試論纖維封層在公路工程施工中的應(yīng)用

胡敬偉

摘要：纖維封層技術(shù)是在碎石封層技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，相比其他技術(shù)，纖維封層具有良好防水、防裂及抗滑特點(diǎn)，在公路瀝青路面施工中得到了廣泛應(yīng)用及推廣。在實(shí)際工程應(yīng)用中為進(jìn)一步研究纖維封層，本文結(jié)合具體案例，由施工材料特性、配合比設(shè)計(jì)及施工工藝等方面進(jìn)行了探討，以此為后期實(shí)際施工提供一定技術(shù)指導(dǎo)。

Abstract： The fiber sealing technology is developed on the basis of gravel sealing technology. Compared with other technologies， the fiber sealing layer has good waterproof， anti-crack and anti-slip features， and it has been widely used and promoted in the construction of highway asphalt pavements. In the actual engineering application， in order to further study the fiber sealing layer， this article discusses the characteristics of construction materials， mix ratio design， and construction techniques in combination with specific cases to provide certain technical guidance for the actual construction in the later period.

關(guān)鍵詞：纖維碎石封層;公路工程;施工工藝

Key words： fiber gravel sealing;highway engineering;construction process

中圖分類號：U418.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）13-0150-02

1 纖維封層技術(shù)原理

作為一種新型道路施工養(yǎng)護(hù)技術(shù)，纖維封層的主要材料是玻璃纖維和瀝青結(jié)合料，采用專門的機(jī)械設(shè)備同時撒布，并將碎石材料均勻攤鋪至表層，由壓路機(jī)碾壓成型，此類結(jié)構(gòu)防水防裂性能顯著，且抗滑耐磨，施工操作便捷，效率高，具有良好的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益，在公路工程建設(shè)中應(yīng)用前景廣闊。同時纖維材料能夠有效降低外界作用力的沖擊強(qiáng)度，減少反射裂縫，延長路面施工年限。在具體施工過程中，必須充分掌握公路工程實(shí)際情況，設(shè)計(jì)科學(xué)的配合比例，確保纖維碎石封層的施工質(zhì)量。

2 施工材料特性分析

2.1 瀝青結(jié)合料 稀釋瀝青、乳化瀝青及改性瀝青是纖維封層瀝青結(jié)合料的主要類型，相比其他類型，改性乳化瀝青可均勻?yàn)⒉?、快速凝結(jié)，且具有環(huán)保作用，因此應(yīng)用范圍更廣。改性乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

2.2 集料 在充分考慮路面平整度、抗滑性能等條件的情況下，即可進(jìn)行石料粒徑范圍的確定。為確保碎石能夠充分粘黏瀝青材料，不得選取含粉料碎石，要求在1%以內(nèi)控制碎石0.075mm以內(nèi)顆粒含量。相比瀝青混合料面層骨料，纖維封層選取集料技術(shù)要求基本一致，應(yīng)盡可能選取立方體骨料作為纖維封層集料，不得選用針片結(jié)構(gòu)，保證在瀝青內(nèi)骨料的嵌入深度合理。骨料特點(diǎn)為堅(jiān)韌、粗糙及優(yōu)質(zhì)。

2.3 纖維 選取玻璃纖維作為纖維封層的纖維材料，二氧化硅、氧化鋁等其主要成分。玻璃抽絲后，具有較高強(qiáng)度及柔軟性，在封層內(nèi)使用可起到加筋、吸附等作用。其質(zhì)量指標(biāo)如表2所示。玻璃纖維用量為每平方米60～120g，纖維平均長度為30、60、120mm。

3 公路施工中纖維封層施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

纖維封層施工前，需調(diào)查及處理原路面病害，需在施工前完成原路面維修工作，在纖維封層前10天完成病害處理工作。如路面坑洞填補(bǔ)、裂縫填充及施工路面清理等。通過病害處理，可避免基層內(nèi)滲入乳化瀝青材料，也可起到纖維封層施工質(zhì)量提升的作用。如夏季高溫條件下極易產(chǎn)生泛油問題，其主要形成原因?yàn)槊鎸泳哂休^高含油量。當(dāng)泛油不嚴(yán)重，可灑布一定量的石屑、粗砂，并做好碾壓施工。如泛油較為嚴(yán)重，則應(yīng)灑布碎石，粒徑需控制在5到10mm之間，隨后進(jìn)行碾壓施工，當(dāng)其穩(wěn)定性滿足相關(guān)規(guī)定后，即可灑布石屑、粗砂，再次進(jìn)行碾壓作業(yè)。如路面存在輕微裂縫，可選取強(qiáng)化劑處理，如裂縫寬度較大，則應(yīng)在封面前先進(jìn)行乳化瀝青噴灑，保證裂縫被乳化瀝青填充，也可選取雙層封面施工，也就是將細(xì)粒封層鋪設(shè)到粗粒上方。

3.2 路面清理

為保證灑布層能夠充分黏結(jié)原路面，在封閉施工區(qū)域內(nèi)需做好清理工作，及時清理掉泥塊等，并利用吹風(fēng)機(jī)將灰塵清除。如存在泥漿堆積現(xiàn)象，清理時可選用高壓水或空氣，以此提高原路面清潔度。當(dāng)路面裂縫干燥程度符合設(shè)計(jì)要求時，即可進(jìn)行下一步施工。

