沥青纤维碎石封层施工工艺分析

2021-12-09李国珍

运输经理世界 2021年9期

李国珍

(宜春通达路桥建设有限公司，江西宜春336000)

0 引言

在高速公路工程项目施工阶段中，纤维碎石封层技术作为常用的一项技术，该技术的应用可以提高沥青路面工程的施工质量，对推进交通事业的发展有着很重要的帮助。因此在沥青路面工程施工环节，必须要按照工程项目的施工需求，对纤维碎石封层技术的要点进行分析，从而推进工程项目的不断开展。

1 工程概况

某公路项目原设计方案中路面结构为9cm 厚，随着运营时间的延长，管理单位进行沥青混凝土面层的铺设养护处理，以提高结构性能，延长使用寿命。当前的路面结构为两种不同的沥青面层厚度，分别为22cm、9cm。随着交通通行量逐步的增多，且受到自然环境侵蚀的影响，还有路基结构自身问题，造成路面结构病害问题变得更加的严重，比如裂缝、龟裂、车辙、老化等等，给沥青路面运行安全性带来不利影响。在公路工程中，通过勘察发现其路基比较高、平面交叉段以及桥头等位置病害非常的严重，其他位置的地基结构病害问题则比较小，利用预防性养护措施能够基本满足使用的要求。

2 路面病害状况及原因分析

经过该线路的调查研究分析，发现在不同路段所产生的病害问题也是不同的，具体包含下述几个类型：一是桥头路基以及沿河路基发生的主要病害问题是不均匀沉降，平整度无法满足要求，还有龟裂、老化等病害的问题。二是路基较高的路段结构形式，在改建施工中，新旧路基压实度难以达到均匀性的要求，会导致纵向裂缝情况的发生，这种病害都是在旧分隔带边缘位置。三是局部病害问题通常是路基路段的病害形式，这种病害的面积一般都比较小，没有出现较大范围的病害问题，且发展速度比较慢，不会给车辆行驶产生过大的影响。四是交叉路口病害问题主要是车辙、龟裂[1]。

经过全面分析和研究，该路段的路面病害原因较多，比如：其一，运行时间比较长。在该道路项目运行超过7～8年之后，已经开始进入到大修期。随着交通量的逐步增多，需要的服务越来越多，再加上多年来没有进行较大的维修，只是进行表面较小的修复，所以造成病害无法从根本上消除，病害也会更加的严重。其二，自然侵蚀以及车辆载荷持续影响。该公路项目所处地区的气候条件是亚热带季风性气候，日照充足且雨量比较大，气候变化并不明显。常年受到自然环境侵蚀作用，加上车流量持续增多，还有大型货车超载的情况，导致路面结构损坏比较严重。其三，路面结构的影响。因为该项目经过改建，路面结构两个方面存在一定的差异，原路面结构的分隔带位置上厚度只有9cm，在行车道上分布，而其他的结构厚度相对较大，达到22cm。分析面层厚度与路基连接等方面因素的影响，行车道的强度相对较弱，所以这一问题容易出现纵向裂缝的问题。其四，路基因素的影响。经过现场分析发现，该公路项目发生病害问题主要是高路基段、桥头两侧、沿河路段以及改建的连接位置，主要原因就是施工阶段压实度没有严格控制，导致路基发生不均匀沉降问题[2]。

3 路面病害处治方案

为了消除病害问题产生的影响，进行路面养护维修处理是主要的手段。公路单位技术人员进入到现场进行全面分析，了解到病害问题的形式和原因，结合具体情况确定预防性养护措施。从原路面病害情况为出发点分析，本位选择下述处理方案：

其一，局部存在缺陷、龟裂、网裂等病害问题，需要先将原9cm 厚度的沥青路面结构清理掉，如果还有松散的材料存在，考虑到现场的具体情况，进行连续性铣刨处理，直到整个结构完全达到稳定层的标准。将4cm 厚的SBS 改性细粒式沥青混凝土(AC-13c)和5CITI 中粒式沥青混凝土(AC-20c)铺筑其上。新建设结构和原结构铺设施工厚度是相同的，且两层的黏结性能符合要求，组合形成质量良好。

其二，对于存在多条支缝的路面结构，还有深浅不同的纵横裂缝、网裂等问题，需要先把表面的沥青层铣刨掉4cm 的厚度，如果还有纵横裂缝存在，根据病害问题处理，并且使用SBS 改性沥青进行表面铺设施工，厚度为4cm，且将黏层油喷洒到沥青层之间。在铣刨一层后发现还有网裂、龟裂的问题，需要持续向下铣刨，直到最终到达稳定层的结构为止。

