试论纤维封层在公路工程施工中的应用

胡敬伟

摘要：纤维封层技术是在碎石封层技术的基础上发展而来，相比其他技术，纤维封层具有良好防水、防裂及抗滑特点，在公路沥青路面施工中得到了广泛应用及推广。在实际工程应用中为进一步研究纤维封层，本文结合具体案例，由施工材料特性、配合比设计及施工工艺等方面进行了探讨，以此为后期实际施工提供一定技术指导。

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.

关键词：纤维碎石封层;公路工程;施工工艺

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

中图分类号：U418.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）13-0150-02

1 纤维封层技术原理

作为一种新型道路施工养护技术，纤维封层的主要材料是玻璃纤维和沥青结合料，采用专门的机械设备同时撒布，并将碎石材料均匀摊铺至表层，由压路机碾压成型，此类结构防水防裂性能显著，且抗滑耐磨，施工操作便捷，效率高，具有良好的实用性及经济效益，在公路工程建设中应用前景广阔。同时纤维材料能够有效降低外界作用力的冲击强度，减少反射裂缝，延长路面施工年限。在具体施工过程中，必须充分掌握公路工程实际情况，设计科学的配合比例，确保纤维碎石封层的施工质量。

2 施工材料特性分析

2.1 沥青结合料 稀释沥青、乳化沥青及改性沥青是纤维封层沥青结合料的主要类型，相比其他类型，改性乳化沥青可均匀洒布、快速凝结，且具有环保作用，因此应用范围更广。改性乳化沥青的技术指标如表1所示。

2.2 集料 在充分考虑路面平整度、抗滑性能等条件的情况下，即可进行石料粒径范围的确定。为确保碎石能够充分粘黏沥青材料，不得选取含粉料碎石，要求在1%以内控制碎石0.075mm以内颗粒含量。相比沥青混合料面层骨料，纤维封层选取集料技术要求基本一致，应尽可能选取立方体骨料作为纤维封层集料，不得选用针片结构，保证在沥青内骨料的嵌入深度合理。骨料特点为坚韧、粗糙及优质。

2.3 纤维 选取玻璃纤维作为纤维封层的纤维材料，二氧化硅、氧化铝等其主要成分。玻璃抽丝后，具有较高强度及柔软性，在封层内使用可起到加筋、吸附等作用。其质量指标如表2所示。玻璃纖维用量为每平方米60～120g，纤维平均长度为30、60、120mm。

3 公路施工中纤维封层施工工艺

3.1 施工准备

纤维封层施工前，需调查及处理原路面病害，需在施工前完成原路面维修工作，在纤维封层前10天完成病害处理工作。如路面坑洞填补、裂缝填充及施工路面清理等。通过病害处理，可避免基层内渗入乳化沥青材料，也可起到纤维封层施工质量提升的作用。如夏季高温条件下极易产生泛油问题，其主要形成原因为面层具有较高含油量。当泛油不严重，可洒布一定量的石屑、粗砂，并做好碾压施工。如泛油较为严重，则应洒布碎石，粒径需控制在5到10mm之间，随后进行碾压施工，当其稳定性满足相关规定后，即可洒布石屑、粗砂，再次进行碾压作业。如路面存在轻微裂缝，可选取强化剂处理，如裂缝宽度较大，则应在封面前先进行乳化沥青喷洒，保证裂缝被乳化沥青填充，也可选取双层封面施工，也就是将细粒封层铺设到粗粒上方。

3.2 路面清理

为保证洒布层能够充分黏结原路面，在封闭施工区域内需做好清理工作，及时清理掉泥块等，并利用吹风机将灰尘清除。如存在泥浆堆积现象，清理时可选用高压水或空气，以此提高原路面清洁度。当路面裂缝干燥程度符合设计要求时，即可进行下一步施工。

