公路工程中瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)研究

王超

(張家口通泰交通產(chǎn)業(yè)集團有限公司，河北 張家口 075000)

1 引言

高速公路面層大多數(shù)設(shè)計為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式，與其他類型路面結(jié)構(gòu)形式相比，瀝青路面具備平整度高、抗滑性好、使用壽命長等特點。然而，隨著外界行車荷載以及氣候環(huán)境的不斷變化，當公路運營一段時間后，瀝青路面難免會存在一定的病害問題，不僅影響公路的正常運營，還會伴隨交通行車危險，因此，需進行必要的路面養(yǎng)護處理。本文提出一種瀝青纖維碎石封層瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)，并結(jié)合實際工程對其施工技術(shù)要點進行重點研究。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項目已投入運營一段時間，該公路全線長87.650 km，設(shè)計行車速度為100 km/h，雙向6 車道設(shè)計標準，且路基寬度為27.5 m。由于該高速公路交通流量較大，通過對公路全線排查，發(fā)現(xiàn)瀝青路面已存在多處破損現(xiàn)象，裂縫、車轍、坑槽等病害較為嚴重，雨季過后瀝青路面容易產(chǎn)生積水現(xiàn)象，不僅降低了公路運營安全，同時還影響公路整體美觀?；谏鲜鰡栴}，建設(shè)單位擬決定進行瀝青路面養(yǎng)護處理，為提高瀝青路面養(yǎng)護維修質(zhì)量，選用瀝青纖維碎石封層技術(shù)進行施作。

3 瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)要點

3.1 原材料設(shè)計

3.1.1 乳化瀝青

瀝青纖維碎石封層施工應(yīng)用中，主要采用的是乳化瀝青膠結(jié)料[1]，根據(jù)乳化瀝青良好的黏結(jié)性和流動性，可有效提高封層內(nèi)部碎石之間的黏附效果，進而確保封層整體施工質(zhì)量。本項目采用SBS 改性陽離子乳化瀝青，通過室內(nèi)試驗確定其主要性能參數(shù)如表1所示。

表1 乳化瀝青性能參數(shù)技術(shù)指標

3.1.2 碎石

瀝青纖維碎石封層中摻加碎石的主要作用為抵御行車荷載磨耗，因此，碎石材料的選取應(yīng)重點考慮，盡量選擇堅硬度、紋理度較好的碎石[2]。本項目采用的碎石為玄武巖，通過室內(nèi)水洗篩分后確定其規(guī)格在4～8 mm，以加強排水、抗滑效果，同時碎石的覆蓋率應(yīng)滿足設(shè)計要求，其撒布量選定在7～9 kg/m2，通過室內(nèi)試驗確定其主要技術(shù)指標如表2所示。

表2 玄武巖碎石技術(shù)指標

3.1.3 纖維

為提高與玄武巖碎石之間的結(jié)合效果，本項目選擇采用同等材質(zhì)的纖維材料，即玄武巖纖維(見圖1），其工程特性與玻璃纖維相似，絕緣性好且耐酸堿作用，在高溫條件下穩(wěn)定性高。玄武巖纖維主要技術(shù)指標如表3所示。

表3 玄武巖短切纖維技術(shù)指標

3.2 施工準備

3.2.1 路面病害處置

由于原瀝青路面存在較多病害問題，在瀝青纖維碎石封層施工前，需對原路面病害進行處置，為封層施工奠定基礎(chǔ)。針對路面裂縫問題，可采用灌縫工藝進行處理，首先利用壓縮空氣法將裂縫內(nèi)的雜物進行清除，再對裂縫進行干燥處理，然后將加熱后的混合料灌入裂縫中。針對路面沉陷問題，先對病害部分進行銑刨，清理完槽內(nèi)雜物后再噴灑熱瀝青。

