纖維封層技術在公路養(yǎng)護工程中的應用

河南省交通科學技術研究院有限公司/馬瑞玲

引言

纖維封層技術需要借助纖維封層發(fā)揮作用，而纖維封層不僅耐磨性好，防水性也很好，而且具有很高的穩(wěn)定性，操作起來也沒有太大難度，所以施工速度非常快，不需要封路太長時間就可以通車，因此其在我國很多公路養(yǎng)護中都得到了應用。

一、纖維封層技術

纖維封層技術其實就是在新舊瀝青之間設置一層纖維封層粘結層，這層粘接層可以增強路面對外應力，將車輛施加到路面上的壓力進行吸收、分散和反射，這樣路面出現(xiàn)裂縫的概率就會大幅下降，路面受到損壞的概率也會降低，路面使用時間就會延長，使用效率也會得到增強。為了更好的防護路面，還可以再鋪設一層由碾碎的碎石構成的摩擦層。

二、纖維封層技術特點

（一）應力吸收和分散能力好

纖維本身就具有較高的抗拉伸性和彈性模量值，而通過網(wǎng)絡纏繞將這些纖維組合到一起的纖維封層自然就具備較高的抗拉伸性，同時可以抵抗比較強烈的壓力和沖擊強度。應用纖維封層技術需要在新舊瀝青層之間增加一層具有較高張力、彈力以及獨特結構的纖維封層粘接層，這個粘接層既可以吸收由車輛荷載造成的外界應力，還可以分散這些外界應力，這樣就可以有效防止路面應承受應力太大而出現(xiàn)裂縫。另外，這個粘接層還可以對已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫帶來的反射應力進行吸收和擴散，從而可以有效防止集中應力的出現(xiàn)以及反射裂縫的出現(xiàn)，這樣路面破壞程度就會降低，道路使用時長自然會增加。

（二）耐磨性比較好

完成纖維封層施工后，需要立刻進行碎石撒布操作，也就是將碎石集料撒入網(wǎng)狀結構中，這個網(wǎng)狀結構是由改性瀝青和纖維共同構成的，這樣碎石集料就會被牢牢固定在網(wǎng)狀結構中，構成一個和分子結構物理模型類似的力學嵌鎖體系，從而使得纖維、瀝青和骨料密切結合，有效防止了骨料脫落情況的發(fā)生。由此可以說明，纖維封層可以有效增強路面耐磨性，使得其可以使用更長時間。

（三）防水性比較好

因為纖維封層呈現(xiàn)網(wǎng)絡結構，而且其延伸性、高彈性模量和抗拉強度比較高，所以在寒冷的冬季，其可以有效應對因為溫度過低而導致的物料收縮情況，從而可以有效防止路面因為低溫出現(xiàn)收縮性裂縫。一旦路面出現(xiàn)收縮性裂縫，其防水性就會大大降低，所以應用該技術可以讓路面防水性得到增強。

（四）穩(wěn)定性比較好

纖維封層技術施工最終會形成緊密的網(wǎng)絡纏繞結構，這些網(wǎng)絡纏繞結構主要是由瀝青、纖維和碎石構成的。為了增強封層密封性，一般會連續(xù)鋪設兩層瀝青，而且纖維能夠?qū)η昂髢蓪訛r青起到連接和加筋作用，還可以發(fā)揮出強烈的吸附作用，這樣就可以吸附瀝青中多余的油分，使得瀝青更具粘性，瀝青流動性就會降低。另外，纖維封層可以在路面建立一層可以防止路面出現(xiàn)裂縫的保護膜，使得路面穩(wěn)定性和韌性增加，路面損失概率將會降低，道路壽命大大延長。

三、纖維封層技術施工材料選擇

（一）碎石

應用該技術需要用到碎石，而且需要使用顆粒直徑和級配要求一致的石灰?guī)r碎石，而且碎石不能存在太大雜質(zhì)，其中含有的雜質(zhì)量不能超過總量1%，也不能是潮濕的。

（二）纖維

纖維也是纖維封層技術應用中不可缺少的一項材料，一般情況下都會采用玻璃纖維，而且是噴射無捻粗砂型的。另外，纖維用量和長度也有一定限制，用量最好不要超過或少于609/m2，長度則要控制在60毫米。

（三）改性乳化瀝青

相關人員選擇改性乳化瀝青時需要考慮很多因素，如，路面施工情況、施工環(huán)境等，這樣才能選出類型合適的乳化瀝青，而且可以作為確定改性乳化瀝青用量的參考。一般情況下，酸性和堿性石料需要使用不同類型的乳化瀝青。

（四）抗剝離劑

工作人員應根據(jù)路基實際情況并結合試驗來確定抗剝離劑使用數(shù)量。一般情況下，抗剝離劑使用數(shù)量不能超出瀝青使用數(shù)量的0.3%。

四、纖維封層技術在的具體應用流程

（一）做好施工前準備工作

應用纖維封層技術之前需要先做好準備工作，需要從以下幾方面進行準備：第一、先對路面情況進行調(diào)研，如，路面情況、通行量等，并根據(jù)調(diào)研結果設計施工方案，然后按照方案要求采購原材料。第二、先檢查路面是否存在病害，如果發(fā)現(xiàn)病害就要進行有效處理，同時還要根據(jù)工程需要準備好機械設備，施工原材料也不能忽略。第三、進行纖維封層施工之前先要清理干凈現(xiàn)場雜物，確保路面整潔性。要是需要用水進行清洗，則需要等到路面上的水干燥后才能進行接下來的施工。

