《纤维沥青碎石封层技术的特点及流程研究》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

纤维沥青碎石封层技术的特点及流程研究

范文

王金华王云龙赵兴春王磊磊

摘要：纤维沥青碎石封层技术是目前一种新型的道路预防性养护技术之一，具有其他养护方式无法比拟的优点。本文在国外相关研究的基础上，结合国内的实际现状，对纤维沥青碎石封层这一技术的特点、配合比设计、工艺流程等方面进行了详细研究。该技术渐渐受到业界的认可与推广，具有良好的发展应用前景。

关键词：预防性养护;纤维沥青碎石封层技术;配合比

中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）34-0122-03

Research and Application of Fiber Asphalt Macadam Sealing Technology

WANG Jinhua1 WANG Yunlong1 ZHAO Xingchun1 WANG Leilei2

（1.Yunnan Laman Expressway Co.， Ltd.，Xishuangbanna Yunnan 666300;2.JSTI Group，Nanjing Jiangsu 211112）

Abstract： Fiber asphalt macadam seal technology is one of the new road preventive maintenance technologies， which has the incomparable advantages of other maintenance methods. In this paper， on the basis of foreign related research， combined with the actual domestic situation， the characteristics of fiber asphalt macadam seal technology， mix design， process flow and other aspects were studied in detail. This technology is gradually recognized and promoted by the industry， and has a good development and application prospect.

Keywords： preventive maintenance;fiber asphalt macadam seal technology;mix proportion

1 研究背景

近年来，道路交通业高速发展，交通物流运输车辆迅速增长，而且运输车辆正在向着重型化和大型化趋势发展，汽车超载的现象越来越严重，这一现象对目前道路的使用造成了巨大的破坏，导致诸多沥青路面都出现了不同类型的病害[1]。例如，路面产生了不同程度的裂缝、严重麻面、泛油、沥青老化及路面水损坏等病害，导致路面平整度和抗滑性能下降，从而使路面舒适度和安全性能急速降低。对于这些早期的病害，如果能在病害出现的早期就采取预防性养护措施，不仅可以阻止病害进一步严重化，而且还可以迅速恢复路面的使用性能，在一定程度上延长路面的使用寿命。因此，在合适的时间段采用适当的预防性养护技术就显得尤为重要[2]。近年来，我国已经有很多公路养护部门着手探索各种各样的公路养护新技术和新材料，以达到节约成本、延长道路使用寿命的综合效果。从2002年引进同步碎石封层技术后，又逐步借鉴了国外的预防性养护新理念和新技术，从国外引进的纤维沥青碎石封层预防性养护技术是一种集诸多预防性技术优势于一体的新技术。

纤维沥青碎石封层技术是一种集同步沥青碎石封层与稀浆封层等预防性养护技术优点于一体的新技术[3]。该技术具有优越的阻裂功能和防水功能，优良的路用性能可减少传统养护技术带来的二次病害;其适用范围广，可适合于多种类型公路的预防性养护，可以大范围推广使用;经济效益与社会效益显著;可以为交通运输部制定相关规范提供完善的技术支持。因此，研究纤维沥青碎石封层的技术特点、工艺流程尤为重要。

2 纤维沥青碎石封层技术的特点及配合比设计

2.1 特点

纤维沥青碎石封层技术是指采用纤维封层设备同时洒（撒）布沥青黏结料、纤维及碎石，经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建养技术。碎石封层施工时，经过专门工艺切割成一定长度的纤维在上、下两层沥青结合料中呈乱向均匀分布并相互搭接，与沥青混合料形成了网络缠绕结构，类似一层具有高弹性和高强度的防护网，可有效提高纤维碎石封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能。若将纤维沥青碎石封层用于沥青路面新建、大修及水泥混凝土路面加铺沥青路面的应力吸收中间层，能吸收、扩散局部集中应力，可抑制反射裂缝的出现、减少路面病害的发生[4]。

2.2 配合比设计

对于碎石封层技术配合比设计，常用的方法有经验法和理论法两类，在实际工程中，通常将经验法与理论法结合使用。第一步，确定乳化沥青、碎石和纤维的类型;第二步，根据工程的性质和目的、道路交通量、原有路面的损坏程度与施工季节等因素，综合考虑确定各类材料的用量;第三步，根据试验检测结果及现场实际施工情况对相关参数进行调整。

2.2.1 碎石集料用量范围。纤维碎石封层中碎石集料的用量主要取决于封层的类型、封层的厚度、碎石材料的特性、道路交通量及路面技術状况。碎石集料的推荐用量见表1。

纤维碎石封层的最大厚度一般是碎石集料的最大公称粒径，碎石粒径通常采用5～8 mm，覆盖率要达到100%，撒布量按8.5 m3/1 000 m2的比例进行控制。

2.2.2 乳化沥青的用量范围。乳化沥青的用量首要考虑纤维碎石封层具体应用工程的环境状况、碎石集料的特性、碎石集料的用量、原有路面的技术状况、乳化沥青的类型及其沥青的含量等因素，乳化沥青的推荐用量见表2[5]。

按照以往经验，乳化沥青的用量应该根据每条道路实际交通量的大小和类型、施工季节的气温等多种因素进行相应调整。特别是在重载交通量较多或交通量较大的特殊路段，可以适当减少5%～10%的乳化沥青;在秋季进行施工时，乳化沥青的用量应比夏季施工时的用量适当增加5%左右。碎石粒径建议采用5～8 mm，乳化沥青用量按1.6 kg/ m2的比例进行控制。

