纤维封层技术在浙江的应用

1、摘要摘要 .1一一纤维封层技术的应用纤维封层技术的应用.21.1纤维封层技术.21.2浙江省的应用和推广.21.3纤维封层技术施工的要求.21.4纤维封层的优点.3二二纤维封层材料纤维封层材料.62.1沥青结合料.62.2集料.82.3纤维.10三三纤维封层配合比设计方法纤维封层配合比设计方法.133.1经验配比法.13四四纤维封层施工技术纤维封层施工技术.164.1施工工艺.16五五纤维封层施工质量管理纤维封层施工质量管理.225.1原材料检验.225.2施工过程管理.255.3验收.26六六工程应用、经济效益工程应用、经济效益.286.1工程应用.286.2经济效益.29七七结论结论.30

2、八八指导意见指导意见.311摘要摘要 纤维封层技术是我国新引进的一种沥青路面养护新技术。是指采用专用设备同时洒布沥青结合料和纤维，然后在上面撒布碎石，通过胶轮压路机及自然行车碾压后形成的薄层超强复合材料。主要应用于预防性路面养护的表面磨耗层，能较好地封闭原路面的龟网裂，提高原路面的防水、抗滑、耐磨等路用性能和先进的施工工艺、快捷的施工速度，具有良好的经济效益和应用前景。 为进一步探索纤维封层在实际工程设计、施工中的应用。针对纤维封层的施工过程中存在施工质量缺陷的问题，结合工程应用实例，从施工技术中的材料特性，配合比设计，施工工艺，施工质量管理等方面进行分析和论述。为今后的实际施工提供一些经验和

3、技术指导。通过 09 年和 10 年二年间浙江省内公路纤维封层施工，迄今为止已铺筑了近 200 万平方米的纤维封层。事实证明具有明显公路养护技术优势，已施工过的有原沥青路面上封薄层表面磨耗层、高速公路桥面磨耗层和水泥混凝土路面上的磨耗层的类型。待以后长期观察研究、总结取得经验指导设计和施工。2一一 纤维封层技术的应用纤维封层技术的应用1.1纤维封层技术纤维封层技术 纤维封层技术是指乳化改性沥青和纤维采用同步设备同时洒布结合料，然后在上面撒布碎石经碾压后形成磨耗层和应力吸收和分散的中间层的一种新型道路养护和建设的新技术。1.2浙江省的应用和推广浙江省的应用和推广 浙江引进该技术的时间比较短。从

4、2008 年引进，2009 年开始施工，到 2010 年底。已在全省国省道、县乡道和甬台温高速公路施工 200 万平方米之多。针对目前纤维封层层间黏结性能，抗拉性能等力学性能指标及各项指标影响因素的研究还处于起步阶段，收集数据，总结经验。还没有作出定性和定量的研究结论。对防水、抗滑、抗裂有很显著效果。1.3纤维封层技术施工的要求纤维封层技术施工的要求1.3.1 对路况要求对路况要求 对实施纤维封层的路段，原路面经过病害处理，要求基层和面层有一定的强度，平整度要好。路面破损率要低，尽可能的提高路况好路率。对于年久失修，超期服役，重交通量的路面病害严重急需大修的路段，不适合用纤维封层。31.3.2

5、 对地域条件、气候条件的要求对地域条件、气候条件的要求 借鉴于国外对纤维封层技术的广泛应用，可以说纤维封层技术适用于各国家和地区，但对气候条件要求却十分严格。当气温达到15并且持续下降时，不允许进行施工;但是在气温到达 10并且持续上升时，可允许施工。尽量避免雨天施工作业。1.3.3 纤维封层适用范围纤维封层适用范围 纤维封层施工中，经过专门工艺破碎切割的纤维在上下两层均匀洒布的沥青结合料中呈乱向均匀分布，相互搭接，与沥青结合料形成网络缠绕结构，有效的提高了纤维封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度等综合力学性能。类似在新建道路基层和面层之间或原有路面基础上加铺了一层具有高弹性和高强度的防护网垫。

6、适用于大修路段的基层和面层之间、路基强度好的旧沥青路面与上面加铺层之间用作应力吸收中间层，用以吸收和分散应力，阻止路基裂缝或!日路面的裂缝反射到上面层:适用于基层强度好、出现轻微的龟网裂现象需要中修改造的老路面;用作磨耗层，能预防并抑制裂缝继续扩延，并且起到路面防水防滑的作用;还可用于桥梁桥面铺装的防水层和桥面磨耗层，旧水泥路面白改黑下封层和上封层，以及农村公路的路面面层。41.4纤维封层的优点纤维封层的优点1.4.1 良好的应力吸收和分散能力良好的应力吸收和分散能力 具有网络缠绕独特结构的纤维封层，由于纤维本身高抗拉伸强度和高弹性模量值的特性，有效地提高了封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度。

