沥青纤维同步碎石封层技术在公路养护中的应用

蔡建华

(甘肃省庆阳公路事业发展中心西峰公路段，甘肃 庆阳 745000)

沥青纤维碎石封层技术在公路路面养护中是一种较为常见的预养护技术。按照施工要求将碎石材料铺筑在路面基层或者路面上。在反复碾压路面的时候主要使用的设备是胶轮压路机，这是沥青碎石磨耗层得以形成的前提基础。在早期的施工过程中，碎石封层主要用于车流量较小的路面中[1]。而随着公路科技的不断发展，公路养护施工技术和材料也得到了一定的改进。沥青纤维同步碎石封层技术在抗拉伸强度以及弹性模量方面具有较强的优势。并且能够显著提升抗拉、压、剪等强度。沥青在洒布的过程中，连续进行两层洒布，从而使封层密闭性得到显著提高。另外，沥青纤维同步碎石封层技术中的纤维材料也能够在加筋方面起到良好的效果，具有较强的粘附力，吸收沥青当中更多的油性物质，进而防止沥青出现流动的情况。在受到损坏的路面中能够形成密度较高的保护膜，从而确保沥青温度的稳定性，避免高温对路面造成损害，从而大大延长了公路路面的使用寿命。

1 沥青纤维同步碎石封层技术优点

本工程在G244线K626+000～K633+000段进行沥青纤维同步碎石封层施工。其主要技术优点为以下几方面。

1.1 具有良好的防水性能

在适宜温度环境下，沥青粘结料能够确保在喷洒的过程中能够起到双重防水作用。在喷洒沥青粘结料时，能够将材料充分渗透到路面裂缝当中，从而避免路面裂缝对公路防水性能的损害。喷洒沥青粘结料后，可以在路面上形成薄膜，进而具有良好的防水性能[2]。

1.2 具有较高的防滑性能

由于骨料受到沥青纤维的影响，直接附着在路面上。当过往车辆经过时，车轮与骨料可以直接接触，进而提高了路面的整体粗糙度，从而起到防滑的作用。

1.3 具有良好的耐磨、耐耗、耐久性能[3]

沥青纤维具有良好的流动性，进而能够保证沥青粘结料能与骨料进行充分结合，使骨料表面能够充分接触到沥青材料。处于塑性阶段的过程中，可以对其采取压实处理。所以，在实际的施工过程中，一般情况下对两者进行充分搅拌，受到吸引力的影响，使沥青粘结料产生凹面，能够让骨料充分镶嵌其中，避免骨料严重流失的情况发生。

1.4 具有良好的应力吸收和分散能力

相较于传统的碎石同步封层技术，沥青纤维同步封层具有网络缠绕结构，由于沥青纤维的抗拉伸强度相对较高，模量弹性较高，在整体的路面结构中能够更好地吸收局部的集中应力，并且可以起到扩散、重新分布的作用，进而大大减少路面应力，避免路面结构层出现裂缝的现象。

1.5 应用范围较广

不管是桥面防水粘结层施工还是裂缝路面养护施工或者是普通国省干线公路沥青路面预养护，都会应用到沥青纤维同步封层技术，这就表明此项技术应用范围较为广泛。

2 沥青纤维同步碎石封层施工

2.1 施工准备工作

在进行沥青纤维同步碎石封层施工前，需要技术人员到现场进行调查和相关记录，分析路面的实际情况，同时制定具有针对性的维修方案。为了确保铺展层能够充分地与路面进行粘附，需要对路面采取清洁措施。必须对其采用鼓风机设备，将路面的灰尘、杂物、杂草等清除干净，确保道路表面干燥。若有泥土沉积较为严重的情况，可以进行人工清扫，采用水枪等设备将路面清洁干净。在进行沥青洒布前，需要将温度控制在50～70 ℃左右，并对材料的性能、机械设备能否正常使用进行相关检查。例如封层车、运输车辆、胶轮压路机等。在施工的时候要合理规避机械故障问题，这是确保施工质量的关键。除此之外，在某个路段出现裂缝的时候，如果裂缝<2 mm，那么应对措施就是喷洒高温沥青层，直接封住裂缝。如果裂缝处于2～5 mm之间，需要采取灌缝或者抹缝的处理方式。如果裂缝≥5 mm，需要对其进行扩缝情节等处理方法。

2.2 沥青纤维同步碎石封层施工工艺

(1)原路面处理

对原路面出现的裂缝、坑槽进行处理。采用无尘路面清扫设备对路面进行清扫，清除表面的浮尘及杂物，必要时用水车进行冲洗。冲洗后或雨后的路面施工前应保持干燥。

(2)沥青纤维碎石封层施工

路面用清扫设备清扫干净后，开始沥青纤维碎石封层施工，沥青及碎石采用封层车同步进行洒布，洒布量用电脑进行自动控制，并由试验检测人员到施工现场检测校核其准确性，沥青的洒布温度应为160～170 ℃，沥青及碎石的洒布要均匀、无漏洒、无成堆现象。洒布过程中要对路缘石、护栏等结构物采取防污染措施，以防止污染结构物及护栏。

在撒布之后使用胶轮压路机进行2～4遍的碾压，碾压顺序是从路边缘向中间碾压，在碎石封层上碾压的时候，压路机不能急刹车，也不能停留或掉头。在碾压操作完成之后需要依托人工力量对表面多余的松散碎石进行清除，并且及时修补质量不合格的地方。需要注意的是在降雨的时候不施工，在雨过天晴的时候，及时检查施工情况，在沥青降低到常温的时候就可以正常通车。

