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      纖維碎石封層施工工藝
      來源:admin    發布日期:2018-05-21    點擊次數:1974次

      一、纖維碎石封層的功能與技術特點

        1.傳統碎石封層的特點
        傳統碎石封層的主要目的是封閉路表面的微小裂縫、防止雨水滲入下面層或基層,主要功能包括防止瀝青面層的疲勞破壞、提高路面抗滑與耐磨性能、延遲既有路表面的老化并減少集料松散,在施工方法上采用層鋪法,在結構上屬于嵌擠類,其施工便捷、造價低廉,適合于低、中等交通量瀝青路面的預防性養護與中修。
        2.纖維碎石封層的功能與技術特點
        纖維碎石封層是基于傳統碎石封層改進的瀝青路面養護方法,采用專用設備同步噴灑兩層乳化瀝青(底層、上層)及撒布一層纖維(中間層),再立即撒布一層碎石集料,隨即采用膠輪壓路機進行初期碾壓,最后通過自然行車作用壓實形成的瀝青路面表面磨耗層或應力吸收中間層。

      新技術:纖維碎石封層施工工藝
      纖維瀝青碎石封層結構圖

      纖維碎石封層施工時,經過專門工藝切割成一定長度的纖維在上、下兩層瀝青結合料中呈亂向均勻分布并相互搭接,與瀝青混合料形成了網絡纏繞結構,類似一層具有高彈性和高強度的防護網,可有效提高纖維碎石封層的抗拉、抗剪、抗壓和抗沖擊強度等綜合力學性能。


      二、纖維碎石封層的應用類型 
        按功能特點可分為預防性養護或中修的表面磨耗層(上封層)、各級公路的應力吸收中間層及下封層、橋面鋪裝的防水層及低等級公路的面層等類型。 如表示:

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       1.預防性養護或中修的表面磨耗層

        一般當路面出現各種裂縫及松散類病害,需要封閉表面裂縫以阻止水分下滲,或當路面抗滑性能下降,需要提供磨耗表面層時,可考慮采用(纖維)碎石封層;當路面病害嚴重或路面功能下降嚴重時,應考慮采用纖維碎石封層。
        2.應力吸收中間層
        纖維碎石封層用于瀝青路面新建、大修及水泥混凝土路面加鋪瀝青路面的應力吸收中間層,能吸收、擴散局部集中應力,可抑制反射裂縫的出現、減少路面病害的發生。
        3.各級公路下封層
        纖維碎石封層應用于各級公路瀝青路面的下封層,能較好地封閉表面空隙,防止水分浸入下面層或基層,提高路面的抗水損害能力。
        4.橋面鋪裝的防水層
        采用高粘度改性乳化瀝青結合料,對水泥混凝土橋面有較好的滲透作用,可形成一層致密的保護膜,具有高防水性能、高抗裂性能和高應力吸收與擴散能力。
        5.低等級公路的面層
        可作為低等級公路(特別是鄉村公路)的表面層,具有經濟、耐用的特點。

      三、纖維碎石封層 施工流程 
        3.1 配合比設計
        首先是確定乳化瀝青、碎石及纖維等材料的類型與特性,再根據工程的性質與目的、道路交通量、原有路面情況、施工季節等因素,采用經驗法為主,理論結合綜合確定各種材料的用量,最后根據試驗檢測結果或現場施工情況進行必要的、合理的調整。在施工前我們會按確定的配合比對纖維碎石封層車的灑布情況進行標定。
        3.1.1 材料
       。1) 改性乳化瀝青。纖維碎石封層應采用性能良好的改性乳化瀝青,并宜優先選用快凝、陽離子、SBS/SBR聚合物膠乳改性乳化瀝青。SBS/SBR改性劑劑量不宜小于3%。我們選用我段材料研發中心自已生產的SBS聚合物改性乳化瀝青,其檢測性能(如表2)。

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       。2)碎石。纖維碎石封層應采用玄武巖、花崗巖、石灰巖等碎石集料,集料應盡量選用立方體形狀、具有一定破碎面、級配單一、潔凈的粗集料(如表3、表4)。


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       。3)纖維。纖維應具有良好的切割性、較高的斷裂強度和較好的吸油率。應采用噴射無捻粗紗型的玻璃纖維制品,并優先選用對環境污染小、對身體健康無害的無硼、無氟改進型玻璃纖維。所用玻璃纖維質量如表5所示。纖維切割的長度應根據原路面病害類型及程度、乳化瀝青類型及用量、纖維碎石封層厚度、碎石用量、交通量類型及大小等因素綜合確定,一般為30mm~120mm。