7、利用纤维封层进行应力吸收中间层施工，铺设于旧沥青面层与新沥青面层或新建路基和新建沥青面层之间的纤维封层粘结层，兼具极高的张力与弹力，加之独特的结构，对外界应力具有超强的吸收和分散功能:一方面它能够吸收摊铺层中的应力或车辆荷载产生的局部集中应力，重新分散和分布，通过纤维封层大面积的分散减少了覆层所承受的张力并有效抑制了裂缝的产生;另一方面它能够吸收和分散旧沥青路面原有裂缝或路基的反射应力，消除旧沥青路面裂缝尖端产生的应力集中，能够有效地抑制反射裂缝出现，有效阻止了因车载负荷过重造成的路面破坏，极大地提高了道路的使用寿命。1.4.2 高防水性高防水性 具有独特的网络结构和综合力学性能的纤维封层非常

8、适用于沥青路面耐磨层或养护施工，特别是在北方寒冬季节里，纤维封层因为高弹性模量值，延伸力强，其抗拉强度消除温度变化带来的收缩拉应力或拉应变，降低了面层的低温脆裂性，能够有效抑制沥青路面常规裂缝低温收缩裂缝的产生，避免了水对面层的破坏。51.4.3 高耐磨性高耐磨性 纤维封层设备施工后，紧接其后进行碎石集料撒布，撒布后的集料进入由纤维与沥青结合料形成的网状结构中，压实成型后集料被结合料网状结构紧紧裹缚，形成了一个复合的力学嵌锁体系。纤维、沥青和骨料紧密相连，有效抑制了骨料的滑移、脱落。因此，采用纤维封层进行耐磨层施工能够极大地提高路面的耐磨性，有效地延长沥青道路的使用寿命。1.4.4 高稳定性高

9、稳定性结合纤维封层形成的机理可知，其结构为 1 层沥青+1 层纤维+1层沥青连续施工工艺+1 层碎石形成的一层物料相互作用的致密网络缠绕结构如图 1.1。第 2 层沥青的连续洒布，更加提高了封层的密闭性，加之结构中起到加筋和桥接作用的纤维对于前后两层沥青结合料起到极强的吸附作用，能非常容易地吸附沥青中的油分，增加其粘度和粘附力，能有效阻止沥青的流动，在原有路面上形成一层致密的保护膜，对沥青起到高温稳定、增韧阻裂的作用，从而避免了高温泛油造成的路面破坏，防止了路基因水渗透出现早期破坏，稳定了沥青道路的寿命。6 图 1.11.4.5 施工快捷性施工快捷性 加快养护施工速度、缩短开放交通时间，也是衡

10、量道路养护工艺先进性的体现。纤维封层这种连续施工工艺极大地缩短了沥青道路养护的时间，缩短了开放交通的时间。纤维封层的耐磨层在炎热天施工后，乳化改性沥青破乳 20min 即可限速开放交通;而中间应力吸收层可更快的开放交通。二二 纤维封层材料纤维封层材料2.1沥青结合料沥青结合料2.1.1 材料特性材料特性 纤维封层所采用的沥青结合料类型为阳离子改性乳化沥青。沥青结合料主要有稀释沥青，高粘度乳化沥青和改性沥青三种。与稀释沥青和高粘度乳化沥青相比，普通沥青不容易洒布均匀，且洒布7到路面以后会因为温度迅速降低而影响与石料的粘附，对施工设备和工艺要求较高， 。改性乳化沥青具有洒布均匀，快凝，环保，与石料

11、的粘附性好等优点受到青睐。 使用场合不同由纤维封层的原理可知，结合料必须同时保证足够的粘结性能和流动性能。乳化改性沥青只有具有足够的粘结性能，才能保证骨料与原路面、骨料与骨料之间的粘结。在封层没有成型前，乳化改性沥青必须有一定的流动性，以确保在胶轮的压实作用下有足够的爬升能力，只有这样才能确保封层的质量。 乳化改性沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌研磨和乳化作用，扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的一种道路建筑材料。可以常温使用，且可以和冷的和潮湿的石料一起使用。当乳化沥青破乳凝固时还原为连续的沥青并且水分完全排除掉，道路材料的最终强度才能形成。 在众多的道路建设应用中，乳

