纖維瀝青碎石封層施工關鍵技術研究

劉曉麗 王玉平

摘 要： 在交通荷載不斷增加的今天，路面早期病害愈加嚴重，纖維瀝青碎石封層技術的應用，能夠實現路面表面功能的快速恢復，且能夠有效提升路面使用性能，增加道路使用年限，此類預防性養護技術得到了大量應用及推廣。為此，本文在充分掌握纖維瀝青碎石封層概述的基礎上，結合具體工程案例，對纖維瀝青碎石封層施工要點及關鍵技術應用進行了分析，并進行了施工質量檢測及評價，以期為我國公路養護事業發展提供理論依據。

關鍵詞： 纖維瀝青碎石封層；概述；關鍵技術

伴隨交通運輸行業的快速發展，重型化、大型化運輸車輛越來越多，同時因交通量的不斷增長及超載重載問題的日益加重，對現有公路使用性能造成了嚴重的影響，導致瀝青路面病害問題愈加嚴重，如裂縫、麻面、滲水等，這些病害的長期存在，對路面平整性、抗滑性影響巨大。對于此類早期病害，如能選用切實可行的預防性養護措施在病害初期進行有效處治，不僅能夠避免病害進一步發展，還能加快恢復路面使用性能，延緩路面大中修時間，有效增加路面使用年限，因此，合理選擇養護措施極為關鍵。作為一種新型、有效的預防性養護施工技術，纖維瀝青碎石封層技術的應用，可充分節約能源，降低環境污染，同時可提高封層的耐磨性，大大減少養護時間，因此在公路養護施工中得到了廣泛的應用及推廣。

一、纖維瀝青碎石封層的概述

纖維瀝青碎石封層技術是指選取專用纖維瀝青碎石封層核心設備，進行改性乳化瀝青、纖維的同時撒布，隨后在進行碎石撒布，通過碾壓施工，可構成新的磨耗層。作為一種新型路面養護施工技術，根據層位功能，可將纖維瀝青碎石封層劃分為2層，即上、下封層。如圖1所示。

表1 纖維瀝青碎石封層結構圖

改性乳化瀝青是纖維瀝青碎石封層的結合料，此類材料的應用，可有效節約能源，降低環境污染。同時因摻加纖維，拉伸能力強，且具備良好彈性模量，從而可達到封層抗拉、抗剪、抗壓能力提升的目的。網狀纖維結構可重新分散、分布應力，對裂縫尖端應力集中問題進行有效解決，保證其應力吸收及分散能力俱佳，進而實現公路工程使用壽命有效延長的目的。

二、工程概況

某公路工程自通車運營后，因交通量過大，導致路面損壞嚴重，已于2012年做過路面大修施工。但隨著通車時間的不斷增加，路面又呈現出不同病害問題，為此決定對該路段交通量進行詳細調查，表1為K102+000段交通量情況。由此可見，因該路段交通量大，重載問題嚴重，導致路面損壞嚴重，但路表面構造深度不大，且具有較差抗滑性能，同時產生大量病害問題，如裂縫、坑槽及唧泥等。為有效處治上述病害，保證路面行車舒適性，決定選取K95+500～K97+000段作為試驗段，此路段路面路面破損狀況PCI值已超過82，輕微裂縫為路面主要病害類型，未見路面結構性病害，擬選用纖維瀝青碎石封層進行養護施工。

表1 K102+000段日交通量調查表

三、纖維瀝青碎石封層施工要點

同步施工是纖維瀝青碎石封層施工的特點之一，各個施工環節應具備連續性。為更好提升工程質量，減少路面病害，應重視以下幾點：

1、施工對自然環境的要求。通過施工現場實際調查情況，應保證選用的預防性養護技術具有合理性。對纖維瀝青碎石封層而言，自然環境影響較大，為此在施工前，必須分析自然環境的各項影響因素，只有這樣才能有效提升纖維瀝青碎石封層的耐久性。

改性乳化瀝青作為纖維瀝青碎石封層的結合料，其為液體狀態，施工無需選擇干燥環境，也可用于潮濕環境，但雨天施工，于纖維瀝青碎石封層而言，雨水沖刷問題嚴重，極易造成改性乳化瀝青流失，進而導致局部損壞現象產生。同時如在雨天施工，對改性乳化瀝青破乳影響較大，將延長強度形成時間，進而導致養護周期增加。為此，在條件允許的情況下，需盡可能不在雨天施工。

于纖維瀝青碎石封層施工來講，對其影響較大的因素還包含溫度，如溫度較低，極易影響纖維瀝青碎石封層強度，據相關研究表明，施工溫度在10℃以上，宜于纖維瀝青碎石封層施工。

2、施工工藝對路用性能的影響。纖維瀝青碎石封層施工要求機械設備同時撒布2層改性乳化瀝青與1層纖維，隨后進行碎石撒布，經碾壓成型，每道工序都具有極強的連續性，因此施工工藝直接決定纖維瀝青碎石封層的使用性能。