其三，病害相对较轻的位置上，需要使用乳化改性沥青纤维碎石封层结构进行预防性养护施工，保证原路面结构的强度符合要求，在原路面裂缝、坑槽、车辙等问题处理结束之后，再确定合适的处理方案。在表面进行乳化改性沥青纤维碎石封层铺设施工后，结构性能可以得到提升，延长使用寿命。因此，在整条线路进行病害处理完成后，除了桥面结构部分，整体线路都要进行纤维碎石封层的铺设施工，厚度为1cm。

4 沥青纤维碎石封层施工技术要点

该施工技术就是在比较特殊的路段上，应用专业设备进行沥青纤维碎石和黏结材料喷洒到路面表层，一般使用改性沥青、沥青纤维等材料，经过自然驱动之后形成单层的沥青碎石耐磨层结构，其黏结性好，可以和石材同时铺设施工，在温度不降低的情况下，高温条件下进行有机结合碎石料的黏结施工，材料之间黏结性能良好。因此，沥青纤维碎石封层在施工中，选择合适原材料与施工工艺对于最终施工效果有直接的影响[3]。

4.1 材料选择

4.1.1 乳化改性沥青。综合分析现场的具体情况，总结施工经验教训，该项目应用阳离子型聚合物改性乳化沥青材料，改性剂加入比例超过3%，确保当日生产当日使用完，且进行1d 试验。从工程具体情况分析，应用SBS 改性沥青的效果良好，将其用作纤维层的结合料，然后在实验室内确定具体的改性剂以及材料加入比例，确保材料的温度在50℃以上，且不能超过70℃。

4.1.2 纤维材料。按照此次项目的施工要求，应用的是无捻粗砂型玻璃纤维材料，实验室确定具体的材料比例和用量，此次项目应用的量为60g/m2，纤维材料的长度为60mm，确保材料的物理化学性能符合技术标准要求。

4.1.3 碎石材料。集料应用硬度高、表面粗糙、耐磨性好、洁净度高的材料，粒径为4.75～9.5mm 之间，各项技术指标均符合工程的技术标准要求。

4.1.4 抗剥落剂。该项目所应用的碎石材料为当地生产的，黏附性在4 级以上，且没有加入任何的抗剥落剂材料。

4.2 施工流程

在沥青纤维碎石封层技术应用的阶段中要考虑到原路面结构的修复现状，而后在掌握施工参数的基础上，对工艺过程进行管控以提高技术的应用价值。

4.2.1 将原路面结构病害修补结束后，经过检验完全符合工程要求，才能进行后续环节的施工。

4.2.2 路面检验符合技术标准后，就可以进行现场测量放样，明确项目施工方案，做好各项施工准备工作。为了使得后续可以大范围的开展项目施工，提前进行试验路段施工与分析，为正式施工提供基础，保证沥青喷洒量、纤维使用量、碎石比例等参数合格。经过试验分析后，各项指标符合要求才能进行全方位的施工。现场施工结束后，要封闭交通，时间为2h 以上，在表面乳化沥青完全破乳之后，就可以开放交通运行，但是禁止大型车辆进入到现场行驶[4]。

4.2.3 改性乳化沥青生产与喷洒、纤维喷洒同时开展施工。选择符合工程要求的乳化沥青材料，喷洒施工开始之前，需要使用强烈清刷机进行表面的清理处理，没有任何杂物影响工程的施工。然后应用专用的纤维封层设备进行第一遍改性乳化沥青的喷洒施工，同步喷洒纤维和第二层乳化沥青，确保喷洒达到均匀性要求，同时做好喷洒量的控制工作。分析了解现场横向搭接施工的情况，加强宽度控制，做好施工速度的控制。

4.2.4 撒布碎石。在纤维封层施工结束后立即洒布碎石材料，保证车辆行驶速度符合实际要求，同时和纤维封层车是一致的，达到均匀性要求。在项目开展的阶段中考虑到工程项目的施工需求，对涉及的工艺要进行科学控制，例如在进行碾压施工的阶段要保证碾压参数达到实际需要，对于涉及的施工温度以及技术要求要进行综合核对，以保证整体技术的作用价值能够发挥出来[5]。