12、化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的系统，因为这种工艺避免了高温操作、加热和有害排放。 乳化沥青分为两大类:阴离子乳化沥青和阳离子乳化沥青。阴离子乳化沥青使用阴离子乳化剂制备而成，沥青微粒上普遍带有负电荷;阳离子乳化沥青使用阳离子乳化剂制备而成，沥青微粒上普遍带有正电荷。阳离子乳化沥青对各种沥青都可充分乳化、与各种湿润石料都有很好的粘附能力，虽然成本比阴离子乳化沥青略高，但应用阳离子乳化沥青已经成为趋势。82.1.2 检验指标检验指标 经试验测定乳化改性沥青指标符合公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中规定的沥青面层用乳化沥青质量技术要求。本试验中选用的乳化改性沥青为

13、宁波市公路局路桥工程处自营生产的阳离子乳化改性沥青，测得其主要指标见表 2.1。表 2. 1 改性乳化沥青的技术指标试验项目单位要求值实测值筛上剩余量(1.18 mm)%0.10.06电荷阳离子阳离子蒸发残留物含量%6062针入度(100g， 25 ，5s)0.1mm40-10082软化点5360延度(5)2036溶解度(三氯乙烯)%97.599.21d%10.3贮存稳定性5d%50.9恩格拉1-108 92.2集料集料2.2.1 材料特性材料特性 纤维封层所用集料的粒径应考虑原有路面表面的硬度、交通量大小、轴载大小以及车辆运行速度等，根据路面平整度情况和抗滑性能要求确定石料的粒径范围。集料纹

14、理和磨光性能，将影响路面的抗滑能力，因此应选用抗磨耗性、抗风化性强的集料。 纤维封层技术对集料种类无特殊要求，花岗岩、玄武岩、石灰岩等都可以。但应根据不同交通量和路基结构等情况，对集料进行有针对性的选择。纤维封层所用集料必须有足够的硬度抵抗交通量的磨损，特别在相对重载车较多，车流量较大的情况下更要如此。 单一粒径集料的主要优点:(1)矿料间隙率大，有更多的空间供结合料填充，利于集料与沥青的牢固粘结;(2)单一粒径碎石封层与车辆轮胎的接触面积比大，抗滑性能更好;(3)单一粒径碎石封层的表观更加美观;(4)单一粒径碎石封层的碎石之间可以形成连通的排水渠道，更有利于路面排水;(5)单一粒径碎石封层的

15、设计、施工和质量控制都比有级配的简单。 为了保证碎石与沥青的牢固粘结，碎石中应尽量不含粉料。一般要求碎石中 0.075mm 以下的颗粒含量不超过 1%。 纤维封层所用集料技术要求与沥青混合料面层所用骨料基本相同，但对于磨耗和棱角性提出了更高的要求。集料应尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深10度，应选用四级或四级以上的石料轧制而成的碎石，必须符合磨耗的要求。同时，要求使用坚韧、粗糙、有棱角的优质骨料，必须严格限制集料的扁平细长颗粒含量。2.2.2 检验指标检验指标 参照公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)和公路工程集料试验规程 (JTG E42

16、-2005)，技术要求见表 2.2。表 2. 2 集料的技术要求及试验结果指标要求值实测值压碎值(%)2619.3洛杉矶磨耗损失(%)2822.5针片状颗粒含量(%)157.4表观相对密度/2.950粘附性4 级4 级粉尘含量(%)10.2 碎石和改性乳化沥青附着力试验尤为重要，附着力试验即为落球实验或粘附一试验。试验结果证明在常温下改性乳化沥青与集料之间具有良好的粘结性。本省碎石均采用玄武岩，单粒经尺寸现有均采用经验法取值，一般在 4-8mm。112.3纤维纤维2.3.1 材料特性材料特性 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。主要成分为二氧化硅原材料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最

17、后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复合材料中的增强材料，广泛应用于国民经济各个领域。本省使用玻璃纤维伟 TEX2400-180 型，产地浙江桐乡。 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛，发展速度亦遥遥领先其特性列举如下:（1)拉伸强度高，伸长小 (3%)。

18、(2)弹性系数高，刚性佳。(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。(5)吸水性小。(6)尺度安定性，耐热性均佳。(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。(8)透明可透过光线。(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。(10)价格便宜。 纤维分散在沥青中，其巨大的表面积成为浸润界面。在界面中，沥青和纤维之间会产生物理和化学作用，如吸附、扩散、化学键等。12在这种作用下，沥青成单分子排列在纤维表面，形成结合力牢固的沥青界面，称之为结构沥青。结构沥青比界面层以外的自由沥青粘结性强，稳定性好，因此纤维在封层中起到以下作用: (