2.2.3 纤维的用量范围。纤维的用量需要根据原路面技术状况、交通量类型和大小等因素进行相应调整。纤维用量范围应参照表3。

依据经验方法和理论方法确定出纤维碎石封层材料配合比的用量，然后应根据室内试验和现场试验对其力学性能以及路用性能进行检验和验证，对配合比结果进行适当调整。

3 纤维沥青碎石封层施工工艺流程

3.1 施工前的准备工作

第一，原有的沥青路面如果存在拥包病害，需要先进行铣刨，从而保证路面平整;第二，对于路面强度不足的路段，应先进行补强处理;第三，如果原有沥青路面存在坑槽，则需要先对坑槽进行修补;第四，当路面存在大于5 mm的裂缝时，应进行灌缝，如果缝隙较大，需要填充灌缝料，当裂缝小于5 mm时，应先用压缩空气进行吹扫后再用乳化沥青进行灌缝;第五，施工单位需要做好配套的工作;第六，原有沥青路面的裂缝、坑槽和拥包等病害都处理完成之后方可进行下一步工作;第七，在施工前，需要将整个路段清理干净，若采用水冲洗路面，需要等到所有路面裂缝都完全干燥后方可进行施工[6]。

3.2 鋪筑试验路段

首先选择一段有代表性的路面进行试验段施工作业，然后观察采用上述配合比所铺筑试验段的效果，根据试验段的铺筑效果，检查机械设备的性能状态，检验乳化沥青、纤维及碎石集料的设计用量是否合适，并据此调整施工设备的设置参数和材料配合比的设计参数。当铺筑效果达到预期效果后，方可进行连续和批量化施工。在施工过程中，还应根据环境和工程项目的变化，随时做出响应，确保施工可以保质保量完成。

3.3 同步撒布沥青和纤维

法国的赛格玛（SECMAIR）公司研制的纤维碎石封层机，在同一台设备同时完成两层沥青撒布，一层纤维撒布施工。在使用过程中，根据实际道路全幅宽度调整沥青撒布的宽度，尽量使施工幅数是一个整数，降低作业时间。然后利用设备将纤维割裂成规定尺寸，同时进行第二层沥青的撒布，建议乳化沥青的温度设置为600 ℃，车速应控制在3～4.5 km/h，推荐车速为3.6 km/h。纤维的用量可根据封层的用途及旧路面的网裂状况进行实时调整。如果旧路面的网裂相对较为严重，可以增大纤维的用量。

3.4 接缝与搭接处理

在施工过程中，要保证施工缝和构造物两端的连接部位处于一种紧密和平顺的状态。因此，要保证横纵接缝过渡搭接良好。横缝的处理方式可采用对接法，在每段接缝处用铁板或油毡纸横铺在本段起洒点前及终点后，然后再开始喷洒沥青。在浇洒第二层沥青时，应错缝搭接，长度为1～1.5 m。

3.5 撒布碎石

碎石的撒布车应紧跟纤维碎石封层设备之后同步进行碎石撒布，但建议碎石撒布车和纤维碎石封层车之间的距离控制在一定范围内，从而保证乳化沥青与碎石之间的有效黏结。碎石撒布的宽度应与沥青幅宽保持一致，车速应与纤维碎石封层设备相协调。碎石的撒布量要参照乳化沥青的量和碎石粒径的大小进行相应调整。

3.6 局部处理

每车料铺筑的起点、终点以及纵向的裂缝处，要结合实际情况进行相应的人工处理，例如，撒布过厚或者过薄的地方需要进行人工处理，但是这部分的工作需要在较短时间内完成。

3.7 碾压

为保证集料与沥青结合料紧密黏结在一起，应注重压路机初期碾压工艺，保证有充足数量的胶轮压路机，确保在乳化沥青破乳后能及时碾压成型，使碎石定位并充分与沥青结合料接触。

3.8 开放交通

乳化沥青经撒布、破乳和封层初步碾压成型后，因为沥青结合料与碎石之间的黏结强度还没有达到要求，因此不可开放交通，一般在4 h后方可开放交通。在通车初期，应注意对车速进行限制，车辆车速应限制在40 km/h以内，防止车辆行驶过快导致碎石松动移位、飞溅剥离，从而影响最终质量。

4 结语

纤维沥青碎石封层技术是一种环保、节能且性价比较高的新型养护技术，有进一步推广使用的潜力。纤维封层可以提高路面的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击的能力，从而使路面具有耐磨性、防水性、稳定性，延长道路使用寿命。因此，在道路施工中，可大力使用该技术，以提升道路施工质量。

参考文献：

[1]蔡永甫，刘飞飞，杨坤.纤维沥青碎石封层在道路预防性养护中的应用[J].华东公路，2014（6）：51-53.

[2]张争奇，石伟，边秀奇.纤维沥青碎石封层层间粘结性能及其影响因素[J].武汉理工大学学报，2014（2）：54-59.

[3]苏志宝.纤维碎石封层技术在公路预防性养护中的应用研究[J].公路交通科技（应用技术版），2016（11）：13-16.

[4]李彦霏.SBS改性沥青纤维碎石同步封层在路面预防性养护中的应用[J].山东交通科技，2017（4）：33-34，56.

[5]殷国宝.沥青碎石同步封层车在道路施工中的应用[J].筑路机械与施工机械化，2015（9）：72-74.

[6]宋恭俭.纤维碎石封层技术研究与应用[J].城市道桥与防洪，2013（3）：182-186.

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。