3.3 同步灑布瀝青及纖維

按照全幅寬度，進(jìn)行瀝青灑布寬度調(diào)整，保證施工幅數(shù)為整數(shù)，盡可能降低施工時間，瀝青灑布一次后，需破碎纖維，保證其尺寸符合施工規(guī)定，同時進(jìn)行第二層瀝青灑布，需在60℃控制乳化瀝青溫度，每小時行駛速度控制在3到4.5km。按照封層的具體情況，合理選取纖維用量。舊路面網(wǎng)裂情況越嚴(yán)重，則使用纖維量越多。

3.4 接縫及搭接處理

3.4.1 橫縫處理

施工前，需過渡搭接好新舊路面接縫，選取對接法處理橫縫位置。在各個接縫位置，在路段噴灑起止點(diǎn)橫鋪鐵板、油氈，1到1.5m為其長度。相比第一層橫縫時，第二次瀝青噴灑的搭接縫不得重疊。

3.4.2 縱縫處理

另一幅橫向施工時，封層左側(cè)石料灑布需對齊前一幅右側(cè)石料，確保縱縫對接準(zhǔn)確。

如選取半幅施工方法，需做好兩幅搭接位置施工，第一幅邊預(yù)留一定寬度不做骨料撒布，寬度為5到10cm，第二幅留設(shè)瀝青邊緣撒布施工。

3.5 碎石撒布

緊跟纖維封層機(jī)械，碎石撒布車可連續(xù)撒布碎石，需在一定范圍內(nèi)合理控制碎石撒鋪車和纖維封層車的間距，確保乳化瀝青能夠充分黏結(jié)碎石材料。根據(jù)瀝青幅寬，調(diào)整碎石撒布車撒布寬度，要求兩者基本一致，且按照纖維封層機(jī)械合理確定行車速度。要求嚴(yán)格按照乳化瀝青量、碎石粒徑等條件進(jìn)行碎石撒布量的適當(dāng)調(diào)節(jié)。

3.6 局部處理

根據(jù)實(shí)際情況，選用人工方式處理各車料起點(diǎn)、終點(diǎn)縱向裂縫位置，同時通過人工方式進(jìn)行平整度合理調(diào)整，在最短時間內(nèi)完成全部工作，要求必須在瀝青破乳前結(jié)束撒布石料工作。

3.7 碾壓施工

為保證集料能夠有效嵌擠瀝青結(jié)合料，初壓極為關(guān)鍵。碾壓施工時，可選取噸位適當(dāng)?shù)哪z輪壓路機(jī)施工，初壓作業(yè)需在乳化瀝青破乳后快速完成。碎石撒布后，需及時選取壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工，遍數(shù)需控制2到3遍，且在每小時2km以內(nèi)控制早期碾壓速度，隨后待穩(wěn)定后即可適量增加速度。相比粒徑，壓實(shí)后的碎石埋入深度可控制在其50%左右。

3.8 開放交通

完成上述施工后，如瀝青結(jié)合料粘結(jié)碎石的強(qiáng)度不足，則不得開放交通。待其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，即可開放交通。車輛通行早期，需做好限速工作，一般為每小時不得超過40km，并設(shè)立指示標(biāo)志，避免因車速過快，出現(xiàn)碎石松動、移位等現(xiàn)象。如部分骨料散落于路邊，需及時做好清理工作。

為提高封層質(zhì)量，需盡可能減短早期養(yǎng)生時間，也就是說減短交通封閉時間。如氣溫、路面溫度均高，濕度較小情況下，可適當(dāng)縮短養(yǎng)護(hù)時間。待開放交通后，纖維封層長期被車輛碾壓后，粘結(jié)強(qiáng)度逐步增加，將構(gòu)成良好的薄層結(jié)構(gòu)。

4 工程應(yīng)用

室內(nèi)試驗(yàn)研究顯示，纖維封層抗滑性良好。為對纖維封層路面抗滑性進(jìn)行充分研究，本文以K57+650～K57+880路段為例進(jìn)行探討，因該路段出現(xiàn)路面病害問題，現(xiàn)對其實(shí)施纖維封層養(yǎng)護(hù)。試驗(yàn)選用乳化瀝青、纖維及碎石作為原材料。試驗(yàn)室模擬車轍成型機(jī)上纖維封層路面成型。所選纖維封層試件當(dāng)天進(jìn)行20次碾壓，第二天再次進(jìn)行200次持續(xù)碾壓，以此進(jìn)行構(gòu)造深度試驗(yàn)，自此之后，9天每天同樣應(yīng)進(jìn)行200次不間斷碾壓施工，及進(jìn)行構(gòu)造深度試驗(yàn)。通過試驗(yàn)結(jié)果可見，伴隨車輛碾壓天數(shù)的不斷增多，構(gòu)造深度變化情況顯著。前3天構(gòu)造深度下降速度最快，隨后下降速度逐步減緩，直至第10天，基本不存在下降現(xiàn)象，處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5 結(jié)束語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，交通量日益增多，加劇了我國公路老化速度。作為一種新型道路施工養(yǎng)護(hù)技術(shù)，纖維封層是公路工程施工最常用的處理方法，該技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠滿足施工質(zhì)量需求，達(dá)到良好使用效果，也可降低施工費(fèi)用，對公路工程施工意義重大。

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