公路工程中瀝青纖維碎石封層施工技術研究

李建林

（張家口市張北縣交通運輸局公路應急保障中心，河北 張北 076450）

1 引言

公路面層大多數采用瀝青混凝土材料，與其他類型的路面材料相比，瀝青路面具有平整度高、抗滑性好、使用壽命長等特點[1]。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些病害問題，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

某公路建設項目已投入運營一段時間，該公路全線長為67.650 km，設計行車速度為80 km/h，雙向六車道設計標準，且路基寬度為27.5 m。由于該公路交通流量較大，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的安全性，還影響公路整體美觀。基于上述問題，運營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，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[2]。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（見表1）。

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[3]。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，其灑布量選定在7~9 kg/m2，通過室內試驗確定其主要技術指標（見表2）。

表1 乳化瀝青性能參數技術指標

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見表3。

圖1 玄武巖纖維實圖

表3 玄武巖短切纖維技術指標

3.2 施工準備

3.2.1 路面病害處治

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治，為封層施工奠定基礎和條件。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[4]。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 噴灑瀝青及纖維

瀝青纖維灑布前，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灑處理。纖維和瀝青的噴灑應具備均勻性，同時灑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寬度進行適當調整。控制封層灑布設備的行走速度約為3.7 km/h。

3.4 撒布碎石

本項目采用撒布機進行碎石撒布，待纖維及瀝青灑布完畢后立即開展碎石撒布，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灑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。碎石的灑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[5]。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，可通過設備上自帶的系統控制乳化瀝青和碎石的灑布量，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）碎石的灑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。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（見表4）進行質量檢測，并對施工前后各項指標進行對比分析，檢測結果見表5。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的改善，同時其抗滑性、耐久性均得到有效提升，使路面壽命有所延長。

5 結語

瀝青纖維碎石封層屬于瀝青路面預防性養護技術，可有效減少裂縫的產生，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，正式了瀝青纖維碎石封層技術應用的可行性和實用性。

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