玄武巖纖維微表處施工工藝及質量控制

吳雨軒 時成林 潘雨豪

(吉林建筑大學，吉林 長春 130000)

1 概述

隨著我國公路里程的不斷增加，公路養護的需求也隨之增長，路面微表處技術是在稀漿封層基礎上開發的路面預防性養護技術，已經成為我國目前最主要的公路養護技術之一，得到了飛速的發展；玄武巖纖維是以天然玄武巖為原料，經過1 500 ℃的高溫拉絲、浸潤制作而成，玄武巖纖維因為其較高的剛度、優秀的抗拉性能和防潮能力在公路工程等領域被廣泛使用。玄武巖纖維微表處技術集合了兩者的特點，使道路的路用性能更加優越。本文聚焦于玄武巖纖維微表處的施工工藝及質量控制。

2 玄武巖纖維微表處的優勢

1)加筋。玄武巖纖維在微表處中均勻分散，相互搭接，形成了立體的空間結構，阻礙了微表處的開裂，減少了微表處裂縫的產生，從而提高了微表處的抗裂能力。

2)提高穩定性。玄武巖纖維在微表處混合料中隨機分布，纖維的縱橫交錯形成了錯綜復雜的纖維骨架，增大了纖維與瀝青的接觸面積，提高了瀝青膠漿的粘滯力，從而增強了微表處混合料的高溫穩定性。

3)增強粘附力。因為纖維具有較大的比表面積，使其能夠吸附瀝青中的油分，增強瀝青與礦料之間的粘附力。

4)與一般的微表處技術相比，玄武巖纖維的加入增強了微表處的抗車轍以及耐磨性能，更有效的防止了路面水的下滲和侵蝕，保護了路面結構。

5)因為提高了道路的抗裂性以及高溫穩定性，減少了對道路結構的損壞，從而延長了道路的使用壽命。

6)開放交通快。施工后1 h～2 h內就可通車，使施工對交通的影響大大降低[1]。

3 玄武巖微表處施工工藝

3.1 玄武巖纖維微表處的使用范圍與條件

3.1.1施工對路面的要求

1)路面強度。

玄武巖纖維微表處是以原路面為載體進行施工的，原路面作為主要的承重結構，需要具有一定的強度來抵抗荷載，防止路面變形，所以原路面必須有足夠的路面強度[2]。

2)路面平整度。

玄武巖纖維微表處技術能起到一定的修復路面較淺車轍、裂縫的作用，可以對路面平整度進行微調。對于其他大型的坑槽、裂縫等路面病害，則需要通過其他方式進行填補和修整，使路面符合施工標準。

3.1.2施工對環境的要求

溫度也是影響施工的關鍵因素之一，適合的溫度可以提高微表處的固化效果，但是過高的溫度會導致乳化瀝青破乳時間過短，對施工造成不利的影響。一般要求在路面溫度10 ℃以上的環境下進行施工，此外還要保證路面的清潔，不得在雨天或過濕、積水的路面上進行施工。

3.2 施工流程

3.2.1施工準備工作

1)施工使用的礦料、填料、乳化瀝青、短切玄武巖纖維等原料需要進行檢測，滿足標準后才可使用。礦料還需要進行過篩，除去顆粒粒徑較大的石料。

2)施工所需機械設備和工具應準備齊全，并保持工作狀態。

3)對施工路面進行檢測，對于路面上的病害進行修補，掃除路面的雜物、泥土，保持路面的清潔性[3]。

4)對施工道路進行交通管制、清潔處理后開始放樣畫線。通過施工路面的路幅來規劃合適的攤鋪厚度。先從路緣處開始施畫導線，保證攤鋪車沿直線行駛，若有路緣石、車道線等參照物的，可以不用施畫導線。

3.2.2微表處混合料拌合

將碎石和短切玄武巖纖維通過礦料拌合設備按照配合比設計進行預拌，拌合后的混合料要進行覆蓋處理，防止混合料丟失或配比變化。在以往的施工中，通常將玄武巖纖維現場切削成各種長度的纖維段再進行拌合，由于玄武巖纖維具有較高的強度，經過多次切削后會對刀片造成磨損。切出的纖維段在微表處中呈現束狀且不能很好的分散(見圖1)。