3.2.2 材料、設(shè)備準備

瀝青纖維碎石封層施工前，提前將封層設(shè)備、清掃機、壓路機、碎石撒布機等各項設(shè)備提前準備并調(diào)試安裝。將碎石、纖維、乳化瀝青等原材料提前準備，并對其技術(shù)指標進行性能檢測，待檢測合格后方可投入使用。

3.3 噴灑瀝青、撒布纖維

瀝青纖維撒布前，采用清掃機將原路面上的雜物、灰塵進行清除，待清潔度達到標準后即可進行噴撒處理[3]。瀝青和纖維的噴灑(撒）應(yīng)具備均勻性，同時灑(撒）布量應(yīng)滿足設(shè)計要求，不得存在不足或超限現(xiàn)象，針對橫向搭接，應(yīng)對噴灑(撒）寬度進行適當調(diào)整?？刂品鈱訛?撒）布設(shè)備的行走速度在3.7 km/h 左右。

3.4 撒布碎石

本項目采用撒布機進行碎石撒布，撒布過程中保持均勻連續(xù)，不得存在局部碎石集中。碎石撒布機的行走速度需與纖維封層撒布設(shè)備行進速度保持一致，針對碎石撒布不均勻或不到位之處，應(yīng)進行人工補撒處理[4]。碎石的撒布需在乳化瀝青破乳前完成，并采用全幅撒布碎石，以提高封層整體施工效果。

3.5 碾壓密實

采用壓路機進行碎石封層碾壓，待碎石撒布完畢后及時進行碾壓處理，需確保進行2～3 遍碾壓施工。壓路機碾壓速率保持與封層設(shè)備同步，并選用分層碾壓技術(shù)進行施作，同時需針對接縫部位進行著重碾壓。碾壓施工完畢后，對碾壓質(zhì)量進行檢測，觀測乳化瀝青是否完全破乳，否則不得開放交通，同時應(yīng)限制重載車輛通行，其他車輛行進速度不得高于40 km/h。

3.6 施工注意事項

1）瀝青纖維碎石封層施工過程中常會選用大型自動化機械設(shè)備，可通過設(shè)備自帶的系統(tǒng)控制乳化瀝青和碎石的灑(撒）布量，因此，在施工前，需對相應(yīng)指標進行調(diào)試設(shè)定，同時需重點關(guān)注材料結(jié)塊問題。

2）碎石的撒布和碾壓需在乳化瀝青完全破乳后方可施作，以確保封層整體施工質(zhì)量。嚴格對各項施工設(shè)備的施工溫度、速度進行嚴格控制，施工技術(shù)人員應(yīng)及時進行現(xiàn)場觀察和數(shù)據(jù)記錄。

4 瀝青纖維碎石封層施工質(zhì)量檢測

瀝青纖維碎石封層為一種瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，可有效吸收并分散應(yīng)力作用，降低裂縫的產(chǎn)生，避免局部應(yīng)力集中[5]。封層結(jié)構(gòu)中摻加纖維材料能形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)層的耐磨性和穩(wěn)定性，同時防水效果良好。瀝青纖維碎石封層施工完畢后，采用相應(yīng)驗收指標進行質(zhì)量檢測，交工驗收檢驗要求如表4所示，并對施工前后各項指標進行對比分析，檢測結(jié)果如表5所示。檢測結(jié)果表明，采用瀝青纖維碎石封層技術(shù)施工后，瀝青路面上各種病害問題均得到一定程度的改善，同時其抗滑性、耐久性均得到有效提升，使得路面壽命有所延長。

表4 瀝青纖維碎石封層交工驗收檢驗要求

表5 施工前后指標對比表

5 結(jié)語

瀝青纖維碎石封層屬于瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，可有效降低裂縫的產(chǎn)生，避免局部應(yīng)力集中，結(jié)合牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可提高瀝青路面的耐磨性和穩(wěn)定性。本文重點對瀝青纖維碎石封層施工技術(shù)要點進行研究，通過路面工程實際應(yīng)用，證實了瀝青纖維碎石封層技術(shù)應(yīng)用的可行性和實用性。