19、1)加筋 纤维分布在沥青胶结料中，形成了一种以纤维为基质，沥青胶结料为基体的复合材料。当受到外力作用时，纤维大分子的软链与沥青高分子产生交联、嵌段等作用，约束了沥青高分子的运动，从而提高了沥青路面裂纹的自愈能力，减少裂纹的出现。同时也增加了沥青混合料抗拉、抗剪及抗冲击强度。 (2)吸附 纤维使得裹覆于骨料周围的沥青膜增厚，沥青与骨料之间的粘结力增强，提高了沥青混合料的耐久性。纤维分布到沥青中，其巨大的表面积成为可使沥青浸润的界面，在此界面上纤维可以吸附大量的沥青。 (3)分散 加入纤维可以使胶团均匀分散在集料中，从而保证了沥青混合料的均一。 (4)稳定 纤维对沥青膜起到很好的牵拉固定作用，使集

20、料表面的沥青处于比较稳定的状态，从而提高了高温稳定性。由于纤维有良好的耐磨阻特性，纤维可复合成涂附集料的保护层。较低温度下，纤维增韧的纤维沥青胶浆对集料颗粒粘裹力增大，纵横交错的纤维一方面13起到了“加筋”作用使整体不易松散。 (5)增粘纤维将增加沥青和矿料的粘附性，通过沥青油膜的粘结作用，提高集料之间的粘结力，进而提高了沥青混凝土的水稳定性能。2.3.2 检验指标检验指标 纤维作为纤维封层的核心材料，在施工和后期行车碾压时，纤维会受到温度，拉应力等因素的影响。因此，玻璃纤维的长度、拉伸强度及耐热性等技术性能必须满足施工要求。纤维主要技术指标如表 2.3 所示。表 2. 3 纤维土要技术指标项

21、目指标纤维类型玻璃纤维纤维直径(u m)13纤维长度(mm)60纤维颜色乳白色熔点()250-260燃点()390吸湿率(%)0.7 由上表可知，纤维的熔点远高于纤维封层施工时的温度 60，纤维的抗拉强度也远高于层间的拉应力，纤维的技术指标完全符合施工要求。14三三 纤维封层配合比设计方法纤维封层配合比设计方法 纤维封层与碎石封层在结构上很相似，只是比碎石封层多了一层纤维，因此纤维封层配合比设计可以参考碎石封层，再加上纤维的配合比设计即可。对于碎石封层的设计，不同国家和地区有不同的方法，但设计内容都主要包括沥青洒布率和石料撤布率两项，归纳起来可以分为经验配比法和理论计算法两类。3.1经验配比法

22、经验配比法 美国很多州的如密歇根州、加利福尼亚州等道路科研人员认为碎石封层是“不可设计”的，要求工程师在施工中根据情况在允许的用量范围内确定材料撤布率，这便是经验配比法。3.1.1 对碎石用量的要求对碎石用量的要求 碎石在路面上应完全覆盖，否则就会露黑，而且容易粘住后续设备轮胎，把下面沥青连碎石一起卷起，影响施工质量。在沥青用量满足要求的前提下，若碎石用量明显不足，沥青液面的抬升高度就不够，从而导致沥青对碎石的裹附高度不足，因而对碎石的固定能力降低，日后路面经车辆轮胎的挤压和推拉，碎石颗粒会很快脱落，达不到封层效果。尽管如此，碎石覆盖率也没必要超过 100%。因为多余的碎石没有沥青的粘结，一开

23、始浮在路面上，经车辆行驶碾压，最后还是会飞出路面，造成资源浪费。153.1.2 对沥青用量的要求对沥青用量的要求 沥青用量原则应是能够牢固地将碎石料固定在沥青混合料摊铺层上而又不至于泛油。根据碎石封层的特点，碎石封层路面经碾压后沥青必须将碎石裹附 2/3 才能达到这一目的。由于不同粒径碎石的粒径上限不同，沥青液面被抬升后的高度要求也就不同。因此，要求沥青洒布到沥青混合料面层上的沥青液面高度也不同，即沥青用量也是不同的。在碎石用量满足要求的前提下，当沥青用过低，沥青液面被抬升后的高度过低，对碎石的裹附强度不足，路面上碎石颗粒易脱落。当沥青用过多时，会出现沥青外露太多的情况。这样，施工时沥青易粘住