四、纖維瀝青碎石封層施工關鍵技術分析

1、施工準備

施工前，必須清理干凈原路面，如雜草、泥土等。且選取小型銑刨機械將不需要的交通標線及油漆標志清除。同時，還應檢測原材料質量，保證其與相關施工要求相符。并確保碎石潔凈，對改性乳化瀝青溫度進行詳細檢查，一般可在50～70℃之間控制改性瀝青撒布溫度，保證其與噴灑施工規定相符。

2、連接處施工

根據施工要求，合理確定施工機械設備之間的距離，將牛毛氈鋪設到施工段開始位置，防止污染原路面，且進行初步預噴灑施工。

3、撒布纖維瀝青

纖維瀝青封層施工機械可同步撒布2層瀝青與1層纖維材料，撒布過程中，應保證設備性能良好，可均勻撒布，同時需合理控制撒布量，避免撒布量不足或太多。橫向搭接位置則需進行寬度調整，防止搭接位置撒布量太多，或出現漏撒問題。待瀝青撒布寬度確定之后，可按照既定速度行駛，嚴禁急剎車、急轉彎，防止出現撒布不均問題，一般可在每小時3～4.5km控制撒布速度，本工程以3.6k m/h為準。

4、撒布碎石

根據施工現場實際情況，確定碎石撒布車和纖維瀝青撒布車之間的安全距離，緊隨纖維瀝青撒布車，碎石撒布車撒布碎石，要求隨時對撒布情況進行檢查，如存有較大粒徑碎石，需及時清理出去。并及時處理撒布不到位的部位，保證均勻撒布，選取人工方式進行厚薄不均位置找平，以上施工盡可能在短時間結束。

5、碾壓施工

碎石撒布之后，可選用膠輪壓路機進行碾壓施工，遍數可控制在2～3遍，要求碾壓速度必須滿足纖維瀝青、碎石撒布速度需求，碾壓初期必須合理控制速度，需控制在2km/h以內，隨后可根據實際情況適量增速。穩壓后，碎石顆粒需向瀝青擠入一定深度，一般為粒徑的75%左右。

6、養護

完成上述施工之后，必須做好交通管制工作，隨后進行纖維瀝青碎石封層施工養護，一般改性乳化瀝青完全破乳至強度形成所需時間為3～5h。完成養護施工后，交通開放初期，應做好車輛限速工作，要求在20～30km/h范圍內控制車速，并進行相關標識設置，嚴禁車輛急剎車。如路邊有骨料散落，需做好清理工作，防止對行車安全造成嚴重影響。

五、纖維瀝青碎石封層施工質量檢測及評價

完成纖維瀝青碎石封層施工后，在行車荷載作用下強度形成，此時檢測路面外觀質量，可選取有效措施處理產生的問題，纖維瀝青碎石封層的應用，能夠有效提升路面抗滑、防水能力，為保證施工質量，應做好質量檢測工作。

1、外觀質量檢測

待完成養護施工后，路面強度逐步形成，在行車荷載作用下慢慢趨于穩定。交通開放之后，因強度并沒有到達最佳水平，此時需對車速加以限制，但如大量出現急剎車問題，也會大大增加層間剪切力，導致表面封層搓起，針對該現象需及時進行處治。在檢測封層外觀質量時，還需對封層外觀連續、表面平整、均勻等現象進行詳細觀察。

2、構造深度質量檢測

選取鋪砂法檢測纖維瀝青碎石封層構造深度，其測定結果可根據下式計算。

其中，路面表面構造深度可由TD表示；

砂體積可由V表示；

攤平砂的平均直徑可由D表示。

據相關研究表明，纖維瀝青碎石封層表面構造深度如滿足0.55mm規定值，則可達到良好抗滑性能需求。

3、滲水系數質量檢測

根據施工要求，可選用瀝青路面滲水試驗法用于纖維瀝青碎石封層現場滲水系數試驗。即以水面由100mL降至500mL所需時間為標準，如具有較長滲水時間，則計算時應選取3min通過水量，公式如下：

其中，路面滲水系數可由Cw表示；

第一次讀數時的水量可由V1表示；

第二次讀數時的水量可由V2表示；

第一次讀數時的時間可由t1表示；

第二次讀數時的時間可由t2表示。

通過檢測可見，該養護方式的應用，可有效改善原路面防水能力，且滲水系數在0.21mL/s以內。

4、施工質量評價

完成施工之后，可選用抽樣調查的方式檢測整個路段的路用性能，具體檢測結果如表2所示。

表1 纖維瀝青碎石封層完工后實測指標值

由此可見，完成纖維瀝青碎石封層施工后，外觀檢測連續，沒有劃痕等問題，且路面滲水系數、表面構造深度等均與施工要求相符。

六、結束語

綜上所述，自改革開放以后，我國市場體系不斷健全，國民經濟迅速發展，同時對公路建設需求越來越大，為滿足人們日常出行要求，我國公路里程逐步增多。瀝青混凝土路面是高等級公路最常見的路面形式，但在多種因素的作用下，路面病害問題愈加嚴重，纖維瀝青碎石封層的應用，可有效提高路面抗裂性能，保證路面平整性，因此在公路預防性養護施工中得到了廣泛應用。■

參考文獻

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