(3)接缝处理

对于纵向接缝，最好使用搭接方式，开始做的一幅封层暂留50～70 mm的宽度，并且不撒碎石，然后做下一幅封层的时候，沿着预留沥青边缘撒布碎石。关于横向接缝，在施工之前，需要在接缝位置放置比撒布宽度稍宽的油毛毡，在封层车通过后及时清理，这是确保搭接部位能够紧密衔接的关键所在。

2.3 质量控制

(1)沥青洒布量和碎石撒布量。每天采用电脑控制、人工检测、总量控制的方法，对封层的沥青洒布量和碎石撒布量进行控制。

(2)沥青与碎石的黏附性。在对沥青纤维封层施工质量进行评价的时候，最主要的指标就是沥青与碎石的黏附性，具体评价指标是拉拔力。在施工的时候，需要对碎石与沥青温度予以严格控制，在温度比较低的时候，黏附力会大大降低。

(3)沥青与碎石的裹附率。除沥青洒布量等因素会影响沥青与碎石的裹附率之外，不管是洒布的均匀性还是沥青温度等都会对裹附率带来直接影响。在具体施工的时候，需要对裹附率变化情况予以密切关注，对作业参数进行及时调整和合理控制，保证和设计裹附率基本一致。裹附率过大，则容易造成碾压时出现严重的粘轮现象；裹附率偏小，则黏附力下降。

3 沥青纤维同步碎石封层材料性能要求

3.1 沥青粘结料

沥青粘结料具有良好的粘附性。本项公路养护工程施工中，采用的是性能较为优质的壳牌90#道路石油沥青。沥青用量理论设计为1.7 kg/m2，我段实际用量1.95kg/m2。

3.2 纤维

纤维是沥青纤维同步碎石封层技术中的重要组成材料，能够起到充分粘结沥青、使加筋变得更加稳定以及提高韧性、避免出现断裂、裂缝的作用[4]。另外，纤维也具有较强的切割性。同时，断裂强度相较于其他材料也更高。本项工程结合现场的实际路面情况，采用的纤维类型为玄武岩纤维。长度设计为30～120 mm内。G244线K626+000～K633+000段采用的纤维长度为65 mm。本工程纤维具体用量需要结合路面的实际情况以及道路车流量等进行合理调整。若路面龟裂现象较为严重，需要加大纤维用量。具体的撒布量为45～70 g/m2。

3.3 碎石

碎石规格设定为10～15 mm。碎石形状为立方体，并且确保碎石清洁、干燥、无风化现象和杂质。另外，需要保证碎石强度满足施工需求。使碎石能够与沥青粘结料进行充分粘结，具有较高且持久的粘结性能。为此，在工程开工前项目主要负责人及技术人员先后到白银市靖远县、定西市临洮县、平凉市崆峒区考察了碎石，最终决定采用平凉市崆峒区的碎石集料，该碎石压碎值为10.5%、粘附性为四级。施工人员进行撒布碎石之前，需要确保碎石表面干燥、洁净，拌合需按照4‰的油石比进行预裹覆。碎石用量14 m3/1 000m2，经裹覆后出料温度应控制在140～160 ℃之间。

3.4 施工机械设备

在进行沥青纤维同步封层的施工过程中需要涉及到多种施工机械设备，例如封层车、压路机、装载机、鼓风机、扫路机等[5]。并且，在进行施工之前，需要对施工机械设备进行合理检查，检查内容主要包括设备使用性能、相关参数是否符合施工标准、作业效率是否能够满足施工要求等。

4 沥青纤维同步封层施工注意事项

虽然沥青纤维同步封层技术得到了广泛的应用，并且在实际的公路治理方面起到了十分显著的效果，但经过多次实践证明，在具体的应用过程中仍然具有一定问题需要及时去解决。为此，需要从以下几个方面来避免产生施工问题。

4.1 注意沥青纤维封层的适用范围

在普通公路路面中，日常预防性养护和修整均需要采用沥青纤维封层的处理方法。其施工技术能够避免公路路面出现老化、开裂、水渗透、光滑、不耐磨等情况。并且，沥青纤维封层技术能够大大延长公路路面的使用年限。对其进行养护后，能够保证路面强度、平整度、车辙深度满足相关要求。但是在高等级公路预防性养护方面不具有适用性。

4.2 沥青纤维封层施工需要适宜的气象条件

由于该封层技术对温度情况提出了更高的要求。为此，需要在施工前可以密切关注天气情况，并对气候条件进行详细分析和预估，避免施工过程中出现气候不适宜的情况。其中，施工时，温度条件最低应当≥15 ℃，公路路面温度应当≥20 ℃，并且温度呈现逐渐上升的趋向。若温度<20 ℃并且公路路面温度<25 ℃，温度呈现下降的趋势，则不得进行公路施工。若温度≥45 ℃并且公路路面温度≥60 ℃，不适合施工[6]。

4.3 造价较高，需要进行合理使用

传统碎石同步封层18.00元/m2，沥青纤维碎石同步封层26.00元/m2，相比之下，沥青纤维碎石封层造价稍高一点。

5 结束语

综上所述，对于公路养护而言，沥青纤维同步碎石封层是一项比较新的技术，目前无施工规范，以上内容是本次施工中总结出的相关经验，在施工过程中存在的诸多问题仍然需要在实际的施工过程中不断地探索、不断地改进，以便更好地应用在公路路面养护施工中。该技术具有较好的经济性和可行性，在未来的发展过程中值得进行大力推广，被更多的公路养护使用和推广。