纖維瀝青碎石封層技術在瀝青路面養護中的應用

高璨

（晉中開發區路橋建設工程有限公司，山西 晉中 030600）

0 引言

近年來，我國早期修建的道路相繼進入大修期，很多道路使用狀況不容樂觀。在重載車輛的重復作用下[1-2]，很多道路運營使用一段時間后相繼出現裂縫、剝落、麻面等早期破壞，對路面行車舒適性和行車安全造成了較大影響。如不及時進行養護維修，路面病害會進一步發展，另外地表水滲入后也會加劇路面結構層的破壞，甚至危害路基結構。采用預防性養護技術，不僅可以處理瀝青路面早期病害[3-5]，還可以延長路面結構的使用壽命，快速恢復路面使用性能，減少行車安全隱患。

纖維瀝青碎石封層技術是采用施工機械分層灑（撒）布改性瀝青、纖維和碎石[6-7]，并利用壓實機械碾壓成型后形成一層穩定的結構層，可作為路面磨耗層或應力吸收層使用。纖維在封層結構內部交錯分布，相互搭接、纏繞形成網格結構，形成具有高彈性、高強度防護層[8-9]，可以吸收或分散應力，且具有良好的防水性能，可以提高路面的抗磨耗性能，防止產生反射裂縫。另外，與傳統瀝青路面預防性養護技術相比，纖維瀝青碎石封層技術具有節約材料、減少環境污染、節約施工成本等優勢，可有效提高舊路面使用壽命。本文結合某市政道路養護項目，對纖維瀝青碎石封層施工技術進行介紹，并對完工后的路面抗滑性能和防水性能進行檢測，分析瀝青路面的養護效果。

1 工程概況

某市政道路為城市主干道，屬于城市外環線路，在經過長時間交通運營后路面結構破損嚴重，已經進行了一次大修。近年來，隨著交通量不斷增大，對路面的損壞進一步加劇。為快速恢復路面使用性能，確保道路處于良好的運行狀態，擬采用纖維瀝青碎石封層技術進行預防性養護。經調查，該道路交通量大，且重載車輛多，路面結構產生的破壞形式主要有裂縫、坑槽、沉陷等，個別路段路面平整度差，抗滑性能嚴重不足。根據調查結果，得出K13+025～K14+280段路面破損狀況PCI值超過81，路面破損主要屬于輕微破壞，如輕微裂縫等，可采用纖維瀝青碎石封層開展養護。

2 纖維瀝青碎石封層技術施工流程

纖維瀝青碎石封層技術中，瀝青采用改性乳化瀝青，纖維采用無捻粗紗型玻璃纖維，碎石選擇玄武巖。封層施工先使用瀝青灑布機灑布一層改性乳化瀝青，再撒布一層纖維，在纖維上部再灑布一層改性乳化瀝青，然后使用碎石撒布機撒布一層碎石，最后采用輪胎式壓路機碾壓成型，經過養護后可以得到一個穩定的結構層，能有效提升路面的抗滑性能和防滲性能，提高行車安全。

3 施工準備

3.1 舊路病害處治及現場清理

養護施工前首先對舊路上的病害進行修補，以提供一個合格的作業面。對瀝青路面上部的裂縫進行填縫修補，根據開裂程度選擇養護方法。對不能愈合的輕微裂縫，噴灑乳化瀝青后再撒布一層石屑或粗砂，碾壓后成型；大面積裂縫銑刨后填充瀝青混合料修補。另外，根據破損情況，對擁包、沉陷、車轍等病害進行處理后方可進行下一步施工。養護前對施工現場進行徹底清掃，清除路表雜物，必要時使用水槍沖洗。

3.2 人員和施工機械準備

項目部根據施工要求組織施工人員和管理人員，提前進行技術和安全培訓。纖維瀝青碎石封層設備的碎石撒布機斗容量不得低于10m3。碎石撒布后進行碾壓，為保證壓實質量，壓路機選擇26T膠輪壓路機。施工前對封層設備施工參數進行調整，在施工現場進行試灑（撒）確定施工效果。

3.3 原材料性能檢測

原材料采購選擇有資質的生產廠家，進場原材料進行抽檢確定施工質量。在施工現場取樣，對改性乳化瀝青、纖維和碎石的主要技術指標進行檢測，滿足要求方可使用。乳化瀝青溫度應控制在50～70℃，以滿足灑布要求。

4 纖維瀝青碎石封層施工工藝流程

4.1 試驗段鋪筑

路面修補完成后進行復查，確保滿足施工要求后進行施工放樣。建立試驗段，根據施工現場實際情況制定纖維瀝青碎石封層專項施工方案。在施工現場進行試鋪，不斷調整設備工作參數，合理確定施工參數。試驗段長度為100m，根據纖維瀝青碎石封層配合比進行備料，按照設計用量進行撒（灑）布。灑布瀝青后檢查灑布量，撒布纖維、碎石后確定是否均勻、用量是否滿足要求。碾壓后對碎石嵌入深度、碾壓遍數等指標進行檢查，根據施工現場施工情況合理調整優化施工參數。

4.2 纖維瀝青的撒（灑）布

采用纖維封層設備灑（撒）布改性乳化瀝青和纖維，施工順序為第一層改性乳化瀝青→纖維→第二層改性乳化瀝青。改性乳化瀝青應保證灑布均勻，嚴格控制灑布行車速度、噴頭離地高度、灑布壓力等指標，以控制灑布量。纖維應撒布均勻，如局部漏撒應采用人工找補。

