最好不要超过或少于609/m2，长度则要控制在60毫米。

（三）改性乳化沥青

相关人员选择改性乳化沥青时需要考虑很多因素，如，路面施工情况、施工环境等，这样才能选出类型合适的乳化沥青，而且可以作为确定改性乳化沥青用量的参考。一般情况下，酸性和碱性石料需要使用不同类型的乳化沥青。

（四）抗剥离剂

工作人员应根据路基实际情况并结合试验来确定抗剥离剂使用数量。一般情况下，抗剥离剂使用数量不能超出沥青使用数量的0.3%。

四、纤维封层技术在的具体应用流程

（一）做好施工前准备工作

应用纤维封层技术之前需要先做好准备工作，需要从以下几方面进行准备：第一、先对路面情况进行调研，如，路面情况、通行量等，并根据调研结果设计施工方案，然后按照方案要求采购原材料。第二、先检查路面是否存在病害，如果发现病害就要进行有效处理，同时还要根据工程需要准备好机械设备，施工原材料也不能忽略。第三、进行纤维封层施工之前先要清理干净现场杂物，确保路面整洁性。要是需要用水进行清洗，则需要等到路面上的水干燥后才能进行接下来的施工。

（二）进行试验路段施工

正式开展纤维封层施工之前能够进行一下施工试验，为此需要挑选一段路段，然后对各种原材料进行配置，之后应用纤维封层技术在实验路段进行施工，同时还要准确记录各种数据，并根据数据对原材料配置比例进行调整，直到能够达到最好的施工效果。

（三）同时喷洒改性乳化沥青和纤维

改性乳化沥青是纤维封层技术施工中的重要原材料，所以必须要按照设计要求选用该项原材料。对这项材料进行喷洒之前先要对施工路面进行清理，清理上面的杂物和脏污，确保路面整洁性，然后才可以进行改性乳化沥青喷洒。而且要一边进行第一层喷洒一边进行第二层喷洒，同时还要进行纤维喷洒，喷洒一定要确保均匀性。进行实际喷洒时一定要注意特殊位置的喷洒质量，如，起始点和终点，这些位置尤其要注意喷洒的均匀性。另外，横向搭接处也要严格控制施工质量。进行纤维封层施工时一定要注意施工设备运行速度，速度既不能太快，也不能太慢，一般将其控制在3～4千米每小时就可以了。

（四）碎石撒布

碎石撒布是纤维封层施工中不可缺少的一个环节，一般等到纤维封层施工完成后就要立刻开始这一步施工。这一环节施工需要专门的碎石撒布车，而且要将该设备速度控制到和纤维封层车速度相同。如果施工区域有限，碎石撒布车不能到达，那么就要进行人工处理，而且人工处理也要确保碎石撒布均匀性。通常情况下，碎石撒布完成时间是有限制的，相关要求规定这一环节应在改性乳化沥青破乳之前完成施工。进行碎石撒布时，还要安排专人对撒布均匀度进行查看，如果发现某个区域撒布不均匀就要进行人工找平，找平工作不能耗费太长时间，尽量控制在最短时间。

（五）碾压施工

这一环节施工是在碎石撒布施工完成之后进行的。碾压施工需要用到专业的碾压设备，设备选择需要根据工程具体情况来确定，尽量不要选择重量太大的碾压设备，以免导致碎石受损，轮胎压路机是比较常用的一种碾压设备。进行初次碾压施工时，压路机速度不能太快，一般需要控制在2千米每小时范围内。等到完成初次碾压后就可以适当调高压路机运行速度，可以调至2.5千米每小时。完成稳压施工后，应对碎石颗粒侵入深度进行检查，检查其是否和设计要求相符、是否能够达到规范要求。如果碎石颗粒侵入深度能够达到规范要求，那么其和颗粒粒径基本上可以形成1:2比例。如若采取分幅施工就要有效连接两路段。开展第一幅路段施工时，需要先确定好其和第二幅路段的搭接处，并在这个位置留出进行骨料撒布施工的空间，等到进行第二幅路段施工时，就可以在留出的空间进行骨料撒布施工。

五、注意事项

进行纤维封层施工之前先要对施工路面上的杂质和脏污进行清理，如果路面存在病害情况还要进行有效处理，这样施工才能顺利进行。进行施工时也要注意进行清扫，确保路面整洁性，还要做好防污处理工作。根据施工经验可以清楚发现如果材料存在脏污将会对施工效果造成极大的影响，如，材料粘度下降、工程压力增大等。

纤维封层技术的应用虽然可以让公路使用更长时间，还可以缩减养护资金，但这只是一种公路养护措施，并不能完全消除路面病害，所以还需要控制好应用时间。对公路工程使用情况进行调查发现，从公路建成开始计算，如果可以每三年进行一次养护就可以取得比较好的养护效果，如若等到路面出现严重病害后再进行养护，那么养护策略能够发挥的作用就会大大降低，而且需要花费很高的养护费用。

等到完成碾压施工，而且改性沥青全部破乳，就说明纤维封层施工结束了，这时就可以让车辆通行了。刚开始让车辆通行需要控制好车辆行驶速度，一般需要控制在40千米每小时范围内，所以需要在道路两边设置限速标志，还可以安排专人进行看管。如果发现路边留有碎石也要立刻让人进行清理。等到交通开放达到7个小时的时候需要对路面进行一次清理。完成清理后还要在路面上划出不同车道。

应用纤维封层技术需要重视经济成本，所以需要在确保技术应用效果的前提下有效控制成本，这才是进行纤维封层施工的第一目标。例如，确定沥青混凝土用量时不仅要考虑各项指标，还要进行测试研究，这样才能确定精准用量，材料成本也能得到有效控制。