所以在改進后選用了短切玄武巖纖維作為原料，在集料預拌的過程中吹入纖維。這一步驟可以使玄武巖纖維均勻的散布在集料中，通過不同級配石料對玄武巖纖維的摩擦擠壓和拌合設備的充分攪拌，使束狀纖維可以充分的開纖，形成絲狀散布在礦石混合料之間，從而提高了施工質量。將預拌合好的礦料、填料、乳化瀝青、水、添加劑等原料按照生產配合比，同時也要考慮現場礦料的含水率在拌合箱內進行拌合。再將拌合完成后的混合料置入攤鋪槽并使其分布均勻并且保證一定的濕度，完成拌合(如圖2所示)。

3.2.3微表處攤鋪

在攤鋪開始前，原路面為瀝青路面時要預先灑水，使原路面保持濕潤。對于原路面為非瀝青路面或缺油路面則需要預先澆灑與將使用的稀漿乳液同離子型乳化瀝青。待其破乳后立即開始施工。在攤鋪開始時，攤鋪車要與放樣時畫好的控制線對齊，在攤鋪過程中，施工人員要嚴格遵守“緩慢持續”的施工原則，勻速的駕駛攤鋪車以保證攤鋪均勻、厚度適合。攤鋪車的速度應與混合料攤鋪和攪拌速度保持一致，施工人員應時刻關注攤鋪的情況，根據攤鋪的厚度、寬度、平整度及時調整攤鋪的速度。全程車速應保持在1.5 km/h～3 km/h之間[4]。在攤鋪的過程中，攤鋪車中混合料的體積應始終保持在攤鋪槽容量的1/2～1/3處。在攤鋪槽內的任意材料快要用完時，要立即關閉輸送混合料的控制開關，待攪拌器中混合料攪拌完成并攤鋪完畢后，停止攤鋪車并將其移出施工路面，同時也要將攤鋪槽清洗干凈。在攤鋪過程中發現個別超粒徑集料對路面微表處造成縱向刮痕等局部缺陷時，應及時用橡膠耙等工具對刮痕進行人工找平。對于縱、橫縫之間較為突出的部位也可通過相同的方式進行修整(見圖3，圖4)。

3.2.4道路養護

攤鋪結束后，對道路進行初期養護，養護期間依舊對道路進行交通管制，禁止一切車輛和行人通過。使用同種的稀漿混合料對漏鋪的部位進行修補。在一般情況下，微表處混合料攤鋪后不需要進行壓實，僅靠行車行駛就可完成道路壓實。但在行車較少的路段進行施工時，則需要使用4.5 t的輪胎壓路機對初步成形且破乳的混合料進行壓實。若施工路段不滿足使用壓路機碾壓的條件，則通過人工對其進行壓實。在道路養護完成后，應及時清除施工時的雜物，在滿足開放交通的條件后盡快恢復交通[5]。

3.3 施工中的注意事項

1)在攤鋪的過程中，縱縫之間的寬度在80 mm之內為最佳，橫向接縫做成對接縫為最佳。

2)在攤鋪拌合的過程中，杜絕混合料水分過多和離析現象的發生，在任何情況下都不得在攤鋪過程中直接向攤鋪箱內加入水分。

3)攤鋪過程中出現較多的刮痕多是由于乳化瀝青破乳過快導致的，乳化瀝青破乳過快，會改變攤鋪槽中的原料結構，使其固結成團，形成刮痕。就施工人員需要調整乳化劑或水的含量。另外，也有可能是因為存在超粒徑的集料被刮板拖拽從而導致刮痕的產生。這種情況要對原料進行檢測是否符合規范要求。

3.4 施工質量控制

1)在施工開始前，需要提供各材料的檢驗報告，確定其符合標準后，才能開始施工。

2)在施工開始前，需要對混合料進行抽樣檢測，確定混合料滿足要求后才能開始施工。當原材料以及乳化瀝青的含水率發生變化后，需要依據標準重新設計配合比，并按照更改后的配合比進行施工。

3.5 質量檢測

在施工過程中要嚴格按照規章制度對施工質量進行監測，施工質量與最后道路的完成情況息息相關。在道路施工完成后一個月，對道路進行檢測，路面不符合標準的，要進行返工處理。

4 結語

玄武巖纖維微表處技術在微表處技術上發展而來，是對微表處技術的發展和補充，提高了路面的抗開裂、抗車轍以及耐磨性能。本文對玄武巖纖維的施工工藝和施工質量控制進行了說明和總結，為日后的道路預防性養護提供可靠的技術支持。