24、后续设备轮胎，把下面沥青连同碎石一块卷起，影响施工质量。日后路面由于沥青外露太多，使碎石与车辆轮胎的接触减少，路面的摩擦力不足，经暴晒后易泛油，影响行驶，同时造成资源浪费。碎石的密度(比重)与乳化沥青用量无关。 3.1.3 经验法小结经验法小结 在设计中，沥青结合料的用量对于施工质量的好坏有着明显影响。结合料偏少，上封层可能出现脱粒；偏多，则可能出现车道轮迹带严重的泛油。合适的用量要根据交通量、原有路面情况、施工季节、施工路段等做出调整。这既是经验法设计需要考虑的因素，也是完善理论法设计的重要基础。 通过经验法施工后得出以下几点结论： 纤维封层的抗滑性能试验表明:随着乳化沥青用量的增加，纤维1

25、6封层试件的构造深度有所减小。随着纤维用量的增加，纤维封层试件的构造深度均有所增加。 这是由于若纤维用量不变，随着乳化沥青用量的增加，沥青爬升高度增大，所以纤维封层试件的构造深度有所减小。若乳化沥青用量不变，随着纤维用量的增加，纤维吸附的沥青量增加，纤维封层试件粘附的碎石量减少，沥青爬升高度降低，所以纤维封层试件的构造深度有所增加。当纤维用量达到 120g/时由于过量纤维存在，吸附的沥青量成为影响构造深度的主要因素，所以构造深度增加得较快。这是由于若乳化沥青用量不变，随着纤维用量的增加加入纤维后，纤维吸附及稳定沥青，使沥青的粘稠度和粘聚力增大，同时由于纵横交错的纤维加筋作用，使纤维封层的整体性

26、、抗拉性、抗剪性都有所增强，但若纤维用量继续增加，则纤维吸附及稳定沥青的量不再增大，使沥青的粘稠度和粘聚力增大程度减缓，同时由于过量纤维存在，形成薄弱层。四四 纤维封层施工技术纤维封层施工技术4.1施工工艺施工工艺 纤维封层施工工艺与碎石封层大致相同，只是增加了纤维，其余完全相同，应参考碎石封层的施工工艺。 作为表处层或磨耗层的纤维封层施工前首先要求对其原路面进17行质量评定和预处理，其使用条件是原路面平整度和强度满足要求，然后材料进行材料选择，材料指标试验和室内配合比试验确定沥青，纤维用量，从而确定施工配合比。 施工前首先对待施工路段的路面状况、交通量等进行实地勘察。根据检测数据，认真分析并

27、做试验，确定施工方案，其内容包括:施工结构选择，沥青和碎石的选用，对车辙、坑槽等病害的处理等。施工前还应做好纤维封层车调配、组织安全等准备工作。 纤维封层施工前要对原路面进行认真清扫。纤维封层车应以适宜的速度均匀行驶，在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。作业过程中应保证足够数量的胶轮压路机，以便在沥青温度降低之前或乳化沥青破乳后能及时完成碾压定位工序。另外，封层后即可通车，但在初期应限制车速，待 2h 后可完全开放交通，从而防止快速行车造成石子飞溅。 在纤维封层现场摊铺时应匀速行驶。在撒布碎石后，有胶轮压路机碾压，然后进行交通管制。在开放交通前进行路面清扫，回收剩余骨料等工作。 在路面

28、或空气温度达到 15并且持续下降时，不允许进行施工，但是在路面或空气温度到达 10以上并且持续上升时，可允许施工。尽量避免雨季施工作业。184.1.1 施工准备工作施工准备工作 施工前准备工作步骤如下: (1)对旧沥青路而如果存在拥包，要先进行铣刨，保证路面平整； (2)对于强度不足的路段要进行补强； (3)坑槽要进行修补； (4)对大于 5 mm 的裂缝要进行开槽灌缝，大缝要填充灌缝料，小于 5mm 用压缩空气吹扫后用乳化沥青灌缝； (5)施工单位应做好配套工作，如配套设备的组织协调工作，原材料供给，交通的封闭、开放及车辆限速工作； (6)对旧沥青路面裂缝、坑槽、拥包等严重病害进行处理； (

29、7)做好配套工作，如配套设备的组织协调工作，原材料的供给，交通的阻断、开放及车辆限速等工作； (8)在施工路段内设置交通施工提示标志； (9)在施工前完成整个路段的清扫工作，如果使用水冲洗路面，须待所有的路面裂缝完全干燥以后才能进行施工，确保路面无尘土、垃圾等杂物。4.1.2 施工过程施工过程 先在一段路面上进行一次试验路施工作业，并根据效果对施工各参数进行调整(包括纤维封层设备沥青喷洒、纤维撒布试作业，碎石撒布车碎石撒布量的修正)，直到达到预期效果后，再进行连续长19距离的施工。在施工过程中，随时根据情况做出相应的响应，确保施工按设计要求进行。 施工工艺具体步骤如下: (1)路面清洁 为使洒

