纖維封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司/馬瑞玲

引言

纖維封層技術(shù)需要借助纖維封層發(fā)揮作用，而纖維封層不僅耐磨性好，防水性也很好，而且具有很高的穩(wěn)定性，操作起來(lái)也沒(méi)有太大難度，所以施工速度非常快，不需要封路太長(zhǎng)時(shí)間就可以通車(chē)，因此其在我國(guó)很多公路養(yǎng)護(hù)中都得到了應(yīng)用。

一、纖維封層技術(shù)

纖維封層技術(shù)其實(shí)就是在新舊瀝青之間設(shè)置一層纖維封層粘結(jié)層，這層粘接層可以增強(qiáng)路面對(duì)外應(yīng)力，將車(chē)輛施加到路面上的壓力進(jìn)行吸收、分散和反射，這樣路面出現(xiàn)裂縫的概率就會(huì)大幅下降，路面受到損壞的概率也會(huì)降低，路面使用時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，使用效率也會(huì)得到增強(qiáng)。為了更好的防護(hù)路面，還可以再鋪設(shè)一層由碾碎的碎石構(gòu)成的摩擦層。

二、纖維封層技術(shù)特點(diǎn)

（一）應(yīng)力吸收和分散能力好

纖維本身就具有較高的抗拉伸性和彈性模量值，而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)纏繞將這些纖維組合到一起的纖維封層自然就具備較高的抗拉伸性，同時(shí)可以抵抗比較強(qiáng)烈的壓力和沖擊強(qiáng)度。應(yīng)用纖維封層技術(shù)需要在新舊瀝青層之間增加一層具有較高張力、彈力以及獨(dú)特結(jié)構(gòu)的纖維封層粘接層，這個(gè)粘接層既可以吸收由車(chē)輛荷載造成的外界應(yīng)力，還可以分散這些外界應(yīng)力，這樣就可以有效防止路面應(yīng)承受應(yīng)力太大而出現(xiàn)裂縫。另外，這個(gè)粘接層還可以對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫帶來(lái)的反射應(yīng)力進(jìn)行吸收和擴(kuò)散，從而可以有效防止集中應(yīng)力的出現(xiàn)以及反射裂縫的出現(xiàn)，這樣路面破壞程度就會(huì)降低，道路使用時(shí)長(zhǎng)自然會(huì)增加。

（二）耐磨性比較好

完成纖維封層施工后，需要立刻進(jìn)行碎石撒布操作，也就是將碎石集料撒入網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，這個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由改性瀝青和纖維共同構(gòu)成的，這樣碎石集料就會(huì)被牢牢固定在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成一個(gè)和分子結(jié)構(gòu)物理模型類(lèi)似的力學(xué)嵌鎖體系，從而使得纖維、瀝青和骨料密切結(jié)合，有效防止了骨料脫落情況的發(fā)生。由此可以說(shuō)明，纖維封層可以有效增強(qiáng)路面耐磨性，使得其可以使用更長(zhǎng)時(shí)間。

（三）防水性比較好

因?yàn)槔w維封層呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且其延伸性、高彈性模量和抗拉強(qiáng)度比較高，所以在寒冷的冬季，其可以有效應(yīng)對(duì)因?yàn)闇囟冗^(guò)低而導(dǎo)致的物料收縮情況，從而可以有效防止路面因?yàn)榈蜏爻霈F(xiàn)收縮性裂縫。一旦路面出現(xiàn)收縮性裂縫，其防水性就會(huì)大大降低，所以應(yīng)用該技術(shù)可以讓路面防水性得到增強(qiáng)。

（四）穩(wěn)定性比較好

纖維封層技術(shù)施工最終會(huì)形成緊密的網(wǎng)絡(luò)纏繞結(jié)構(gòu)，這些網(wǎng)絡(luò)纏繞結(jié)構(gòu)主要是由瀝青、纖維和碎石構(gòu)成的。為了增強(qiáng)封層密封性，一般會(huì)連續(xù)鋪設(shè)兩層瀝青，而且纖維能夠?qū)η昂髢蓪訛r青起到連接和加筋作用，還可以發(fā)揮出強(qiáng)烈的吸附作用，這樣就可以吸附瀝青中多余的油分，使得瀝青更具粘性，瀝青流動(dòng)性就會(huì)降低。另外，纖維封層可以在路面建立一層可以防止路面出現(xiàn)裂縫的保護(hù)膜，使得路面穩(wěn)定性和韌性增加，路面損失概率將會(huì)降低，道路壽命大大延長(zhǎng)。

三、纖維封層技術(shù)施工材料選擇

（一）碎石

應(yīng)用該技術(shù)需要用到碎石，而且需要使用顆粒直徑和級(jí)配要求一致的石灰?guī)r碎石，而且碎石不能存在太大雜質(zhì)，其中含有的雜質(zhì)量不能超過(guò)總量1%，也不能是潮濕的。

