瀝青纖維同步碎石封層技術(shù)在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

蔡建華

(甘肅省慶陽公路事業(yè)發(fā)展中心西峰公路段，甘肅 慶陽 745000)

瀝青纖維碎石封層技術(shù)在公路路面養(yǎng)護中是一種較為常見的預(yù)養(yǎng)護技術(shù)。按照施工要求將碎石材料鋪筑在路面基層或者路面上。在反復(fù)碾壓路面的時候主要使用的設(shè)備是膠輪壓路機，這是瀝青碎石磨耗層得以形成的前提基礎(chǔ)。在早期的施工過程中，碎石封層主要用于車流量較小的路面中[1]。而隨著公路科技的不斷發(fā)展，公路養(yǎng)護施工技術(shù)和材料也得到了一定的改進。瀝青纖維同步碎石封層技術(shù)在抗拉伸強度以及彈性模量方面具有較強的優(yōu)勢。并且能夠顯著提升抗拉、壓、剪等強度。瀝青在灑布的過程中，連續(xù)進行兩層灑布，從而使封層密閉性得到顯著提高。另外，瀝青纖維同步碎石封層技術(shù)中的纖維材料也能夠在加筋方面起到良好的效果，具有較強的粘附力，吸收瀝青當(dāng)中更多的油性物質(zhì)，進而防止瀝青出現(xiàn)流動的情況。在受到損壞的路面中能夠形成密度較高的保護膜，從而確保瀝青溫度的穩(wěn)定性，避免高溫對路面造成損害，從而大大延長了公路路面的使用壽命。

1 瀝青纖維同步碎石封層技術(shù)優(yōu)點

本工程在G244線K626+000～K633+000段進行瀝青纖維同步碎石封層施工。其主要技術(shù)優(yōu)點為以下幾方面。

1.1 具有良好的防水性能

在適宜溫度環(huán)境下，瀝青粘結(jié)料能夠確保在噴灑的過程中能夠起到雙重防水作用。在噴灑瀝青粘結(jié)料時，能夠?qū)⒉牧铣浞譂B透到路面裂縫當(dāng)中，從而避免路面裂縫對公路防水性能的損害。噴灑瀝青粘結(jié)料后，可以在路面上形成薄膜，進而具有良好的防水性能[2]。

1.2 具有較高的防滑性能

由于骨料受到瀝青纖維的影響，直接附著在路面上。當(dāng)過往車輛經(jīng)過時，車輪與骨料可以直接接觸，進而提高了路面的整體粗糙度，從而起到防滑的作用。

1.3 具有良好的耐磨、耐耗、耐久性能[3]

瀝青纖維具有良好的流動性，進而能夠保證瀝青粘結(jié)料能與骨料進行充分結(jié)合，使骨料表面能夠充分接觸到瀝青材料。處于塑性階段的過程中，可以對其采取壓實處理。所以，在實際的施工過程中，一般情況下對兩者進行充分?jǐn)嚢?，受到吸引力的影響，使瀝青粘結(jié)料產(chǎn)生凹面，能夠讓骨料充分鑲嵌其中，避免骨料嚴(yán)重流失的情況發(fā)生。

1.4 具有良好的應(yīng)力吸收和分散能力

相較于傳統(tǒng)的碎石同步封層技術(shù)，瀝青纖維同步封層具有網(wǎng)絡(luò)纏繞結(jié)構(gòu)，由于瀝青纖維的抗拉伸強度相對較高，模量彈性較高，在整體的路面結(jié)構(gòu)中能夠更好地吸收局部的集中應(yīng)力，并且可以起到擴散、重新分布的作用，進而大大減少路面應(yīng)力，避免路面結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

1.5 應(yīng)用范圍較廣

不管是橋面防水粘結(jié)層施工還是裂縫路面養(yǎng)護施工或者是普通國省干線公路瀝青路面預(yù)養(yǎng)護，都會應(yīng)用到瀝青纖維同步封層技術(shù)，這就表明此項技術(shù)應(yīng)用范圍較為廣泛。