30、布层与原路面有良好的粘附力，在封闭的作业区内先进行泥块等杂物清扫，再用吹风机清除灰尘。应特别注意堆积的泥浆，必要时使用高压水或空气进行清理，以保证原路面表面清洁、干燥、无灰尘、无杂物。一般地段可采用强力吹风清扫、机械设备清扫。 应将路面上所有遗留的材料、泥土、杂草和其它有害物质都清理干净。如果使用水冲洗路面，则需要待所有的路面裂缝完全干燥后再进行施工。 (2)同步洒布沥青和纤维 法国赛格玛(SECMAIR)纤维封层设备同 1 台设备同时进行 2 层乳化改性沥青喷洒，1 层纤维撤布施工。根据全幅宽度调整沥青洒布宽度，使施工幅数为整数，减少作业时间。洒布一层乳化改性沥青，同时仪器将纤维破碎成规定尺

31、寸，同时洒布第二层乳化改性沥青，乳化改性沥青温度不得低于 60，控制车速在 3-4.5 km/h，最佳车速为 3.6 km/h。纤维用量根据封层的用途和旧路面的网裂程度进行调整。旧路面的网裂严重程度越大，纤维用量越大。 纤维封层施工主要机械设备如表 4.1 所示。表 4. 1 纤维封层主要机械设备机械设备名称用途20纤维封层车撒布乳化改性沥青及纤维乳化改性沥青成套设备生产乳化改性沥青沥青罐车运输、保温加热和存储沥青碎石撒布机碎石自动撒布胶轮压路机碎石封层的碾压大刑运输车碎石运输空压机及吹风机路表面尘土清除交通设施交通组织、交通安全手推车、铁锹边线碎石修整指挥车现场引导、指挥装载机装卸石料(选用

32、)碎石收集设备收集多余浮动碎石、回收 其中纤维封层车属于核心设备，完成两层沥青粘结料的喷洒和纤维的自动切割及喷洒工序，目前国内尚无相应设备，均采用从法国引进的纤维封层车。该设备的主要技术参数如表 4.2 所示。表 4.2 法国 SECMAIR 纤维封层机主要技术参数纤维仓储量(kg)纤维撒布宽度(m)沥青洒布宽度(m)最佳施工一速度(km/h)45004.04.03.6 (3)接缝与搭接处理 施工缝及构造物两端的连接处接缝应紧密、平顺。 横缝的处理:施工初始前的新旧路面及前后两车喷洒时产生的接21逢应过渡搭接良好。横缝可采用对接法的处理方式。在每段接缝处，用铁板或油毡纸横铺在本段起洒点前及终点

33、后，其长度为 1-1.5m。浇洒第二层沥青时的搭接缝要与第一层的横缝错开。 纵缝的处理:横向施工另一幅时，封层左侧石料的洒布应与上一幅右侧的石料对齐，保证纵缝对接良好。 若采用半幅施工的方式，则在两幅搭接处也应做好搭接的处理:两幅搭接处，第一幅边暂留 5-10 厘米宽度不撒骨料，第二幅延预留沥青边缘进行撒布。 (4)撒布碎石 碎石撤布车续接跟进纤维封层设备进行碎石撤布，但是碎石撒布车与纤维封层车之间的距离控制在一定范围内，以保证乳化沥青与碎石之间的粘结。碎石撒布车洒布宽度调整到与沥青洒布幅宽相同为宜，车速与纤维封层设备相匹配。而且碎石的撒布量要根据乳化沥青的量和碎石粒径大小进行调整。 (5)局

34、部处理 每车料起点、终点纵向裂缝处视具体情况进行人工处理，过厚或过薄地区进行人工找平，所有这些工作应尽量在最短时间内完成。石料撒布应在沥青破乳前施工完毕。 (6)碾压 为使集料与沥青结合料之间能得到很好的嵌挤，压路机的初期碾压工序至关重要。应保证足够数量的胶轮压路机，在乳化沥青破乳后能及时完成初步碾压，使碎石定位并尽量与沥青结合料接触。22撒布一段碎石，应立即用 20t 以上胶轮压路机跟进碾压作业，碾压2-3 遍，碾压初始速度不宜超过 2-3km/h，以后可适当增加。经稳压后的碎石浸入深度为粒径的 1/2 为宜。 (7)纤维封层通车前的清扫 对于破乳后形成一定的初期强度，有通行能力时，及时作一