（二）纖維

纖維也是纖維封層技術(shù)應(yīng)用中不可缺少的一項(xiàng)材料，一般情況下都會(huì)采用玻璃纖維，而且是噴射無(wú)捻粗砂型的。另外，纖維用量和長(zhǎng)度也有一定限制，用量最好不要超過(guò)或少于609/m2，長(zhǎng)度則要控制在60毫米。

（三）改性乳化瀝青

相關(guān)人員選擇改性乳化瀝青時(shí)需要考慮很多因素，如，路面施工情況、施工環(huán)境等，這樣才能選出類(lèi)型合適的乳化瀝青，而且可以作為確定改性乳化瀝青用量的參考。一般情況下，酸性和堿性石料需要使用不同類(lèi)型的乳化瀝青。

（四）抗剝離劑

工作人員應(yīng)根據(jù)路基實(shí)際情況并結(jié)合試驗(yàn)來(lái)確定抗剝離劑使用數(shù)量。一般情況下，抗剝離劑使用數(shù)量不能超出瀝青使用數(shù)量的0.3%。

四、纖維封層技術(shù)在的具體應(yīng)用流程

（一）做好施工前準(zhǔn)備工作

應(yīng)用纖維封層技術(shù)之前需要先做好準(zhǔn)備工作，需要從以下幾方面進(jìn)行準(zhǔn)備：第一、先對(duì)路面情況進(jìn)行調(diào)研，如，路面情況、通行量等，并根據(jù)調(diào)研結(jié)果設(shè)計(jì)施工方案，然后按照方案要求采購(gòu)原材料。第二、先檢查路面是否存在病害，如果發(fā)現(xiàn)病害就要進(jìn)行有效處理，同時(shí)還要根據(jù)工程需要準(zhǔn)備好機(jī)械設(shè)備，施工原材料也不能忽略。第三、進(jìn)行纖維封層施工之前先要清理干凈現(xiàn)場(chǎng)雜物，確保路面整潔性。要是需要用水進(jìn)行清洗，則需要等到路面上的水干燥后才能進(jìn)行接下來(lái)的施工。

（二）進(jìn)行試驗(yàn)路段施工

正式開(kāi)展纖維封層施工之前能夠進(jìn)行一下施工試驗(yàn)，為此需要挑選一段路段，然后對(duì)各種原材料進(jìn)行配置，之后應(yīng)用纖維封層技術(shù)在實(shí)驗(yàn)路段進(jìn)行施工，同時(shí)還要準(zhǔn)確記錄各種數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)原材料配置比例進(jìn)行調(diào)整，直到能夠達(dá)到最好的施工效果。

（三）同時(shí)噴灑改性乳化瀝青和纖維

改性乳化瀝青是纖維封層技術(shù)施工中的重要原材料，所以必須要按照設(shè)計(jì)要求選用該項(xiàng)原材料。對(duì)這項(xiàng)材料進(jìn)行噴灑之前先要對(duì)施工路面進(jìn)行清理，清理上面的雜物和臟污，確保路面整潔性，然后才可以進(jìn)行改性乳化瀝青噴灑。而且要一邊進(jìn)行第一層噴灑一邊進(jìn)行第二層噴灑，同時(shí)還要進(jìn)行纖維噴灑，噴灑一定要確保均勻性。進(jìn)行實(shí)際噴灑時(shí)一定要注意特殊位置的噴灑質(zhì)量，如，起始點(diǎn)和終點(diǎn)，這些位置尤其要注意噴灑的均勻性。另外，橫向搭接處也要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。進(jìn)行纖維封層施工時(shí)一定要注意施工設(shè)備運(yùn)行速度，速度既不能太快，也不能太慢，一般將其控制在3～4千米每小時(shí)就可以了。

（四）碎石撒布

碎石撒布是纖維封層施工中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，一般等到纖維封層施工完成后就要立刻開(kāi)始這一步施工。這一環(huán)節(jié)施工需要專(zhuān)門(mén)的碎石撒布車(chē)，而且要將該設(shè)備速度控制到和纖維封層車(chē)速度相同。如果施工區(qū)域有限，碎石撒布車(chē)不能到達(dá)，那么就要進(jìn)行人工處理，而且人工處理也要確保碎石撒布均勻性。通常情況下，碎石撒布完成時(shí)間是有限制的，相關(guān)要求規(guī)定這一環(huán)節(jié)應(yīng)在改性乳化瀝青破乳之前完成施工。進(jìn)行碎石撒布時(shí)，還要安排專(zhuān)人對(duì)撒布均勻度進(jìn)行查看，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)區(qū)域撒布不均勻就要進(jìn)行人工找平，找平工作不能耗費(fèi)太長(zhǎng)時(shí)間，盡量控制在最短時(shí)間。