3.3 同步洒布沥青及纤维

按照全幅宽度，进行沥青洒布宽度调整，保证施工幅数为整数，尽可能降低施工时间，沥青洒布一次后，需破碎纤维，保证其尺寸符合施工规定，同时进行第二层沥青洒布，需在60℃控制乳化沥青温度，每小时行驶速度控制在3到4.5km。按照封层的具体情况，合理选取纤维用量。旧路面网裂情况越严重，则使用纤维量越多。

3.4 接缝及搭接处理

3.4.1 横缝处理

施工前，需过渡搭接好新旧路面接缝，选取对接法处理横缝位置。在各个接缝位置，在路段喷洒起止点横铺铁板、油毡，1到1.5m为其长度。相比第一层横缝时，第二次沥青喷洒的搭接缝不得重叠。

3.4.2 纵缝处理

另一幅横向施工时，封层左侧石料洒布需对齐前一幅右侧石料，确保纵缝对接准确。

如选取半幅施工方法，需做好两幅搭接位置施工，第一幅边预留一定宽度不做骨料撒布，宽度为5到10cm，第二幅留设沥青边缘撒布施工。

3.5 碎石撒布

紧跟纤维封层机械，碎石撒布车可连续撒布碎石，需在一定范围内合理控制碎石撒铺车和纤维封层车的间距，确保乳化沥青能够充分黏结碎石材料。根据沥青幅宽，调整碎石撒布车撒布宽度，要求两者基本一致，且按照纤维封层机械合理确定行车速度。要求严格按照乳化沥青量、碎石粒径等条件进行碎石撒布量的适当调节。

3.6 局部处理

根据实际情况，选用人工方式处理各车料起点、终点纵向裂缝位置，同时通过人工方式进行平整度合理调整，在最短时间内完成全部工作，要求必须在沥青破乳前结束撒布石料工作。

3.7 碾压施工

为保证集料能够有效嵌挤沥青结合料，初压极为关键。碾压施工时，可选取吨位适当的胶轮压路机施工，初压作业需在乳化沥青破乳后快速完成。碎石撒布后，需及时选取压路机进行碾压施工，遍数需控制2到3遍，且在每小时2km以内控制早期碾压速度，随后待稳定后即可适量增加速度。相比粒径，压实后的碎石埋入深度可控制在其50%左右。

3.8 开放交通

完成上述施工后，如沥青结合料粘结碎石的强度不足，则不得开放交通。待其强度满足设计要求后，即可开放交通。车辆通行早期，需做好限速工作，一般为每小时不得超过40km，并设立指示标志，避免因车速过快，出现碎石松动、移位等现象。如部分骨料散落于路边，需及时做好清理工作。

为提高封层质量，需尽可能减短早期养生时间，也就是说减短交通封闭时间。如气温、路面温度均高，湿度较小情况下，可适当缩短养护时间。待开放交通后，纤维封层长期被车辆碾压后，粘结强度逐步增加，将构成良好的薄层结构。

4 工程应用

室内试验研究显示，纤维封层抗滑性良好。为对纤维封层路面抗滑性进行充分研究，本文以K57+650～K57+880路段为例进行探讨，因该路段出现路面病害问题，现对其实施纤维封层养护。试验选用乳化沥青、纤维及碎石作为原材料。试验室模拟车辙成型机上纤维封层路面成型。所选纤维封层试件当天进行20次碾压，第二天再次进行200次持续碾压，以此進行构造深度试验，自此之后，9天每天同样应进行200次不间断碾压施工，及进行构造深度试验。通过试验结果可见，伴随车辆碾压天数的不断增多，构造深度变化情况显著。前3天构造深度下降速度最快，随后下降速度逐步减缓，直至第10天，基本不存在下降现象，处于稳定状态。

5 结束语

综上所述，在社会经济高速发展的今天，交通量日益增多，加剧了我国公路老化速度。作为一种新型道路施工养护技术，纤维封层是公路工程施工最常用的处理方法，该技术的应用不仅能够满足施工质量需求，达到良好使用效果，也可降低施工费用，对公路工程施工意义重大。

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