纖維封層技術在公路養護中的應用

張 欣

（河北省高速公路京秦管理處，河北 秦皇島 066001）

0 引言

纖維封層技術是指采用纖維封層核心設備同時撒布瀝青黏結料和纖維，并在上面撒布適量的碎石，然后對其進行碾壓密實從而形成新的磨耗層或者應力吸收中間層的一種新型公路養護技術。

1 纖維封層的特點

1.1 可作為應力吸收中間層

纖維封層黏結層的張力和彈力性能十分明顯，同時具有相對獨特的結構，纖維封層鋪設在舊瀝青面層和新瀝青面層之間，或者鋪設在新建路基和新建瀝青面層之間，可以有效地對外界的應力進行吸收和擴散，因此可以將纖維封層作為應力吸收中間層，具有很好的吸收應力作用。

1.2 高耐磨性

當纖維封層施工完成后，纖維與瀝青混合料之間會形成網狀結構，在上面均勻地撒布一層碎石集料，碎石集料即可很好地進入到網狀結構中。在對其進行碾壓密實后，碎石集料會被混合料網狀結構緊密的包裹起來，這樣就形成了一種復合的力學嵌鎖體系。因此采用纖維封層技術對公路路面進行養護，可以有效地提高路面的耐磨性，從而大大地提高路面的使用壽命。

1.3 高防水性

通常在路面中采用纖維封層技術，其具體的路面結構為由一層瀝青+一層纖維+一層瀝青+一層碎石構成的纖維封層結構。通過連續的施工可以使路面形成一層網格纏繞結構，這種結構內部之間的物料具有致密的聯系。同時兩層瀝青的連續灑布也提高了纖維封層的密閉性。在兩側瀝青混凝土中纖維封層能夠起到很好的吸附作用，從而減少瀝青的流動，增強黏度和黏附力，因此采用纖維封層技術對公路路面進行養護，可以有效地提高路面的防水性。

1.4 高穩定性

纖維封層具有高彈性的模量值，能夠很好地抵消溫度變化所帶來的收縮或拉伸作用，因此采用纖維封層技術對公路路面進行養護，在溫度較低的情況下可以有效地防止低溫出現的路面裂縫。

1.5 施工的快捷性

采用纖維封層機進行施工，即可同時完成兩層瀝青的灑布、一層纖維撒布、一層碎石撒布，這樣即可迅速地完成纖維封層的施工。同時這種施工工藝可以大大減少瀝青道路的養護時間，使得交通能夠較早的開放，通常情況下纖維封層施工完成之后，乳化瀝青完全破乳15min內即可對交通進行開放。

2 纖維封層技術在公路工程中的應用

2.1 工程概況

某公路為某市一級公路，道路全長為88.6km。至修建以來，已經運營多年，雖然其中進行了一次大修，但是隨著公路荷載的不斷增大，車輛的不斷增多，以及氣候等多種因素的影響，道路全線內出現了多種路面病害問題，如縱橫向裂縫、沉陷、龜裂、車轍以及瀝青老化等問題。為了改善路面的使用性能，提高行車安全和舒適度，決定對該公路進行路面大修整治。根據對路面病害的詳細調查研究，本工程決定采用乳化改性瀝青纖維碎石封層技術對路面進行預防性養護。

2.2 原材料的選擇

對于纖維類型、瀝青的選擇應綜合考慮原路面的表面構造、深度、平整度等情況，具體的數值應根據相關試驗進行確定。通過試驗即可確保最佳的乳化瀝青類型、噴灑量以及碎石的撒布量。經過試驗，本工程確定采用原材料分別為：乳化瀝青采用陽離子型聚合物改性乳化瀝青；纖維采用噴射無捻粗紗型玻璃纖維；集料應采用堅硬、粗糙、潔凈的碎石。如表1所示為碎石的質量技術指標。

