1、纖維封層的技術(shù)原理
纖維封層是鋪設(shè)于舊瀝青面層與新瀝青面層或新建路基和新建瀝青面層之間的纖維封層粘結(jié)層,兼具極高的張力與彈力,對(duì)外界的應(yīng)力具有極其有效的吸收和擴(kuò)散功能。一方面它能夠吸收攤鋪層中的應(yīng)力或?qū)④囕v荷載產(chǎn)生的局部集中應(yīng)力重新擴(kuò)散和分布,通過纖維封層大面積的擴(kuò)散減少了覆層所承受的張力并有效的抑制了裂縫的產(chǎn)生;另一方面它能夠吸收和擴(kuò)散舊瀝青路面原有裂縫或路基的反射應(yīng)力,消除舊瀝青路面裂縫尖端產(chǎn)生的應(yīng)力集中,能夠有效地抑制反射裂縫出現(xiàn),有效阻止了因車載負(fù)荷過重造成的路面破壞,極大地提高了道路的使用壽命。
2、原材料技術(shù)要求
2.1乳化瀝青
從纖維封層的原理可知,結(jié)合料必須同時(shí)保證足夠的粘結(jié)性能和流動(dòng)性能。乳化瀝青只有具有足夠的粘結(jié)性能,才能保證骨料與原路面、骨料與骨料之間的粘結(jié);在封層沒有成型前,乳化瀝青必須有一定的流動(dòng)性,以確保在膠輪的壓實(shí)作用下有足夠的爬升能力,只有這樣才能確保封層的質(zhì)量。
2.2纖維
纖維的用量根據(jù)路面的狀況、施工類型、路面龜網(wǎng)裂嚴(yán)重程度進(jìn)行確定。龜網(wǎng)裂越嚴(yán)重,纖維用量越大。應(yīng)力吸收中間層比做磨耗層的纖維用量要大。纖維可切割成30mm,60mm或120mm。
2.3碎石
對(duì)碎石種類無特殊要求,可以采用石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖等,常用級(jí)別為:4mm～6mm,6mm～10mm,10mm～14mm。具體所用級(jí)配要根據(jù)交通量、施工結(jié)構(gòu)等不同因素選擇,骨料要清潔。對(duì)磨耗層和應(yīng)力吸收中間層施工,原則上以上三種碎石級(jí)配均可采用,磨耗層養(yǎng)護(hù)施工普遍采用6mm～10mm碎石級(jí)配通用類型,應(yīng)力吸收中間層施工采用4mm～6mm碎石級(jí)配通用類型。纖維封層各材料用量見表1。
表1纖維封層各材料用量技術(shù)參數(shù)
2.4抗剝落劑
抗剝落劑的具體用量須根據(jù)路面的具體狀況和試驗(yàn)來確定。以經(jīng)驗(yàn)來說,抗剝落劑添加量一般為瀝青重量的30%,計(jì)算公式如下:
抗剝落劑用量=瀝青重量×0.3。
3、原路面的先期處理
1）舊瀝青路面如果存在壅包,要先進(jìn)行銑刨,保證路面平整;
2）對(duì)于強(qiáng)度不足的路段要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng);
3）坑槽要進(jìn)行修補(bǔ);
4）對(duì)大于5mm的裂縫要進(jìn)行灌縫,大縫要填充灌縫料,小于5mm的裂縫通過壓縮空氣吹掃后用乳化瀝青灌縫;
5）施工單位應(yīng)做好配套工作,如配套設(shè)備的組織協(xié)調(diào)工作,原材料供給,交通的封閉、開放及車輛限速工作;
6）在施工前要對(duì)路面進(jìn)行徹底清掃,確保路面無塵土、雜物。
4、施工過程
4.1試驗(yàn)段
先在一段路面上進(jìn)行一次試驗(yàn)路施工作業(yè),并根據(jù)效果對(duì)施工各參數(shù)進(jìn)行調(diào)整（包括纖維封層設(shè)備瀝青噴灑、纖維撤布試作業(yè),碎石撒布車碎石撒布量的修正）,直到達(dá)到預(yù)期效果后,再進(jìn)行連續(xù)長(zhǎng)距離的施工。在施工過程中,隨時(shí)根據(jù)情況做出相應(yīng)的響應(yīng),確保施工按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。
4.2同步灑布瀝青和纖維
法國(guó)賽格瑪（SECMAIR）纖維封層設(shè)備同1臺(tái)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行2層瀝青噴灑,1層纖維撤布施工。根據(jù)全幅寬度調(diào)整瀝青灑布寬度,使施工幅數(shù)為整數(shù),減少作業(yè)時(shí)間,灑布1層瀝青,同時(shí)儀器將纖維破碎成規(guī)定尺寸,同時(shí)灑布第2層瀝青,瀝青溫度不得低于80℃,車速控制在3km/h～4.5km/h,最佳車速為3.6km/h。
4.3撒布碎石
