公路工程中瀝青纖維碎石封層施工技術研究

王超

(張家口通泰交通產業集團有限公司，河北 張家口 075000)

1 引言

高速公路面層大多數設計為瀝青混凝土結構形式，與其他類型路面結構形式相比，瀝青路面具備平整度高、抗滑性好、使用壽命長等特點。然而，隨著外界行車荷載以及氣候環境的不斷變化，當公路運營一段時間后，瀝青路面難免會存在一定的病害問題，不僅影響公路的正常運營，還會伴隨交通行車危險，因此，需進行必要的路面養護處理。本文提出一種瀝青纖維碎石封層瀝青路面養護技術，并結合實際工程對其施工技術要點進行重點研究。

2 工程概況

某高速公路建設項目已投入運營一段時間，該公路全線長87.650 km，設計行車速度為100 km/h，雙向6 車道設計標準，且路基寬度為27.5 m。由于該高速公路交通流量較大，通過對公路全線排查，發現瀝青路面已存在多處破損現象，裂縫、車轍、坑槽等病害較為嚴重，雨季過后瀝青路面容易產生積水現象，不僅降低了公路運營安全，同時還影響公路整體美觀?；谏鲜鰡栴}，建設單位擬決定進行瀝青路面養護處理，為提高瀝青路面養護維修質量，選用瀝青纖維碎石封層技術進行施作。

3 瀝青纖維碎石封層施工技術要點

3.1 原材料設計

3.1.1 乳化瀝青

瀝青纖維碎石封層施工應用中，主要采用的是乳化瀝青膠結料[1]，根據乳化瀝青良好的黏結性和流動性，可有效提高封層內部碎石之間的黏附效果，進而確保封層整體施工質量。本項目采用SBS 改性陽離子乳化瀝青，通過室內試驗確定其主要性能參數如表1所示。

表1 乳化瀝青性能參數技術指標

3.1.2 碎石

瀝青纖維碎石封層中摻加碎石的主要作用為抵御行車荷載磨耗，因此，碎石材料的選取應重點考慮，盡量選擇堅硬度、紋理度較好的碎石[2]。本項目采用的碎石為玄武巖，通過室內水洗篩分后確定其規格在4～8 mm，以加強排水、抗滑效果，同時碎石的覆蓋率應滿足設計要求，其撒布量選定在7～9 kg/m2，通過室內試驗確定其主要技術指標如表2所示。

表2 玄武巖碎石技術指標

3.1.3 纖維

為提高與玄武巖碎石之間的結合效果，本項目選擇采用同等材質的纖維材料，即玄武巖纖維(見圖1），其工程特性與玻璃纖維相似，絕緣性好且耐酸堿作用，在高溫條件下穩定性高。玄武巖纖維主要技術指標如表3所示。

表3 玄武巖短切纖維技術指標

3.2 施工準備

3.2.1 路面病害處置

由于原瀝青路面存在較多病害問題，在瀝青纖維碎石封層施工前，需對原路面病害進行處置，為封層施工奠定基礎。針對路面裂縫問題，可采用灌縫工藝進行處理，首先利用壓縮空氣法將裂縫內的雜物進行清除，再對裂縫進行干燥處理，然后將加熱后的混合料灌入裂縫中。針對路面沉陷問題，先對病害部分進行銑刨，清理完槽內雜物后再噴灑熱瀝青。

3.2.2 材料、設備準備

瀝青纖維碎石封層施工前，提前將封層設備、清掃機、壓路機、碎石撒布機等各項設備提前準備并調試安裝。將碎石、纖維、乳化瀝青等原材料提前準備，并對其技術指標進行性能檢測，待檢測合格后方可投入使用。

3.3 噴灑瀝青、撒布纖維

瀝青纖維撒布前，采用清掃機將原路面上的雜物、灰塵進行清除，待清潔度達到標準后即可進行噴撒處理[3]。瀝青和纖維的噴灑(撒）應具備均勻性，同時灑(撒）布量應滿足設計要求，不得存在不足或超限現象，針對橫向搭接，應對噴灑(撒）寬度進行適當調整?？刂品鈱訛?撒）布設備的行走速度在3.7 km/h 左右。

3.4 撒布碎石

本項目采用撒布機進行碎石撒布，撒布過程中保持均勻連續，不得存在局部碎石集中。碎石撒布機的行走速度需與纖維封層撒布設備行進速度保持一致，針對碎石撒布不均勻或不到位之處，應進行人工補撒處理[4]。碎石的撒布需在乳化瀝青破乳前完成，并采用全幅撒布碎石，以提高封層整體施工效果。

3.5 碾壓密實

采用壓路機進行碎石封層碾壓，待碎石撒布完畢后及時進行碾壓處理，需確保進行2～3 遍碾壓施工。壓路機碾壓速率保持與封層設備同步，并選用分層碾壓技術進行施作，同時需針對接縫部位進行著重碾壓。碾壓施工完畢后，對碾壓質量進行檢測，觀測乳化瀝青是否完全破乳，否則不得開放交通，同時應限制重載車輛通行，其他車輛行進速度不得高于40 km/h。

3.6 施工注意事項

1）瀝青纖維碎石封層施工過程中常會選用大型自動化機械設備，可通過設備自帶的系統控制乳化瀝青和碎石的灑(撒）布量，因此，在施工前，需對相應指標進行調試設定，同時需重點關注材料結塊問題。

2）碎石的撒布和碾壓需在乳化瀝青完全破乳后方可施作，以確保封層整體施工質量。嚴格對各項施工設備的施工溫度、速度進行嚴格控制，施工技術人員應及時進行現場觀察和數據記錄。

4 瀝青纖維碎石封層施工質量檢測

瀝青纖維碎石封層為一種瀝青路面預防性養護技術，可有效吸收并分散應力作用，降低裂縫的產生，避免局部應力集中[5]。封層結構中摻加纖維材料能形成牢固的網狀結構，提高結構層的耐磨性和穩定性，同時防水效果良好。瀝青纖維碎石封層施工完畢后，采用相應驗收指標進行質量檢測，交工驗收檢驗要求如表4所示，并對施工前后各項指標進行對比分析，檢測結果如表5所示。檢測結果表明，采用瀝青纖維碎石封層技術施工后，瀝青路面上各種病害問題均得到一定程度的改善，同時其抗滑性、耐久性均得到有效提升，使得路面壽命有所延長。

表4 瀝青纖維碎石封層交工驗收檢驗要求

表5 施工前后指標對比表

5 結語

瀝青纖維碎石封層屬于瀝青路面預防性養護技術，可有效降低裂縫的產生，避免局部應力集中，結合牢固的網狀結構，可提高瀝青路面的耐磨性和穩定性。本文重點對瀝青纖維碎石封層施工技術要點進行研究，通過路面工程實際應用，證實了瀝青纖維碎石封層技術應用的可行性和實用性。