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        3.1.2 配合比設計
       。1)碎石集料的用量范圍。纖維碎石封層中碎石集料的用量主要取決于封層的類型、封層的厚度、碎石材料特性、道路交通量及路面技術狀況等。當纖維碎石封層用于表面磨耗層時,碎石集料的用量應保證100%的覆蓋率;當用于應力吸收層及其他下封層時,碎石集料的用量應保證70%以上的覆蓋率(如表6)。   纖維碎石封層的最大厚度一般認為等于碎石集料的最大公稱粒徑。

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       。2)乳化瀝青的用量范圍。乳化瀝青的用量首先應考慮纖維碎石封層的類型、碎石集料的特性(類型、粒徑、形狀、級配等)、碎石集料的用量、原路面技術狀況、乳化瀝青類型及瀝青含量等因素(如表7)。

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      通常乳化瀝青的用量應根據交通量類型與大小、施工季節(氣溫)等因素并進行調整。重載交通多或高交通量路段,宜減少乳化瀝青用量5%~10%;秋季施工時的乳化瀝青用量應比夏季施工時的乳化瀝青用量增加5%左右。


       。3)纖維的用量范圍。應根據原路面技術狀況、交通量類型等因素進行適當調整。當路面龜網裂嚴重時,纖維的用量應大一些;應力吸收中間層的纖維用量應比表面磨耗層的纖維用量大一些。根據國外經驗,纖維長度范圍一般為30mm~120mm,通常取60mm(如表8)。

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      3.2 施工工藝與質量控制 
        3.2.1 施工機械設備
        纖維碎石封層施工的主要設備包括:

      路面清掃設備、纖維碎石封層車、碎石撒布車(器)、膠輪壓路機、集料運輸車、瀝青罐車、裝載機、交通引導車及道路施工標志等。 
        3.2.2 施工前準備

      。1)施工前應完成各機械設備的性能檢驗和參數校準,確保處于良好的技術狀態,在數量及作業速度上應互相匹配。尤其是在施工前一定要按確定的配合比對纖維碎石封層車的灑布情況進行標定。

       。2)施工計劃方案。在施工前應先確定施工順序、縱向施工段長度及施工時間、明確材料配合比設計參數,確定施工機械、人員、材料的用量、制定交通控制和質量管理、控制及保證措施。

       。3)鋪筑試驗路段。纖維碎石封層正式施工前,應選擇合適路段按材料設計配合比進行鋪筑試驗,其長度不小于50m。應檢驗試驗段內材料用量的準確性、均勻性,應測量碎石集料的嵌入深度、觀察碎石集料的嵌擠效果等。根據試驗段的鋪筑效果,檢查機械設備的性能狀態,檢驗乳化瀝青、纖維及碎石集料的設計用量是否合適,并依此調整施工設備的設置參數和材料配合比的設計參數。

        3.3.3 施工
        纖維碎石封層對氣候條件的要求較為嚴格,理想的天氣條件是陽光充足、氣溫較高、濕度較低、微弱風或無風、無雨、無霧。
        其中最低的溫度條件是氣溫高于15℃、路面溫度高于20℃且均處于上升趨勢;氣溫低于20℃、路面溫度低于25℃且處于下降趨勢時,不可施工;氣溫高于45℃時、路面溫度高于60℃時,不宜施工。施工中應注意樹蔭下或其它陰涼處的路面溫度,以保證滿足上述要求。


        施工程序如:原路面清潔——施工引導線設置—乳化瀝青、纖維灑布和碎石撒布——初期碾壓——人工修補——初期養護——過量碎石清除——開放交通——后期養護。

      3.3.4 質量管理與驗收 

        施工結束開放交通1~2個月后,選取1km~3km路段對纖維碎石封層的表觀質量、抗滑性能、滲水系數、石料剝落度、封層厚度等指標進行質量檢查、評價和驗收。

      四、總結

      纖維碎石封層有效的封閉和修復了原有瀝青路面絕大多數縱橫向裂縫、局部龜網裂等病害,延緩了病害的發展速度,路面水損害的發生明顯減少,且未發生明顯反射裂縫,道路整體性能得到了有效改善,路面抗滑性能、抵抗水破壞的能力明顯提升,纖維碎石封層不僅具有普通碎石封層的基本性能,在提高防水性能、低溫抗裂及防止反裂縫等方面具有更強的優越性。


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