碎石撤布車?yán)m(xù)接跟進(jìn)纖維封層設(shè)備進(jìn)行碎石撒布,碎石撒布車撒布寬度調(diào)整到與瀝青幅寬相同,可在0.26m～3.75m之間調(diào)整,車速與纖維封層設(shè)備相匹配。
4.4局部處理
每車料起點(diǎn)、終點(diǎn)縱向裂縫處視具體情況進(jìn)行人工處理,過厚或過薄地區(qū)進(jìn)行人工找平,所有這些工作應(yīng)盡量在最短時(shí)間內(nèi)完成。石料撒布應(yīng)在瀝青破乳前施工完畢。
4.5碾壓
撒布一段碎石,應(yīng)立即用6t～8t膠輪壓路機(jī)跟進(jìn)碾壓作業(yè),碾壓2遍～3遍,碾壓初始速度不宜超過2km/h,以后可適當(dāng)增加。經(jīng)穩(wěn)壓后的碎石侵入深度為粒徑的1/2為宜。
4.6初期養(yǎng)護(hù)與開放交通
施工結(jié)束,碾壓完成后,待乳化瀝青破乳后15min即可全面開放交通,車輛交通基本不受路面施工影響,但須對(duì)來往車輛進(jìn)行限速,設(shè)立標(biāo)志或派人把守,使過往車輛車速限制在40km以下。對(duì)于一些散落在路邊的骨料,及時(shí)進(jìn)行清除。
5、質(zhì)量評(píng)價(jià)和驗(yàn)收
封層的質(zhì)量驗(yàn)收指標(biāo)包括外觀質(zhì)量、厚度、平整度、寬度、石料剝落、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)擺值、滲水系數(shù)等。一般情況下,可按如表2所示的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查及驗(yàn)收。
表2封層驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表
纖維封層作為磨耗層,其抗滑性指標(biāo)為構(gòu)造深度。對(duì)省道S314K57+650～K57+880段的纖維封層路面做構(gòu)造深度試驗(yàn),將施工天數(shù)與構(gòu)造深度數(shù)據(jù)連成圓滑的曲線,隨著行車碾壓天數(shù)的增加,前3天構(gòu)造深度下降較快,第3天降到2mm左右,以后構(gòu)造深度下降速率逐漸減小,到行車碾壓第8天,構(gòu)造深度降到1.5mm左右。此后隨著行車碾壓天數(shù)的增加構(gòu)造深度繼續(xù)緩慢下降,到行車碾壓第80天,構(gòu)造深度降到1.68mm左右。試驗(yàn)室模擬纖維封層路面做構(gòu)造深度試驗(yàn),將碾壓天數(shù)與構(gòu)造深度數(shù)據(jù)連成圓滑的曲線,如圖1所示。
圖1試驗(yàn)室模擬纖維封層路面的構(gòu)造深度與碾壓天數(shù)關(guān)系曲線圖
由圖1可知:隨著碾壓天數(shù)的增加,前3天構(gòu)造深度下降較快,第3天降到1mm左右,以后構(gòu)造深度下降速率逐漸減小,到碾壓第10天,構(gòu)造深度降到0.7mm左右,與前面對(duì)實(shí)際纖維封層路面行車碾壓第80天測(cè)得的構(gòu)造深度對(duì)應(yīng)。此后隨著碾壓天數(shù)的增加構(gòu)造深度幾乎不再下降。
7、經(jīng)濟(jì)性分析
對(duì)熱拌瀝青混凝土、稀漿封層/微表處、纖維封層等路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的每平方米瀝青用量進(jìn)行研究和對(duì)比,從比較結(jié)果可明顯看出:纖維封層的每平方米瀝青用量比稀漿封層/微表處成本少0.7kg～1.5kg,為熱拌瀝青混凝土的1/2左右。
8、幾點(diǎn)結(jié)論
介紹了纖維封層的技術(shù)原理和材料技術(shù)要求,分析了纖維封層的施工工藝,給出纖維封層質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行了抗滑性和經(jīng)濟(jì)性分析,得出纖維封層技術(shù)值得推廣應(yīng)用的結(jié)論。
1）纖維封層是一種環(huán)保節(jié)能、性價(jià)比高的新型養(yǎng)護(hù)技術(shù),值得進(jìn)一步推廣使用。
2）構(gòu)造深度作為測(cè)定抗滑性能指標(biāo)具有深遠(yuǎn)的意義。在實(shí)踐中應(yīng)逐步發(fā)展和完善該評(píng)價(jià)辦法,以便于質(zhì)量的評(píng)定和驗(yàn)收。
3）到目前為止,在施工中纖維封層各材料用量還基于經(jīng)驗(yàn)。因此纖維封層配合比設(shè)計(jì)是下一步重點(diǎn)研究的問題。