2 瀝青纖維同步碎石封層施工

2.1 施工準(zhǔn)備工作

在進行瀝青纖維同步碎石封層施工前，需要技術(shù)人員到現(xiàn)場進行調(diào)查和相關(guān)記錄，分析路面的實際情況，同時制定具有針對性的維修方案。為了確保鋪展層能夠充分地與路面進行粘附，需要對路面采取清潔措施。必須對其采用鼓風(fēng)機設(shè)備，將路面的灰塵、雜物、雜草等清除干凈，確保道路表面干燥。若有泥土沉積較為嚴(yán)重的情況，可以進行人工清掃，采用水槍等設(shè)備將路面清潔干凈。在進行瀝青灑布前，需要將溫度控制在50～70 ℃左右，并對材料的性能、機械設(shè)備能否正常使用進行相關(guān)檢查。例如封層車、運輸車輛、膠輪壓路機等。在施工的時候要合理規(guī)避機械故障問題，這是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。除此之外，在某個路段出現(xiàn)裂縫的時候，如果裂縫<2 mm，那么應(yīng)對措施就是噴灑高溫瀝青層，直接封住裂縫。如果裂縫處于2～5 mm之間，需要采取灌縫或者抹縫的處理方式。如果裂縫≥5 mm，需要對其進行擴縫情節(jié)等處理方法。

2.2 瀝青纖維同步碎石封層施工工藝

(1)原路面處理

對原路面出現(xiàn)的裂縫、坑槽進行處理。采用無塵路面清掃設(shè)備對路面進行清掃，清除表面的浮塵及雜物，必要時用水車進行沖洗。沖洗后或雨后的路面施工前應(yīng)保持干燥。

(2)瀝青纖維碎石封層施工

路面用清掃設(shè)備清掃干凈后，開始瀝青纖維碎石封層施工，瀝青及碎石采用封層車同步進行灑布，灑布量用電腦進行自動控制，并由試驗檢測人員到施工現(xiàn)場檢測校核其準(zhǔn)確性，瀝青的灑布溫度應(yīng)為160～170 ℃，瀝青及碎石的灑布要均勻、無漏灑、無成堆現(xiàn)象。灑布過程中要對路緣石、護欄等結(jié)構(gòu)物采取防污染措施，以防止污染結(jié)構(gòu)物及護欄。

在撒布之后使用膠輪壓路機進行2～4遍的碾壓，碾壓順序是從路邊緣向中間碾壓，在碎石封層上碾壓的時候，壓路機不能急剎車，也不能停留或掉頭。在碾壓操作完成之后需要依托人工力量對表面多余的松散碎石進行清除，并且及時修補質(zhì)量不合格的地方。需要注意的是在降雨的時候不施工，在雨過天晴的時候，及時檢查施工情況，在瀝青降低到常溫的時候就可以正常通車。

(3)接縫處理

對于縱向接縫，最好使用搭接方式，開始做的一幅封層暫留50～70 mm的寬度，并且不撒碎石，然后做下一幅封層的時候，沿著預(yù)留瀝青邊緣撒布碎石。關(guān)于橫向接縫，在施工之前，需要在接縫位置放置比撒布寬度稍寬的油毛氈，在封層車通過后及時清理，這是確保搭接部位能夠緊密銜接的關(guān)鍵所在。

2.3 質(zhì)量控制

(1)瀝青灑布量和碎石撒布量。每天采用電腦控制、人工檢測、總量控制的方法，對封層的瀝青灑布量和碎石撒布量進行控制。

(2)瀝青與碎石的黏附性。在對瀝青纖維封層施工質(zhì)量進行評價的時候，最主要的指標(biāo)就是瀝青與碎石的黏附性，具體評價指標(biāo)是拉拔力。在施工的時候，需要對碎石與瀝青溫度予以嚴(yán)格控制，在溫度比較低的時候，黏附力會大大降低。

(3)瀝青與碎石的裹附率。除瀝青灑布量等因素會影響瀝青與碎石的裹附率之外，不管是灑布的均勻性還是瀝青溫度等都會對裹附率帶來直接影響。在具體施工的時候，需要對裹附率變化情況予以密切關(guān)注，對作業(yè)參數(shù)進行及時調(diào)整和合理控制，保證和設(shè)計裹附率基本一致。裹附率過大，則容易造成碾壓時出現(xiàn)嚴(yán)重的粘輪現(xiàn)象；裹附率偏小，則黏附力下降。

3 瀝青纖維同步碎石封層材料性能要求

3.1 瀝青粘結(jié)料

瀝青粘結(jié)料具有良好的粘附性。本項公路養(yǎng)護工程施工中，采用的是性能較為優(yōu)質(zhì)的殼牌90#道路石油瀝青。瀝青用量理論設(shè)計為1.7 kg/m2，我段實際用量1.95kg/m2。

