路面養(yǎng)護(hù)工程纖維磨耗層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)

王曉軍

(山西晉北高速公路養(yǎng)護(hù)有限公司，山西 晉北 048011)

0 引 言

在路面工程養(yǎng)護(hù)施工過程中，纖維磨耗層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用主要是通過現(xiàn)辦拌、現(xiàn)攤鋪方式把纖維稀漿混合料鋪設(shè)到路面工程中，該技術(shù)具備施工效率高、施工效率好等優(yōu)勢，在路面工程中得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)類型和其他磨耗層層技術(shù)相比，具備一定的耐磨性以及防水抗滑性，所以對該技術(shù)進(jìn)行分析探尋出科學(xué)有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略，對提高工程項(xiàng)目的開展有著積極作用。

1 纖維磨耗層的技術(shù)特點(diǎn)

纖維磨耗層技術(shù)最早是德國一家公司在2000年提出來的，并且已經(jīng)非常廣泛的使用到公路路面養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域內(nèi)。我國對于該技術(shù)的研究也一直在進(jìn)行，但是考慮到其施工需要使用特殊設(shè)備以及性能較高的防水粘結(jié)施工材料，所以沒有投入到實(shí)踐中，直到2012年才開始進(jìn)行第一條試驗(yàn)路段的鋪設(shè)施工。

1.1 技術(shù)原理

纖維磨耗層技術(shù)為應(yīng)用專業(yè)的設(shè)備同時(shí)噴灑瀝青粘結(jié)料、攤鋪含有玻璃纖維的冷拌混合料，然后進(jìn)行必要的碾壓施工形成新的磨耗層結(jié)構(gòu)，屬于全新的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。這一技術(shù)融合了薄層罩面、微表處等技術(shù)優(yōu)勢，可以有效的消除以往養(yǎng)護(hù)技術(shù)的不足，保證公路路面的綜合性能得到提升，延長使用壽命，為公路運(yùn)行質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

其一，粘結(jié)性好、防水性高。因?yàn)槔w維磨耗層技術(shù)施工中，采用的是性能較高的改性乳化瀝青材料制作粘結(jié)層，該材料會直接進(jìn)入到裂縫內(nèi)，可以粘附在原結(jié)構(gòu)的表面，達(dá)到防水效果的提升；其二，抗裂效果非常好。加入纖維材料之后，保證冷拌瀝青混合料的整體抗拉、抗剪、抗壓等性能得到提升；其三，耐磨性好、穩(wěn)定性高。因?yàn)槿榛癁r青材料的粘結(jié)性非常好，同時(shí)還加入了必要的玻璃纖維、瀝青、骨料等材料，可以有效的預(yù)防發(fā)生骨料滑移、脫落等問題，促進(jìn)結(jié)構(gòu)性能的提升；其四，施工方便快捷。通過使用一臺設(shè)備就可以完成乳化瀝青灑布施工，各個(gè)環(huán)節(jié)全部完成，提高施工效率和質(zhì)量，縮短施工周期，設(shè)備性能也比較好，所以施工方便快捷。

2 項(xiàng)目概況

某高速公路項(xiàng)目總長度為150 km，為雙向四車道的形式，其路基寬度尺寸為24.5 m，設(shè)計(jì)車速100 km/h。為了有效的預(yù)防降雨進(jìn)入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)損壞，施工單位確定選擇應(yīng)用纖維磨耗層技術(shù)開展罩面作業(yè)施工。經(jīng)過現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，其破損率在5%以上，且PCI<80，需要立即采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施以促進(jìn)路面性能的提升，延長使用壽命。進(jìn)行多個(gè)預(yù)防性技術(shù)的對比分析，最終選擇使用纖維磨耗層技術(shù)開展養(yǎng)護(hù)施工。

3 纖維磨耗層混合料設(shè)計(jì)

在材料設(shè)計(jì)的過程需要對原材料的性能以及規(guī)格進(jìn)行合理的分析，同時(shí)在級配設(shè)計(jì)上需要根據(jù)纖維泡沫成礦物料匹配的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證材料的級配范圍以及合成效果達(dá)到施工要求。

3.1 原材料選用

改性乳化瀝青選用SBS改性乳化瀝青，應(yīng)用玄武巖制作粗集料，石灰?guī)r材料制作細(xì)集料；玻璃纖維選擇前，進(jìn)行必要的試驗(yàn)，做好各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的檢查和分析，以達(dá)到工程的要求，如果發(fā)現(xiàn)有任何指標(biāo)不合格，禁止投入使用。

3.2 級配設(shè)計(jì)

玻璃纖維材料給混合料的流動性產(chǎn)生一定的影響，本次工程中，需要進(jìn)行MS-3型級配優(yōu)化控制。

3.3 油石比確定

根據(jù)工程的情況，選擇下面4種油石比進(jìn)行試驗(yàn):6.5%，7%，7.5%，8%，做好混合料性能檢測。油石比的不同，對于混合料的磨耗值、符合車輪粘附力產(chǎn)生影響。經(jīng)過多次試驗(yàn)分析，確定纖維加入比例為0.2%、油石比為7%。

4 纖維磨耗層技術(shù)要點(diǎn)

為了能夠提高該技術(shù)的應(yīng)用水平，在施工環(huán)節(jié)需要從施工準(zhǔn)備、攤鋪施工、碾壓施工以及接縫處理等方面對技術(shù)的應(yīng)用方式進(jìn)行全面的控制，以提高技術(shù)的應(yīng)用效果。