35、次路面的清扫。采用设备是滑移收集机（凯斯、山猫滑移） ，倒车收集、装车运输至碎石场地进行清理干净碎石，作为下一次使用，也能节约材料。滑移收集清扫时，合理操作清扫力度适度为宜。使路面既不破坏而能达到清扫多余的碎石。使开放交通后汽车的挡风玻璃不会弹破，确保行车安全。 (8)开放交通 经乳化改性沥青撒布、破乳及碾压后，此时，由于沥青结合料与碎石之间的粘结强度还未达到一定要求，故不可开放交通。一般根据气温湿度状况而定，1-3 小时后方可开放交通。在通车初期应限制车速，设立标志或派人把守，使过往车辆车速限制在 40km/h 以内，防止快速行车造成碎石松动移位、飞溅剥离，影响最终成型质量。对于一些散落在路

36、边的骨料，进行及时的清除。 在保证封层质量的前提下，应尽量缩短初期养护的时间，即缩短封闭交通的时间，也对交通安全创造条件。当气温和路面温度较高、湿度较低时，该时间将缩短。在开放交通后，纤维封层需要经过自然行车的长期碾压，粘结强度不断增长，最终形成稳定的薄层结构。23 (9)对赛格玛纤维封层设备按保养技术要求马上实施保养维护，包括沥青管路清洗，设备除尘等操作。路面养护工程，通车后再对路面进行一次清扫。选择接触后滚式路扫车进行，确保行车安全。五五 纤维封层施工质量管理纤维封层施工质量管理5.1原材料检验原材料检验 根据原路面状况、交通量、气候和材料性质，合理选择沥青结合料和碎石集料的使用量，并使沥

37、青结合料品质(润湿性、粘结性和内聚性等)与碎石品质(粒度、耐磨性、抗压性和持久性等)之间达到良好的相容性。5.1.1 沥青结合料沥青结合料 1)乳化沥青的适用量 由纤维封层的原理可知，结合料必须同时保证足够的粘结性能和流动性能。乳化沥青只有具有足够的粘结性能，才能保证骨料与原路面、骨料与骨料之间的粘结。在封层没有成型前，乳化改性沥青必须有一定的流动性，以确保在胶轮的压实作用下有足够的爬升能力，只有这样才能确保封层的质量。 如果乳化改性沥青洒布过多，会导致在行车碾压过程中，沥青粘结料从石料的空隙中溢出，从而导致路面泛油，摩擦系数降低，在潮湿的天气里，该问题尤为突出；如果过少，则不能将骨料固定住，

38、会出现掉粒、松散等病害。因此合适的乳化沥青结合料洒布量24是保证纤维封层质量的一个十分重要的因素。乳化改性沥青的洒布量应由乳化改性沥青类型、碎石空隙率、碎石形状及尺寸等因素共同决定。对于应用特定碎石集料尺寸时乳化沥青洒布量的参考值，如表 5.1 所示。表 5. 1 乳化沥青洒布量集料尺寸(mm)乳化沥青洒布量(kg/)4.75-13.21.5-2.22.36-9.51.1-1.71.18 -4.750.8-1.2 2)乳化沥青用量的调整 原路面状况、交通量、季节等因素都对乳化沥青的用量有影响，应加以考虑。原路面严重坑槽，渗水，被氧化，宜采用沥青用量的上限值；原路面泛油，宜采适当减少乳化沥青用量

39、。旧路面粗糙度越大，沥青乳化沥青用量越大；网裂越严重，乳化沥青用量越大。同时应根据施工气温、交通量等因素，进行相应的调整。在施工气温较低的寒冷地区，当沥青针入度较小、基层空隙较大时，宜采用沥青用量的上限值。大交通量的道路乳化沥青用量宜减少 5%-10%，秋季施工用量比夏季应增加 5%左右，如表 5.2 所示。表 5. 2 乳化沥青撒布量根据影响因素的修正值影响因素修正值（kg/）泛油-0.1-0.3坑槽，渗水，被氧化+0.1+0.525交通量大交通量的道路用量宜减少 10%-20%季节秋季施工用量比夏季应增加 0.05-0.15.1.2 集料集料 纤维封层用于磨耗层，碎石集料撒布量应该保证能完

40、全覆盖原路面并紧密地构成磨耗表面层。如果集料覆盖率过低，沥青将老化加剧、路面泛油;如果石料覆盖率过高，将导致石料脱落、材料浪费。对于不同的碎石粒径，其撒布量有所区别。为得到合适的集料撒布量，应在室内对石料堆密度和单位覆盖质量进行试验，对于应用不同集料尺寸的纤维封层的集料撒布量，如表 5.3 所示。表 5.3 集料撒布量集料尺寸(mm)集料撒布量(kg/)4.75-13.210-142.36-9.58-121.18-4.756-95.1.3 纤维纤维 纤维的用量根据路面的状况、施工类型、路面龟网裂严重程度进行确定。龟网裂越严重，纤维用量越大。应力吸收中间层比做磨耗层的纤维用量要大。玻璃纤维用量是

