沥青纤维碎砾封层施工及质量控制技术探究

石燕，陈伟

（1.江西省交通运输科学研究院有限公司，江西 南昌 330200；2.江西省交通工程集团建设有限公司，江西 南昌 330029）

0 引言

伴随交通过流量和载荷的加增，路面发生早期损伤。沥青纤维碎砾封层能够有效快速地发挥材料功效，恢复路面功能，延长道路使用寿命。此防御性维护技术被逐步广泛地推广应用。该研究以华北地区沥青纤维碎砾封层公路工程应用为背景，分析探究沥青纤维碎砾封层路面施工技术，对实现和维护良好的路面功效有技术参考价值。

1 工程概况

案例工程为华南地区某高速公路K95+500～K97+000段和K115+500～K117+000段。依据道路状况调查得知，案例区段路面结构深度小，抗滑功效差，区段交通过流量大，车辆重载已经造成一定程度的路面病害。该区段路面损伤PCI值已达82以上，路面损伤多为稍微裂隙。案例路段虽然存在一定程度的路面路面病害，但路面还不存在结构性病害，经技术部门专业评估，决定选用沥青纤维碎砾封层给予防御性养护。

2 沥青纤维碎砾封层施工技术

2.1 施工环境需求

（1）对环境温度有严格要求。温度对沥青纤维碎砾封层的影响较大，过低温度容易造成沥青纤维碎砾封层强度不足。国内工程操作经验是，环境温度大于10℃时，可以开展沥青纤维碎砾封层施工。

（2）允许潮湿环境施工，但不允许雨天施工。沥青纤维碎砾封层的结合料为液态乳化变性沥青，环境潮湿也功能影响不大，故允许潮湿天气施工。但是沥青纤维碎砾封层的施工应尽量防止雨天环境，因为雨水会冲刷沥青纤维碎砾封层，容易导致乳化变性沥青流动，导致局域功能损伤。雨天施工操作，也会延缓破乳速率，延长养护时间，影响强度实现。

2.2 施工工艺对路用功效的影响

（1）铺布碎砾、喷播沥青纤维和沥青纤维碎砾封层压碾成型，须一气呵成实施完成。

（2）沥青纤维碎砾封层多为原路面基础上的耗磨层加铺，施工实施前，原路面基础必须给予尽量完善的处理。沥青纤维碎砾封层不能增强原路面强度。原旧路面施工前清理不充分，局域沥青纤维碎砾封层的黏结功效会较差，导致剥落现象。如果原路面的裂隙、车辙、位移、坑凹等损伤处治不充分，在交通载荷影响下，沥青纤维碎砾封层也会过快发生病害损伤。

3 沥青纤维碎砾封层施工过程的质量控制

3.1 施工准备工作

沥青纤维碎砾封层施工前，一定要做好准备工作，总体包括：

（1）清理原旧路面：可选用水冲洗、机械清理或人工清理等方式，清理去除油污、杂草、松散集料、污垢等任何有碍沥青纤维碎砾封层施工的杂物。原路面上无需的油漆标记和交通标志应用小型铣床给予清理去除。

（2）检验原料功效：工前应检验原材料质量，保证符合相关技术需求。要保证碎砾的清洁度，测量乳化变性沥青温度，保证其温度控制在50～70℃，以满足洒喷需求。

（3）调试施工机械：沥青纤维碎砾封层施工需要一气呵成，故在操作前，应调试和检查道路清理工具、碎砾洒布车、封层装备、胶轮压道机等，以保证沥青纤维碎砾封层顺利铺摊作业。

3.2 质量控制

结合实验路的铺置，沥青纤维碎砾封层的施工技术要点如下：

（1）对接缝处理：配置沥青纤维播布车、碎砾洒布车和胶轮压道机，保持设备合理距离配置。邻接路面铺上牛毛毡，避免封层施工污染其他原邻接路面。接缝宜给予初步预喷。

（2）播撒沥青纤维：沥青纤维封层装备可以同时洒喷一层纤维和两层沥青，以保证装备洒喷通畅和沥青纤维均匀分布，防止过少或过多分布；搭接区域应调节宽度，以防止搭接区域喷涂过度或沥青泄漏。明确沥青铺摊宽度，保持一定速率，防止急停和转弯，以免铺摊不均匀。沥青纤维播布车的速率控制在3～4.5km/h，最优速率是3.6km/h。