4.1 施工流程

(1)施工準(zhǔn)備

在工程施工前，分析確定配合比參數(shù)，保證原材料的質(zhì)量合格。拌和作業(yè)階段，使得拌和達(dá)到均勻性的要求，且礦料完全被瀝青材料包裹，攪拌時(shí)間通常是40～60 s之間。如果拌和環(huán)節(jié)有結(jié)團(tuán)、離析、花白等缺陷，應(yīng)該立即采取措施處理。此外，加強(qiáng)溫度的控制，特別是出廠溫度，達(dá)到170～180 ℃之間，超過195 ℃禁止開展項(xiàng)目施工。為了能夠提高整體施工質(zhì)量，在攤鋪的過程中，還需要安排工作人員對攤鋪的厚度以及面積進(jìn)行全面的管理控制，以提高整體工程的施工效果。

(2)攤鋪

選擇符合工程要求的攤鋪設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，根據(jù)0.3～0.5 L/m2噴灑瀝青材料，確保攤鋪環(huán)節(jié)溫度不能小于160 ℃。根據(jù)均勻、慢速的標(biāo)準(zhǔn)開展施工，確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)進(jìn)行，材料供應(yīng)充足，通常在現(xiàn)場需要停留至少5輛運(yùn)料車，卸載技術(shù)后，立即駛離施工現(xiàn)場。加強(qiáng)攤鋪環(huán)節(jié)的速度控制，不能存在調(diào)頭、轉(zhuǎn)彎等問題。

(3)碾壓

通過雙鋼輪壓路機(jī)開展纖維磨耗層技術(shù)的施工，靜壓環(huán)節(jié)，保證相鄰部位的碾壓寬度重合1/3～1/4輪跡。要想不會出現(xiàn)黏輪的問題，應(yīng)該進(jìn)行噴灑水處理，且要打開振動功能。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，立即開始碾壓施工，確保材料溫度不低于110 ℃。碾壓作業(yè)階段，結(jié)合現(xiàn)場情況確定碾壓遍數(shù)，保證速度不超過5 km/h。碾壓施工之后，任何車輛不得進(jìn)入到現(xiàn)場，在溫度低于70 ℃之后才能開放交通運(yùn)行。

(4)接縫處理

第一，橫向接縫。通常來說，應(yīng)用垂直平接縫處理橫向接縫，促進(jìn)工程質(zhì)量的提升。第二，縱接縫。如果現(xiàn)場條件符合要求，在同一天內(nèi)全部結(jié)束橫斷面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。攤鋪施工環(huán)節(jié)，接縫利用預(yù)熱方式處理，可以通過人工方法進(jìn)行。然后利用壓路機(jī)開展縱向碾壓施工，達(dá)到密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。

5 養(yǎng)護(hù)效果分析

5.1 完工后檢測

施工技術(shù)后，進(jìn)行路段的試驗(yàn)檢測，分析之后發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)施工結(jié)束的路段，各項(xiàng)指標(biāo)完全滿足公路交通運(yùn)行需要，這就表示纖維磨耗層技術(shù)養(yǎng)護(hù)施工效果非常好，瀝青路面綜合性能合格。

5.2 路面性能跟蹤檢測

在試驗(yàn)路段的前后1 km作業(yè)范圍內(nèi)，進(jìn)行路面技術(shù)參數(shù)的檢測和分析，評價(jià)技術(shù)指標(biāo)。

從分析發(fā)現(xiàn)，在養(yǎng)護(hù)施工投入運(yùn)營半年之后，試驗(yàn)路段內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)處于良好的狀態(tài)，其中RQI、SRI指標(biāo)在95以上，表示纖維磨耗層技術(shù)養(yǎng)護(hù)施工效果非常好，抗滑性達(dá)到工程的要求。本次實(shí)驗(yàn)路段內(nèi)PQI的平均參數(shù)為91.35，稍微高出良好的標(biāo)準(zhǔn)，這也說明通過應(yīng)用纖維磨耗層技術(shù)開展養(yǎng)護(hù)施工使得路面結(jié)構(gòu)性能較好。經(jīng)過試驗(yàn)路段和普通路段的對比和分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過纖維磨耗層技術(shù)養(yǎng)護(hù)施工后，各項(xiàng)指標(biāo)都要比普通路段高，特別是抗滑性能SRI提升比較明顯。這就說明，應(yīng)用纖維磨耗層技術(shù)開展養(yǎng)護(hù)施工后，路面各項(xiàng)性能提升比較明顯，綜合養(yǎng)護(hù)效果較高，完全達(dá)到交通運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié) 語

綜合以上敘述，在高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工中，應(yīng)用纖維磨耗層技術(shù)開展養(yǎng)護(hù)施工，有效的促進(jìn)路面質(zhì)量性能的提升。本文以實(shí)際案例開展分析，結(jié)合路面的具體情況，選擇合適的施工工藝，并且做好現(xiàn)場的施工管理和控制，養(yǎng)護(hù)施工后，檢測各項(xiàng)指標(biāo)均得到了有效的提升，滿足高速公路的運(yùn)行指標(biāo)要求，對于提高高速公路運(yùn)行質(zhì)量有著重要的價(jià)值。