浅议在高速公路沥青路面养护中纤维增强封层的应用技术

浅议在高速公路沥青路面养护中纤维增强封层的应用技术

叶嘉豪

广东广珠西线高速公路有限公司广东佛山528000

摘要：纤维封层技术在国外作为一种新型养护技术，已得到大量应用。本文结合多年来的工作经验，对纤维增强封层技术在高速公路养护中的应用进行了分析。

关键词：高速公路；沥青路面；纤维封层

引言

沥青路面作为道路的承重层与功能层，对日照、降水以及气温变化等气候条件较为敏感，在车辆荷载的长期作用下，容易出现开裂、渗水等早期破坏现象。因此，为了不使沥青路面状况使用状况继续恶化，延长路面的使用服务寿命周期，保持维持路面的使用性能，加强纤维增强封层技术在公路养护中的应用的研究是十分必要的。

1.纤维增强封层组成材料

1.1纤维沥青应力吸收中间层

1.1.1乳化沥青

纤维沥青盈利应力吸收中间层一般采用乳化沥青与纤维共同组成，一般铺设于水泥基层与沥青面层之间，本文选用乳化沥青为阳离子乳化沥青，根据规范《高速公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）检验其技术指标性能如表1所示。

根据表1所示数据，可知选用乳化沥青完全满足规范要求。

1.1.2纤维

纤维作为一种轻质高强材料被广泛用于沥青路面建造中，目前应用繁多，主要有木质素纤维、矿物纤维等，本文采用无碱玻璃纤维，其技术指标如表2所示。

1.2罩面封层

1.2.1沥青

因为罩面封层要求厚度较薄，因此选用沥青材料一般需要粘度较高的改性沥青，本文选用SBS改性沥青，其技术指标如表3所示。

根据表3所示数据可知，本文选用的SBS改性沥青完全符合规范高速公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）要求。

1.2.2粗集料

粗集料在沥青混合料中起嵌挤骨架作用，本文选用玄武岩作为粗集料，对其性能指标进行检测，其具体技术指标如表4所示。

1.2.3细集料

本文采用细集料为机制砂，其各粒径质量指标具体数据如表5所示。

根据表4、表5所示可知，本文所选的玄武岩与机制砂均符合规范《公路工程集料试验规程》（JTGE42—2005）要求。

1.2.4填料

沥青混合料填料一般指矿粉，也可用水泥、消石灰、粉煤灰代替，填料在沥青混合料中主要是作为与沥青形成薄膜，与粗细集料产生粘附作用。本文选用石灰石矿粉，具体性能指标如表6所示。

根据表6所示数据可知，本文采用石灰石矿粉性能指标完全满足规范《高速公路工程集料试验规程》（JTGE42—2005）要求。

1.2.5纤维

在沥青用量较大的混合料级配中，一般会采用木质素纤维作为稳定剂，木质素纤维除了前文中介绍的四种作用，还具有吸收沥青，并提供粘结力的作用。本文选用松散絮状木质素纤维作为稳定剂，其质量检测具体结果如表7所示。

1.2.6配合比设计

本文采用SMA-10级配设计方法进行罩面封层制备，其具体级配数据见表8所示。

2.室内试验

本文为针对纤维增强封层材料其路用性能进行研究，在室内制备尺寸为30cm×30cm×5cm车辙试样进行车辙试验检测其动稳定度，制备沥青小梁试件进行小梁弯曲试验检测其低温弯曲应力，制备马歇尔时间采用浸水马歇尔试验研究其抗水损害能力，并针对车辙试件BPN值进行检测，各个试验数据具体如表9所示。

由表9所示检测数据可知，各项数据均满足规范技术要求值，说明本文采用纤维增强封层高低温性能、抗水损害性能与抗滑性能均较好，可以实施于实际工程之中。

3.工程实践

本文为针对纤维增强封层技术在高速公路沥青养护路面中的应用效果进行研究，故在某高速公路上采用该技术进行施工养护，该高速公路运营4年以上，因为车辆荷载与温度荷载等原因导致出现早期病害较多，针对该路段采用封层技术施工流程如下：

3.1施工准备

对老旧路面进行清理，在有坑槽或车辙较为严重的地方铣刨处理，处理后使旧沥青路面平整、干净。最后根据当地气候划分级别确定沥青标号。

3.2应力吸收层施工

在温度处于5℃～30℃时方可撒布乳化沥青，并将无碱玻璃纤维共同撒布至处理后的路面上，铺设后需要养护1d。

3.3SMA罩面施工

将制备好的SMA-10沥青混合料均匀摊铺与应力吸收层之上，控制施工温度不低于110℃，对薄层进行施工碾压。

在施工后针对该纤维增强封层进行施工后检测，其平整度与BPN值检测结果如表10所示。

根据表10所示数据可知，该试验路段采用封层技术进行维修养护后其平整度标准差均值为0.762，其BPN值均值为83.56，表明该试验路段平整度与抗滑性能较为优良。

4.结语

综上所述，在当前公路养护技术中，通过采取纤维增强封层技术的应用具有显著很好的经济效益，其实施效果也较好地满足公路养护要求。同时从实际工程实施效果表明，采用纤维增强封层技术，维修后沥青路面平整度良好，抗滑性能优异，可以较好地提高公路养护质量，延长道路使用年限。

参考文献：

[1]纤维封层技术在公路养护中的应用[J].王琴元.建筑工程技术与设计，2017，（3）

[2]纤维封层技术在高速公路养护中的应用[J].张建勋，邹金.技术与市场，2015，（5）

[3]纤维封层技术及在公路养护中的应用[J].赵启兰.魅力中国，2015，（44）