（二）進行試驗路段施工

正式開展纖維封層施工之前能夠進行一下施工試驗，為此需要挑選一段路段，然后對各種原材料進行配置，之后應用纖維封層技術在實驗路段進行施工，同時還要準確記錄各種數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)對原材料配置比例進行調(diào)整，直到能夠達到最好的施工效果。

（三）同時噴灑改性乳化瀝青和纖維

改性乳化瀝青是纖維封層技術施工中的重要原材料，所以必須要按照設計要求選用該項原材料。對這項材料進行噴灑之前先要對施工路面進行清理，清理上面的雜物和臟污，確保路面整潔性，然后才可以進行改性乳化瀝青噴灑。而且要一邊進行第一層噴灑一邊進行第二層噴灑，同時還要進行纖維噴灑，噴灑一定要確保均勻性。進行實際噴灑時一定要注意特殊位置的噴灑質(zhì)量，如，起始點和終點，這些位置尤其要注意噴灑的均勻性。另外，橫向搭接處也要嚴格控制施工質(zhì)量。進行纖維封層施工時一定要注意施工設備運行速度，速度既不能太快，也不能太慢，一般將其控制在3～4千米每小時就可以了。

（四）碎石撒布

碎石撒布是纖維封層施工中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，一般等到纖維封層施工完成后就要立刻開始這一步施工。這一環(huán)節(jié)施工需要專門的碎石撒布車，而且要將該設備速度控制到和纖維封層車速度相同。如果施工區(qū)域有限，碎石撒布車不能到達，那么就要進行人工處理，而且人工處理也要確保碎石撒布均勻性。通常情況下，碎石撒布完成時間是有限制的，相關要求規(guī)定這一環(huán)節(jié)應在改性乳化瀝青破乳之前完成施工。進行碎石撒布時，還要安排專人對撒布均勻度進行查看，如果發(fā)現(xiàn)某個區(qū)域撒布不均勻就要進行人工找平，找平工作不能耗費太長時間，盡量控制在最短時間。

（五）碾壓施工

這一環(huán)節(jié)施工是在碎石撒布施工完成之后進行的。碾壓施工需要用到專業(yè)的碾壓設備，設備選擇需要根據(jù)工程具體情況來確定，盡量不要選擇重量太大的碾壓設備，以免導致碎石受損，輪胎壓路機是比較常用的一種碾壓設備。進行初次碾壓施工時，壓路機速度不能太快，一般需要控制在2千米每小時范圍內(nèi)。等到完成初次碾壓后就可以適當調(diào)高壓路機運行速度，可以調(diào)至2.5千米每小時。完成穩(wěn)壓施工后，應對碎石顆粒侵入深度進行檢查，檢查其是否和設計要求相符、是否能夠達到規(guī)范要求。如果碎石顆粒侵入深度能夠達到規(guī)范要求，那么其和顆粒粒徑基本上可以形成1:2比例。如若采取分幅施工就要有效連接兩路段。開展第一幅路段施工時，需要先確定好其和第二幅路段的搭接處，并在這個位置留出進行骨料撒布施工的空間，等到進行第二幅路段施工時，就可以在留出的空間進行骨料撒布施工。

五、注意事項

進行纖維封層施工之前先要對施工路面上的雜質(zhì)和臟污進行清理，如果路面存在病害情況還要進行有效處理，這樣施工才能順利進行。進行施工時也要注意進行清掃，確保路面整潔性，還要做好防污處理工作。根據(jù)施工經(jīng)驗可以清楚發(fā)現(xiàn)如果材料存在臟污將會對施工效果造成極大的影響，如，材料粘度下降、工程壓力增大等。

纖維封層技術的應用雖然可以讓公路使用更長時間，還可以縮減養(yǎng)護資金，但這只是一種公路養(yǎng)護措施，并不能完全消除路面病害，所以還需要控制好應用時間。對公路工程使用情況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從公路建成開始計算，如果可以每三年進行一次養(yǎng)護就可以取得比較好的養(yǎng)護效果，如若等到路面出現(xiàn)嚴重病害后再進行養(yǎng)護，那么養(yǎng)護策略能夠發(fā)揮的作用就會大大降低，而且需要花費很高的養(yǎng)護費用。

等到完成碾壓施工，而且改性瀝青全部破乳，就說明纖維封層施工結束了，這時就可以讓車輛通行了。剛開始讓車輛通行需要控制好車輛行駛速度，一般需要控制在40千米每小時范圍內(nèi)，所以需要在道路兩邊設置限速標志，還可以安排專人進行看管。如果發(fā)現(xiàn)路邊留有碎石也要立刻讓人進行清理。等到交通開放達到7個小時的時候需要對路面進行一次清理。完成清理后還要在路面上劃出不同車道。

應用纖維封層技術需要重視經(jīng)濟成本，所以需要在確保技術應用效果的前提下有效控制成本，這才是進行纖維封層施工的第一目標。例如，確定瀝青混凝土用量時不僅要考慮各項指標，還要進行測試研究，這樣才能確定精準用量，材料成本也能得到有效控制。

六、結語

通過上文的介紹，相信大家都能看到纖維封層技術對于公路養(yǎng)護的作用，其不僅施工快速簡單，還可以增強公路防水性、耐磨性以及穩(wěn)定性，所以其在我國很多公路養(yǎng)護工程中都得到了運用，而且取得了不錯的效果。但是該技術應用還需要不斷摸索和進一步改善，這樣才能推動該技術取得越來越好的應用效果。