瀝青纖維碎石封層施工工藝分析

李國珍

(宜春通達路橋建設(shè)有限公司，江西宜春336000)

0 引言

在高速公路工程項目施工階段中，纖維碎石封層技術(shù)作為常用的一項技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用可以提高瀝青路面工程的施工質(zhì)量，對推進交通事業(yè)的發(fā)展有著很重要的幫助。因此在瀝青路面工程施工環(huán)節(jié)，必須要按照工程項目的施工需求，對纖維碎石封層技術(shù)的要點進行分析，從而推進工程項目的不斷開展。

1 工程概況

某公路項目原設(shè)計方案中路面結(jié)構(gòu)為9cm 厚，隨著運營時間的延長，管理單位進行瀝青混凝土面層的鋪設(shè)養(yǎng)護處理，以提高結(jié)構(gòu)性能，延長使用壽命。當(dāng)前的路面結(jié)構(gòu)為兩種不同的瀝青面層厚度，分別為22cm、9cm。隨著交通通行量逐步的增多，且受到自然環(huán)境侵蝕的影響，還有路基結(jié)構(gòu)自身問題，造成路面結(jié)構(gòu)病害問題變得更加的嚴重，比如裂縫、龜裂、車轍、老化等等，給瀝青路面運行安全性帶來不利影響。在公路工程中，通過勘察發(fā)現(xiàn)其路基比較高、平面交叉段以及橋頭等位置病害非常的嚴重，其他位置的地基結(jié)構(gòu)病害問題則比較小，利用預(yù)防性養(yǎng)護措施能夠基本滿足使用的要求。

2 路面病害狀況及原因分析

經(jīng)過該線路的調(diào)查研究分析，發(fā)現(xiàn)在不同路段所產(chǎn)生的病害問題也是不同的，具體包含下述幾個類型：一是橋頭路基以及沿河路基發(fā)生的主要病害問題是不均勻沉降，平整度無法滿足要求，還有龜裂、老化等病害的問題。二是路基較高的路段結(jié)構(gòu)形式，在改建施工中，新舊路基壓實度難以達到均勻性的要求，會導(dǎo)致縱向裂縫情況的發(fā)生，這種病害都是在舊分隔帶邊緣位置。三是局部病害問題通常是路基路段的病害形式，這種病害的面積一般都比較小，沒有出現(xiàn)較大范圍的病害問題，且發(fā)展速度比較慢，不會給車輛行駛產(chǎn)生過大的影響。四是交叉路口病害問題主要是車轍、龜裂[1]。

經(jīng)過全面分析和研究，該路段的路面病害原因較多，比如：其一，運行時間比較長。在該道路項目運行超過7～8年之后，已經(jīng)開始進入到大修期。隨著交通量的逐步增多，需要的服務(wù)越來越多，再加上多年來沒有進行較大的維修，只是進行表面較小的修復(fù)，所以造成病害無法從根本上消除，病害也會更加的嚴重。其二，自然侵蝕以及車輛載荷持續(xù)影響。該公路項目所處地區(qū)的氣候條件是亞熱帶季風(fēng)性氣候，日照充足且雨量比較大，氣候變化并不明顯。常年受到自然環(huán)境侵蝕作用，加上車流量持續(xù)增多，還有大型貨車超載的情況，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)損壞比較嚴重。其三，路面結(jié)構(gòu)的影響。因為該項目經(jīng)過改建，路面結(jié)構(gòu)兩個方面存在一定的差異，原路面結(jié)構(gòu)的分隔帶位置上厚度只有9cm，在行車道上分布，而其他的結(jié)構(gòu)厚度相對較大，達到22cm。分析面層厚度與路基連接等方面因素的影響，行車道的強度相對較弱，所以這一問題容易出現(xiàn)縱向裂縫的問題。其四，路基因素的影響。經(jīng)過現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，該公路項目發(fā)生病害問題主要是高路基段、橋頭兩側(cè)、沿河路段以及改建的連接位置，主要原因就是施工階段壓實度沒有嚴格控制，導(dǎo)致路基發(fā)生不均勻沉降問題[2]。

3 路面病害處治方案

為了消除病害問題產(chǎn)生的影響，進行路面養(yǎng)護維修處理是主要的手段。公路單位技術(shù)人員進入到現(xiàn)場進行全面分析，了解到病害問題的形式和原因，結(jié)合具體情況確定預(yù)防性養(yǎng)護措施。從原路面病害情況為出發(fā)點分析，本位選擇下述處理方案：

其一，局部存在缺陷、龜裂、網(wǎng)裂等病害問題，需要先將原9cm 厚度的瀝青路面結(jié)構(gòu)清理掉，如果還有松散的材料存在，考慮到現(xiàn)場的具體情況，進行連續(xù)性銑刨處理，直到整個結(jié)構(gòu)完全達到穩(wěn)定層的標(biāo)準。將4cm 厚的SBS 改性細粒式瀝青混凝土(AC-13c)和5CITI 中粒式瀝青混凝土(AC-20c)鋪筑其上。新建設(shè)結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)鋪設(shè)施工厚度是相同的，且兩層的黏結(jié)性能符合要求，組合形成質(zhì)量良好。

其二，對于存在多條支縫的路面結(jié)構(gòu)，還有深淺不同的縱橫裂縫、網(wǎng)裂等問題，需要先把表面的瀝青層銑刨掉4cm 的厚度，如果還有縱橫裂縫存在，根據(jù)病害問題處理，并且使用SBS 改性瀝青進行表面鋪設(shè)施工，厚度為4cm，且將黏層油噴灑到瀝青層之間。在銑刨一層后發(fā)現(xiàn)還有網(wǎng)裂、龜裂的問題，需要持續(xù)向下銑刨，直到最終到達穩(wěn)定層的結(jié)構(gòu)為止。