（五）碾壓施工

這一環(huán)節(jié)施工是在碎石撒布施工完成之后進(jìn)行的。碾壓施工需要用到專(zhuān)業(yè)的碾壓設(shè)備，設(shè)備選擇需要根據(jù)工程具體情況來(lái)確定，盡量不要選擇重量太大的碾壓設(shè)備，以免導(dǎo)致碎石受損，輪胎壓路機(jī)是比較常用的一種碾壓設(shè)備。進(jìn)行初次碾壓施工時(shí)，壓路機(jī)速度不能太快，一般需要控制在2千米每小時(shí)范圍內(nèi)。等到完成初次碾壓后就可以適當(dāng)調(diào)高壓路機(jī)運(yùn)行速度，可以調(diào)至2.5千米每小時(shí)。完成穩(wěn)壓施工后，應(yīng)對(duì)碎石顆粒侵入深度進(jìn)行檢查，檢查其是否和設(shè)計(jì)要求相符、是否能夠達(dá)到規(guī)范要求。如果碎石顆粒侵入深度能夠達(dá)到規(guī)范要求，那么其和顆粒粒徑基本上可以形成1:2比例。如若采取分幅施工就要有效連接兩路段。開(kāi)展第一幅路段施工時(shí)，需要先確定好其和第二幅路段的搭接處，并在這個(gè)位置留出進(jìn)行骨料撒布施工的空間，等到進(jìn)行第二幅路段施工時(shí)，就可以在留出的空間進(jìn)行骨料撒布施工。

五、注意事項(xiàng)

進(jìn)行纖維封層施工之前先要對(duì)施工路面上的雜質(zhì)和臟污進(jìn)行清理，如果路面存在病害情況還要進(jìn)行有效處理，這樣施工才能順利進(jìn)行。進(jìn)行施工時(shí)也要注意進(jìn)行清掃，確保路面整潔性，還要做好防污處理工作。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)可以清楚發(fā)現(xiàn)如果材料存在臟污將會(huì)對(duì)施工效果造成極大的影響，如，材料粘度下降、工程壓力增大等。

纖維封層技術(shù)的應(yīng)用雖然可以讓公路使用更長(zhǎng)時(shí)間，還可以縮減養(yǎng)護(hù)資金，但這只是一種公路養(yǎng)護(hù)措施，并不能完全消除路面病害，所以還需要控制好應(yīng)用時(shí)間。對(duì)公路工程使用情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從公路建成開(kāi)始計(jì)算，如果可以每三年進(jìn)行一次養(yǎng)護(hù)就可以取得比較好的養(yǎng)護(hù)效果，如若等到路面出現(xiàn)嚴(yán)重病害后再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，那么養(yǎng)護(hù)策略能夠發(fā)揮的作用就會(huì)大大降低，而且需要花費(fèi)很高的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

等到完成碾壓施工，而且改性瀝青全部破乳，就說(shuō)明纖維封層施工結(jié)束了，這時(shí)就可以讓車(chē)輛通行了。剛開(kāi)始讓車(chē)輛通行需要控制好車(chē)輛行駛速度，一般需要控制在40千米每小時(shí)范圍內(nèi)，所以需要在道路兩邊設(shè)置限速標(biāo)志，還可以安排專(zhuān)人進(jìn)行看管。如果發(fā)現(xiàn)路邊留有碎石也要立刻讓人進(jìn)行清理。等到交通開(kāi)放達(dá)到7個(gè)小時(shí)的時(shí)候需要對(duì)路面進(jìn)行一次清理。完成清理后還要在路面上劃出不同車(chē)道。

應(yīng)用纖維封層技術(shù)需要重視經(jīng)濟(jì)成本，所以需要在確保技術(shù)應(yīng)用效果的前提下有效控制成本，這才是進(jìn)行纖維封層施工的第一目標(biāo)。例如，確定瀝青混凝土用量時(shí)不僅要考慮各項(xiàng)指標(biāo)，還要進(jìn)行測(cè)試研究，這樣才能確定精準(zhǔn)用量，材料成本也能得到有效控制。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文的介紹，相信大家都能看到纖維封層技術(shù)對(duì)于公路養(yǎng)護(hù)的作用，其不僅施工快速簡(jiǎn)單，還可以增強(qiáng)公路防水性、耐磨性以及穩(wěn)定性，所以其在我國(guó)很多公路養(yǎng)護(hù)工程中都得到了運(yùn)用，而且取得了不錯(cuò)的效果。但是該技術(shù)應(yīng)用還需要不斷摸索和進(jìn)一步改善，這樣才能推動(dòng)該技術(shù)取得越來(lái)越好的應(yīng)用效果。