表1 碎石的質量技術指標

2.3 纖維封層施工工藝流程

（1）當原路面的病害修補完成并檢查合格之后才可進入下一道施工工序。

（2）根據施工方案對路面進行放樣，并根據要求準備好施工機械和材料，即可開始進行施工。

首先，應選擇代表性的路段進行試驗，將機械設備運輸到試驗路段，根據設計配合比對改性乳化瀝青、纖維和碎石的用量進行控制。施工中應確保封層保持均勻的厚度，同時保證顆粒嵌擠密實，并根據試驗結果對各種材料的用量進行微調，從而確保最終的正式施工配合比。其次，根據試驗段的施工，確定全線施工方案，并將試驗段的試驗數據提交，接著即可開始進行正式的施工。最后，當施工完成之后，應封閉交通1～2h，等到乳化瀝青破乳之后15min，即可開放道路交通，同時在交通開放早期，應嚴格限制車輛的荷載。

（3）改性乳化瀝青噴灑與纖維噴灑同步進行。在噴灑前應采用強力清刷機對原路面進行清掃，確保表面無灰塵，具體檢測采用目測法。然后即可開始進行改性乳化瀝青的噴灑施工，采用纖維封層設備進行第一層乳化瀝青的噴灑，同時進行纖維和第二改性乳化瀝青的噴灑施工。噴灑應確保均勻，在起點和終點處都應采取措施，防止出現噴灑過大或者過少的問題。在橫向搭接處，應確保搭接寬度滿足要求，同時避免在搭接處出現噴灑過多或者漏灑的問題。通常情況下應將前進速度控制在3～4.5km/h，本工程最適宜的車速為3.6 km/h。

（4）碎石撒布。在施工中，碎石撒布車應緊跟著纖維封層車，纖維封層車施工完成之后，碎石撒布車應及時撒布碎石，其車速應與纖維封層車相協調，車速應滿足要求。對于碎石撒布不到位的區域，應及時進行處理，確保全線任何區域均能夠撒布均勻。應將碎石撒布的完成時間控制在改性乳化瀝青破乳之前。如圖1所示為纖維封層示意圖。

圖1 纖維封層示意圖

2.4 碾壓

碎石撒布完成，即可進入碾壓施工工序。采用的機械設備為輪胎壓路機，壓路機的重量不宜過重，避免對碎石造成壓縮，或者對封層表面的抗滑力造成影響。應進行2～3遍的碾壓施工。當進行初壓時，應將速度控制在2km/h以內，初壓完成之后即可將碾壓速度控制在2.5km/h。穩壓施工完成之后，應確保碎石顆粒的浸入深度滿足要求，通常應為顆粒粒徑的1/2。如果采用分幅施工的方式，應做好兩幅之間的搭接處理。當進行第一幅施工時，應在搭接處預留5～19cm寬度不撒布骨料，當進行第二幅施工時，應沿著預留寬度的邊緣進行骨料的撒布。

2.5 施工結束

（1）碾壓完成之后，等到改性乳化瀝青破乳15min內即可開放交通，但必須對車輛的車速和載重進行限制，通常應將車速控制在20～30km/h以內。路面上的一些骨料或者雜物應及時進行清理。

（2）交通開放一周后對路面進行一次大清掃。

（3）交通開放一周后，為了確保行車安全，即可對路面進行臨時性冷標線的處理，在路面上劃分出超車道和主車道。

（4）根據要求對路面進行檢測驗收。由于纖維封層技術在我國推廣時間較短，目前仍然沒有較為成熟的驗收標準和檢測技術。因此建議成立一個專門的課題組，在施工中對纖維封層進行全程的跟蹤。

3 結語

纖維封層具有高耐磨性、高防水性、高穩定性等特點，同時施工方便快捷，能夠有效地吸收應力，因此在公路工程的養護中廣泛應用。本文系統地闡述纖維封層技術的概念、性能特點，同時結合工程應用，總結出該技術在工程中的具體實施過程，可為同行提供參考實例。

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