3.2 纖維

纖維是瀝青纖維同步碎石封層技術(shù)中的重要組成材料，能夠起到充分粘結(jié)瀝青、使加筋變得更加穩(wěn)定以及提高韌性、避免出現(xiàn)斷裂、裂縫的作用[4]。另外，纖維也具有較強的切割性。同時，斷裂強度相較于其他材料也更高。本項工程結(jié)合現(xiàn)場的實際路面情況，采用的纖維類型為玄武巖纖維。長度設(shè)計為30～120 mm內(nèi)。G244線K626+000～K633+000段采用的纖維長度為65 mm。本工程纖維具體用量需要結(jié)合路面的實際情況以及道路車流量等進行合理調(diào)整。若路面龜裂現(xiàn)象較為嚴(yán)重，需要加大纖維用量。具體的撒布量為45～70 g/m2。

3.3 碎石

碎石規(guī)格設(shè)定為10～15 mm。碎石形狀為立方體，并且確保碎石清潔、干燥、無風(fēng)化現(xiàn)象和雜質(zhì)。另外，需要保證碎石強度滿足施工需求。使碎石能夠與瀝青粘結(jié)料進行充分粘結(jié)，具有較高且持久的粘結(jié)性能。為此，在工程開工前項目主要負責(zé)人及技術(shù)人員先后到白銀市靖遠縣、定西市臨洮縣、平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)考察了碎石，最終決定采用平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)的碎石集料，該碎石壓碎值為10.5%、粘附性為四級。施工人員進行撒布碎石之前，需要確保碎石表面干燥、潔凈，拌合需按照4‰的油石比進行預(yù)裹覆。碎石用量14 m3/1 000m2，經(jīng)裹覆后出料溫度應(yīng)控制在140～160 ℃之間。

3.4 施工機械設(shè)備

在進行瀝青纖維同步封層的施工過程中需要涉及到多種施工機械設(shè)備，例如封層車、壓路機、裝載機、鼓風(fēng)機、掃路機等[5]。并且，在進行施工之前，需要對施工機械設(shè)備進行合理檢查，檢查內(nèi)容主要包括設(shè)備使用性能、相關(guān)參數(shù)是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)效率是否能夠滿足施工要求等。

4 瀝青纖維同步封層施工注意事項

雖然瀝青纖維同步封層技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并且在實際的公路治理方面起到了十分顯著的效果，但經(jīng)過多次實踐證明，在具體的應(yīng)用過程中仍然具有一定問題需要及時去解決。為此，需要從以下幾個方面來避免產(chǎn)生施工問題。

4.1 注意瀝青纖維封層的適用范圍

在普通公路路面中，日常預(yù)防性養(yǎng)護和修整均需要采用瀝青纖維封層的處理方法。其施工技術(shù)能夠避免公路路面出現(xiàn)老化、開裂、水滲透、光滑、不耐磨等情況。并且，瀝青纖維封層技術(shù)能夠大大延長公路路面的使用年限。對其進行養(yǎng)護后，能夠保證路面強度、平整度、車轍深度滿足相關(guān)要求。但是在高等級公路預(yù)防性養(yǎng)護方面不具有適用性。

4.2 瀝青纖維封層施工需要適宜的氣象條件

由于該封層技術(shù)對溫度情況提出了更高的要求。為此，需要在施工前可以密切關(guān)注天氣情況，并對氣候條件進行詳細分析和預(yù)估，避免施工過程中出現(xiàn)氣候不適宜的情況。其中，施工時，溫度條件最低應(yīng)當(dāng)≥15 ℃，公路路面溫度應(yīng)當(dāng)≥20 ℃，并且溫度呈現(xiàn)逐漸上升的趨向。若溫度<20 ℃并且公路路面溫度<25 ℃，溫度呈現(xiàn)下降的趨勢，則不得進行公路施工。若溫度≥45 ℃并且公路路面溫度≥60 ℃，不適合施工[6]。

4.3 造價較高，需要進行合理使用

傳統(tǒng)碎石同步封層18.00元/m2，瀝青纖維碎石同步封層26.00元/m2，相比之下，瀝青纖維碎石封層造價稍高一點。

5 結(jié)束語

綜上所述，對于公路養(yǎng)護而言，瀝青纖維同步碎石封層是一項比較新的技術(shù)，目前無施工規(guī)范，以上內(nèi)容是本次施工中總結(jié)出的相關(guān)經(jīng)驗，在施工過程中存在的諸多問題仍然需要在實際的施工過程中不斷地探索、不斷地改進，以便更好地應(yīng)用在公路路面養(yǎng)護施工中。該技術(shù)具有較好的經(jīng)濟性和可行性，在未來的發(fā)展過程中值得進行大力推廣，被更多的公路養(yǎng)護使用和推廣。