（3）碎砾的铺置：保持碎砾播铺车跟沥青纤维播布车间的距离，碎砾播铺车应跟随沥青纤维播布车后退20～40m开展铺砾。应适时观察铺料功效，适时清理去除粒度比较大的碎石；播布不到位区域要适时处理，过薄或过厚范围要人工找平，以保证均匀分布，这些任务均要尽快完成。

（4）压碾阶段：铺完一段碎砾后，用胶轮压道机立即开展后续压碾，通常压碾2～3遍，压碾速率应跟沥青纤维和碎砾的铺摊速率相协调。初轧速率不宜2km/h，之后可以适当增强。稳定碎砾颗粒浸入沥青，其深度为1/2～2/3粒度。

3.3 操作后现场处置

施工压碾实现后，须限制交通过流量来维持沥青纤维碎砾封层，乳化变性沥青通常须3～5h固化构成强度。即使开放交通后，也应对车辆速率给予必要限制，一般车速以20～30km/h为宜，应派人监督或配置标志，尽可能防止突然车辆刹车；工后要适时清理散落在路边的集料，以免影响路容和行车安全。

4 案例工程质量检测与评价

沥青纤维碎砾封层施工后，强度逐步构成，应注意监测，及时发现质量问题，给予及时处理。

4.1 表观质量测量

沥青纤维碎砾封层通过养护期后放行通车。初期通车因为封层封层密度和持力尚没有达成最优状况，遭遇突然刹车，层间剪切力急剧加大，会导致封面功能损伤，因此须给予必要行驶限速，对出现的局域病害，要适时给予修理恢复。

沥青纤维碎砾封层表观质量检查包括：表观连续性、表层均匀光滑性、有无胎路划痕、碎砾分布是否密实、均匀、有无松散现象等。因为沥青纤维碎砾封层对原旧路面平度改善不大，故暂时无需开展平度测量。

4.2 结构深度质量测量

沥青纤维碎砾封层结构深度计算公式：

式（1）中：D系为摊平砂的平均径值（mm）；V系为砂体积（cm3）；TD系为路面表层结构深度（mm）。计算精度取0.1mm。沥青纤维碎砾封层的表层结构深度如果达到规范需求的0.55mm标准，路面封层的抗滑功效就能满足技术需求。

4.3 透渗水常数质量测量

沥青纤维碎砾封层路面透渗水常数采取按100mL水面降低至500mL所需时间来计算。假如透渗水时间太长，亦可以按3min内的透渗水量给予计算，其计算公式：

式（2）中：CW系为路面透渗水常数，mL·s-1；t1系为第1次读取数值时的时间，s；t2系为第2次读取数值时的时间，s；V1系为第1次读取数值时的水量，mL(一般是100m）；V2系为第2次读取数值时的水量，mL(一般是500m）。

4.4 施工质量评价

案例沥青纤维碎砾封层施工操作完成后，开展路用功效技术指标采样测量。具体需求及施工后的实际测量值如表1具体所示。

表1 案例封层施工操作完成后实际测量技术指标值

从表1数据及评价结果揭示，案例沥青纤维碎砾封层施工实现后，路面透水常数、表层结构深度满足应用技术指标，表观碎砾致密，表层平整均匀，全程连续，亦满足沥青纤维碎砾封层表观技术标准。

5 结论

（1）探讨了沥青纤维碎砾封层施工技术：施工环境温度应控制在10℃以上；避免雨天施工；原路面病害须封层施工前处理好，以更好地增强沥青纤维碎砾封层的技术功效与应用寿命。

（2）探讨了沥青纤维碎砾封层施工过程的质量控制技术：强调了沥青纤维碎砾封层施工技术控制环节，给出了技术控制参数。

（3）通过案例工程质量检测与评价，验证了沥青纤维碎砾封层施工和质量控制技术的工程适用性。