4.3 撒布碎石

第二層乳化瀝青灑布完成后，進行碎石撒布，撒布過程中注意去除大粒徑碎石。個別碎石層厚度不均勻位置，采用人工找平。施工過程中安排專人進行檢查，確保撒布均勻，撒布完成后即開始碾壓施工。碎石撒布機應緊跟纖維撒布機，二者距離控制在20～40m。在連接位置，為了不污染路面，在起始位置鋪設牛毛氈，然后進行預噴灑。合理安排施工車輛，保持合理車距按流程完成封層施工。

4.4 封層碾壓

碎石撒布后立即采用輪胎壓路機進行碾壓，第一篇碾壓速度不得超過2km/h，第二遍以后可適當增加，碾壓遍數按2～3遍控制。穩壓后保證碎石的1/2～2/3嵌入瀝青中，而后碾壓使碎石嵌入瀝青層中。兩幅搭接位置應做好連接，前一幅留5～10cm不碾壓，并適當減少碎石撒布量。在后一幅施工時補充撒布一部分碎石，最后騎縫碾壓完成搭接。

4.5 養護與開放交通

纖維瀝青碎石封層碾壓完成后即開始養護，乳化瀝青破乳前需要進行交通管制，嚴禁車輛通行。破乳時間大約需要3～5h，氣溫較低時應適當延長時間。通車初期封層強度還處于增長階段，應嚴格控制行車速度，按20～30km/h控制，并在施工現場設立交通標志，待封層強度提高后方可正常通行。通車初期嚴禁急剎車，如路面局部搓起，及時清理路面上的散料，以免影響行車安全。

5 施工注意事項

為保證纖維瀝青碎石封層施工質量，施工中應注意以下幾點：

（1）選擇自動化程度較高的施工設備，能夠準確計量改性乳化瀝青、纖維等，自動化控制灑（撒）布量；

（2）選擇自動化程度高的碎石撒布機，合理控制碎石撒布量，保證撒布均勻；

（3）在施工過程中嚴格按照施工工序施工，防止出現改性乳化瀝青、碎石分布不均勻，纖維結團等問題；

（4）合理安排施工，遇陰雨天氣立即停止施工，并在雨停后對施工部分進行處理，如果不能滿足要求應徹底鏟除；

（5）在外界氣候條件變化時，如氣溫驟降，及時調整施工參數，確保施工質量；

（6）嚴格控制各工序之間的銜接，保證施工的連續性，在規定時間內完成施工。

6 纖維瀝青碎石封層施工質量檢驗

6.1 外觀質量檢測

纖維瀝青碎石封層施工完成后，對路面外觀質量進行檢測，確保封層結構外觀連續、均勻、表面平整、無劃痕[10]，碎石壓實后穩定密實、不碎落，在封層內部分布均勻。如果封層邊緣局部出現碎石掉落，在不影響整體施工質量的前提下可認定為合格。經現場檢測，纖維瀝青碎石封層外觀質量滿足規范要求，施工質量合格。如發現路面局部由于急剎車出現搓起問題，應及時進行修補，保證結構的穩定性。

6.2 抗滑性能檢測

根據《公路路基路面現場測試規程》（JTG 3450-2019），采用鋪砂法對路面構造深度進行檢測，對比分析養護前后路面構造深度確定養護效果。K13+025～K14+280段完工后選取磨光嚴重的K13+420、K14+050斷面作為研究對象，分別在養護前后對路面構造深度進行檢測，構造深度檢測結果如表1所示。為保證檢測結果的準確性，每個位置檢測三次，取平均值作為最終結果。

表1 構造深度檢測結果（mm）

分析表1所列數據，可以得出兩個斷面構造深度平均值和各測點實測值均高于0.55mm，說明兩個斷面路面抗滑性能得到很大改善，達到設計要求。養護前個別測點構造深度檢測值低于0.55mm，最小值為0.46mm，說明路面結構磨光嚴重，養護后構造深度實測最小值為1.25mm，明顯高于0.55mm。結合其他斷面檢測結果，各斷面構造深度檢測值均高于0.55mm，說明采用養護后該路段抗滑性能明顯提升，養護效果較好。

6.3 抗滲性能檢測

選取K13+550、K14+100 斷面作為研究對象，按照《公路路基路面現場測試規程》（JTG 3450-2019）開展滲水試驗。在養護前后分別對路面滲水系數進行檢測，對比分析確定抗滲性能的改善效果，滲水系數檢測結果如表2所示。

表2 路面滲水系數檢測結果（mL/s）

分析表2所列路面滲水系數檢測結果，得出養護后路面滲水系數明顯改善，說明路面抗滲性能得到明顯提升。在養護前路面滲水系數平均值分別為0.180ml/s 和0.188ml/s，養護后分別下降到0.129ml/s 和0.131ml/s，雖然養護前后路面滲水系數均滿足不大于0.21ml/s的規范要求，但養護后滲水系數下降幅度明顯，說明路面抗滲性能得到了明顯提升。

7 結束語

綜上所述，纖維瀝青碎石封層技術可節約原材料、減少環境污染、節約施工投入，但必須做好原材料檢驗和配合比設計，在各個施工環節做好質量控制，并在完工后進行嚴格的質量檢驗。本文結合某市政工程瀝青路面養護案例，全面闡述纖維瀝青碎石封層施工工藝，總結施工技術要點，并在完工后對路面抗滑性能和抗滲性能進行檢驗，結論是：路面構造深度均高于0.55mm，滲水系數均低于0.21mL/s，說明養護后路面抗滑性能明顯提升，路面抗滲性能得到進一步改善，養護效果明顯，達到預期效果。