其三，病害相對較輕的位置上，需要使用乳化改性瀝青纖維碎石封層結(jié)構(gòu)進行預(yù)防性養(yǎng)護施工，保證原路面結(jié)構(gòu)的強度符合要求，在原路面裂縫、坑槽、車轍等問題處理結(jié)束之后，再確定合適的處理方案。在表面進行乳化改性瀝青纖維碎石封層鋪設(shè)施工后，結(jié)構(gòu)性能可以得到提升，延長使用壽命。因此，在整條線路進行病害處理完成后，除了橋面結(jié)構(gòu)部分，整體線路都要進行纖維碎石封層的鋪設(shè)施工，厚度為1cm。

4 瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)要點

該施工技術(shù)就是在比較特殊的路段上，應(yīng)用專業(yè)設(shè)備進行瀝青纖維碎石和黏結(jié)材料噴灑到路面表層，一般使用改性瀝青、瀝青纖維等材料，經(jīng)過自然驅(qū)動之后形成單層的瀝青碎石耐磨層結(jié)構(gòu)，其黏結(jié)性好，可以和石材同時鋪設(shè)施工，在溫度不降低的情況下，高溫條件下進行有機結(jié)合碎石料的黏結(jié)施工，材料之間黏結(jié)性能良好。因此，瀝青纖維碎石封層在施工中，選擇合適原材料與施工工藝對于最終施工效果有直接的影響[3]。

4.1 材料選擇

4.1.1 乳化改性瀝青。綜合分析現(xiàn)場的具體情況，總結(jié)施工經(jīng)驗教訓(xùn)，該項目應(yīng)用陽離子型聚合物改性乳化瀝青材料，改性劑加入比例超過3%，確保當(dāng)日生產(chǎn)當(dāng)日使用完，且進行1d 試驗。從工程具體情況分析，應(yīng)用SBS 改性瀝青的效果良好，將其用作纖維層的結(jié)合料，然后在實驗室內(nèi)確定具體的改性劑以及材料加入比例，確保材料的溫度在50℃以上，且不能超過70℃。

4.1.2 纖維材料。按照此次項目的施工要求，應(yīng)用的是無捻粗砂型玻璃纖維材料，實驗室確定具體的材料比例和用量，此次項目應(yīng)用的量為60g/m2，纖維材料的長度為60mm，確保材料的物理化學(xué)性能符合技術(shù)標(biāo)準要求。

4.1.3 碎石材料。集料應(yīng)用硬度高、表面粗糙、耐磨性好、潔凈度高的材料，粒徑為4.75～9.5mm 之間，各項技術(shù)指標(biāo)均符合工程的技術(shù)標(biāo)準要求。

4.1.4 抗剝落劑。該項目所應(yīng)用的碎石材料為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的，黏附性在4 級以上，且沒有加入任何的抗剝落劑材料。

4.2 施工流程

在瀝青纖維碎石封層技術(shù)應(yīng)用的階段中要考慮到原路面結(jié)構(gòu)的修復(fù)現(xiàn)狀，而后在掌握施工參數(shù)的基礎(chǔ)上，對工藝過程進行管控以提高技術(shù)的應(yīng)用價值。

4.2.1 將原路面結(jié)構(gòu)病害修補結(jié)束后，經(jīng)過檢驗完全符合工程要求，才能進行后續(xù)環(huán)節(jié)的施工。

4.2.2 路面檢驗符合技術(shù)標(biāo)準后，就可以進行現(xiàn)場測量放樣，明確項目施工方案，做好各項施工準備工作。為了使得后續(xù)可以大范圍的開展項目施工，提前進行試驗路段施工與分析，為正式施工提供基礎(chǔ)，保證瀝青噴灑量、纖維使用量、碎石比例等參數(shù)合格。經(jīng)過試驗分析后，各項指標(biāo)符合要求才能進行全方位的施工?，F(xiàn)場施工結(jié)束后，要封閉交通，時間為2h 以上，在表面乳化瀝青完全破乳之后，就可以開放交通運行，但是禁止大型車輛進入到現(xiàn)場行駛[4]。

4.2.3 改性乳化瀝青生產(chǎn)與噴灑、纖維噴灑同時開展施工。選擇符合工程要求的乳化瀝青材料，噴灑施工開始之前，需要使用強烈清刷機進行表面的清理處理，沒有任何雜物影響工程的施工。然后應(yīng)用專用的纖維封層設(shè)備進行第一遍改性乳化瀝青的噴灑施工，同步噴灑纖維和第二層乳化瀝青，確保噴灑達到均勻性要求，同時做好噴灑量的控制工作。分析了解現(xiàn)場橫向搭接施工的情況，加強寬度控制，做好施工速度的控制。

4.2.4 撒布碎石。在纖維封層施工結(jié)束后立即灑布碎石材料，保證車輛行駛速度符合實際要求，同時和纖維封層車是一致的，達到均勻性要求。在項目開展的階段中考慮到工程項目的施工需求，對涉及的工藝要進行科學(xué)控制，例如在進行碾壓施工的階段要保證碾壓參數(shù)達到實際需要，對于涉及的施工溫度以及技術(shù)要求要進行綜合核對，以保證整體技術(shù)的作用價值能夠發(fā)揮出來[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，瀝青纖維碎石封層技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢，能夠提升路面結(jié)構(gòu)性能，消除病害的影響。因此，在瀝青路面養(yǎng)護施工環(huán)節(jié)，選擇符合實際要求的瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)，嚴格落實施工工藝標(biāo)準，做好現(xiàn)場施工規(guī)范化管理，提高工程的質(zhì)量，能夠產(chǎn)生較高的綜合效益。