纖維碎石封層在公路工程中的應(yīng)用

耿彥東

（河北高速公路集團(tuán)有限公司承德分公司，河北 承德 067101）

一、引言

在我國所有路面類型中，以瀝青材料路面為主，由于它的性能比水泥路面更加優(yōu)秀，普遍適用高速公路、市政道路工程。隨著交通量的增大，路面在原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)下容易產(chǎn)生反射裂縫等病害。纖維碎石封層技術(shù)能夠有效改善瀝青路面使用性能，提高道路實(shí)際使用壽命。

二、工程概況

某高速公路全線長24.87km，原路面基層采用20cm厚4%的水泥穩(wěn)定碎石修筑，根據(jù)檢測人員進(jìn)行舊路調(diào)查顯示，在K7+900～K11+450、K18+300～K20+550和K23+90～K24+450等主要路段，路面反射裂縫十分嚴(yán)重，同時(shí)路面積水情況較多，影響道路行車安全，經(jīng)過相關(guān)專家研究決定，采用瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)進(jìn)行處理。

三、原材料

（一）瀝青

本項(xiàng)目采用瀝青纖維碎石施工技術(shù)，對瀝青性能要求不同于普通瀝青，由于纖維碎石封層對于瀝青的流動(dòng)性能和溫度要求較高，因此本項(xiàng)目采用SBS改性瀝青。

（二）集料

常規(guī)纖維碎石封層施工一般先進(jìn)行瀝青纖維作業(yè)后，再通過機(jī)械設(shè)備在其上撒布單一粒徑碎石，碎石撒布后由于要經(jīng)受壓路機(jī)的碾壓，使其形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。因此對碎石的強(qiáng)度、磨耗性能、堅(jiān)固性等有一定要求。根據(jù)上述要求，本項(xiàng)目在經(jīng)過對比后，采用福建生產(chǎn)的玄武巖碎石進(jìn)行道路修筑。碎石性能指標(biāo)檢測結(jié)果見表1。

表1.碎石技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果

（三）纖維

纖維作為瀝青纖維碎石中的重要成份決定了瀝青的性能，當(dāng)水泥穩(wěn)定碎石基層由于開裂向上傳遞反射裂縫時(shí)，因?yàn)闉r青中摻加了一定量的纖維，能夠?qū)?yīng)力吸收并進(jìn)行分散處理，阻斷向上傳播通道。本項(xiàng)目采用的纖維為玻璃纖維，具體性能指標(biāo)見表2。

表2.玻璃纖維技術(shù)性能檢測結(jié)果

四、瀝青纖維碎石封層施工工藝

（一）施工準(zhǔn)備

瀝青纖維碎石施工前應(yīng)對施工作業(yè)中采用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，主要包括壓路機(jī)、碎石封層車、洗刨機(jī)等，保證施工開始后按照計(jì)劃進(jìn)度行進(jìn)。

（二）原材料撒布

原材料的撒布主要包括兩個(gè)部分，首先是針對瀝青纖維進(jìn)行撒布，施工單位如有條件可采用同步碎石封層車進(jìn)行撒布布料，效果更佳。先通過纖維瀝青撒布車噴灑一層瀝青，然后在瀝青上撒布纖維，最后在纖維上撒布瀝青，撒布車應(yīng)當(dāng)勻速行駛，禁止掉頭或轉(zhuǎn)彎，同時(shí)針對漏撒部位進(jìn)行人工補(bǔ)撒。纖維瀝青撒布時(shí)，碎石撒布應(yīng)當(dāng)緊跟其后，同時(shí)人工進(jìn)行輔助撒布，剔除不規(guī)則大粒徑碎石。

（三）碾壓

采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，要特別注意撒布接縫處的碾壓，碾壓速度控制在2km/h左右。

五、路用性能評價(jià)

（一）防水性能

原路面由于設(shè)計(jì)時(shí)未充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件導(dǎo)致道路多標(biāo)段出現(xiàn)積水現(xiàn)象，本項(xiàng)目采用瀝青纖維碎石施工修復(fù)后，為驗(yàn)證瀝青纖維碎石的水性能，隨機(jī)選取道路樁號橫斷面處5個(gè)點(diǎn)位采用滲水儀對比道路施工前后的滲水系數(shù)結(jié)果，具體檢測結(jié)果見表3。

表3.滲水系數(shù)測試結(jié)果

根據(jù)滲水系數(shù)測試結(jié)果可知，采用瀝青纖維碎石封層前路面檢測的最大滲水系數(shù)點(diǎn)為樁號K25+100，滲水系數(shù)值為96ml/min，運(yùn)用瀝青纖維碎石封層后路面該點(diǎn)位的滲水系數(shù)下降至56ml/min，下降了41.6%。由此可見，在原道路上運(yùn)用瀝青纖維碎石技術(shù)后，路面的防水性能顯著提升。

（二）抗滑性能

瀝青纖維碎石提升路面的抗滑性能主要是在于具有單一粒徑的粗集料碎石，當(dāng)車輛行駛在纖維碎石封層上時(shí)，由于粗集料和車輪之間接觸面積較大，抗滑性能得到提升。本項(xiàng)目采用擺式儀法對比采用瀝青碎石封層前后路面的構(gòu)造深度和BPN值。

根據(jù)構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)的檢測結(jié)果可知，在采用瀝青纖維碎石封層前，路面構(gòu)造深度最大值為0.7mm，而采用瀝青纖維碎石封層后，路面的構(gòu)造深度增大至0.94mm，增大了25.5%。同時(shí)，封層前BPN平均值為47.7，而封層后BPN平均值達(dá)到了66，摩擦系數(shù)增大了27.7%。

六、結(jié)語

本文結(jié)合具體項(xiàng)目，研究纖維碎石封層在公路工程中的應(yīng)用，并對該項(xiàng)目的施工工藝作了詳細(xì)介紹，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明道路防水性能和抗滑性能得到提升。