41、 60-120g/m2，纤维的平均长度一般采用 30mm, 60mm 或 120mm。265.2施工过程管理施工过程管理 纤维封层的施工自动化程度高，改性乳化沥青及纤维的撒布量由纤维封层核心设备通过电脑操作进行自动控制，碎石的撒布也可达到机械自动和电脑智能化控制。但是施工质量问题也还是存在的。常见施工质量问题包括:沥青撒布不均匀、碎石撒布不均匀、封层与原路面粘结性差、碎石与沥青粘结性差、局部泛油、雨后损害等。影响施工质量的主要因素包括:纤维封层核心设备自动控制系统的准确性和稳定性、施工速度、施工经验、沥青与集料的撒布量、沥青与集料的粘结性能、集料粉尘含量、碾压的时间及次数、施工期间的环境温度湿

42、度、初始养护期问的气候、开放交通后的交通量及轴载大小等。 为验证纤维封层车自动控制洒布量的准确性，可将 1*1的硬纸板称好重量后铺在原路表面，待沥青及纤维撒布后再称其重量，由两次重量差即可得到乳化沥青及纤维的实际撒布总量。为使沥青及纤维的洒布量均匀并满足规定要求，纤维封层车的运行速度必须设置合理。实际施工作业速度受沥青洒布量、洒布宽度、撒布速度等因素的综合影响。 为保证沥青洒布量、洒布均匀度及碎石布料器的正常布料，要求车速的调节范围能够满足沥青泵流量的调节、洒布高度的调节及碎石料的正常下滑，所以实际的车速范围将比沥青洒布车的作业速度范围小。根据施工经验，该作业速度一般为 3-6km/h。法国赛

43、格玛纤维封层车的最佳施工运行速度为 1.0m/s，即 3.6km/h。27 目前相关规范还缺乏专门针对纤维封层的检测指标和检测方法。根据纤维封层的功能、用途及特点，拟定以下主要的检测指标、标准和频率。每批集料均应按公路沥青路面施工技术规范(JTG D40-2004)所列技术指标进行取样检验。其中材料用量检验标准参考表 5.5。表 5.5 主要材料撒布量检验标准检查项目允许偏差值检查频率检查方法0.23 处/次单点监测，摆盘子法改性乳化沥青撒布量(kg/)0.1适时总量检验，每车油重/撒布面积碎石撒布量(%)5.03 处/次单点监测，摆盘子法总纤维撒布量(%)0.5适时总量检验，每车油重/撒布面

44、积5.3验收验收5.3.1 纤维封层质量评定标准纤维封层质量评定标准 1)外观检查指标 外观检查即视觉评价，其基础在于纤维封层损害主要表现在泛油和集料剥落等方面。 2)路用性能指标 通过后续路用性能的检测、观察和分析，获得其变化规律，评价路段的施工质量，如构造深度、磨擦系数、透水系数、耐久性能28等” 。我国规范中可参考的检测内容，用途与方法，如表 5.6 所示。表 5.6 试验检测检测内容用途撒布均匀度评定改性乳化沥青、纤维及石料的撒布质量碎石剥落量评定石料与改性乳化沥青之间的粘附性情况及质量问题松散评定在行车作用下集料从表面脱落情况泛油评定是否有过量乳化沥青构造深度评定路面抗滑性能渗水系数

45、评定路面防水性能 国内外资料与实践表明，构造深度和基于视觉的评价将成为检验纤维封层质量的主要指标。抗滑指标为北美最常用的测试纤维封层的指标，但实践证明，抗滑指标对纤维封层的质量没有任何意义，而对于确定路面何时采用纤维封层有着非常重要的价值。5.3.2 质量评价和验收质量评价和验收 纤维封层的质量验收指标包括外观质量、厚度、平整度、宽度、石料剥落、构造深度、磨擦系数摆值、渗水系数等。一般情况下，可按表 5.7 所示的标准进行检查及验收。表 5.7 纤维封层验收质童标准检查项目检查频度质量要求或允许偏差试验方法29外观全线密实，不松散日测厚度每 200m 一点/钻芯平整度每 1km10 处，各连续十尺5mm3 米直尺宽度每 1km20 个断面不小于设计宽度用尺量石料剥落度每 1km4 点5%现场测值构造深度每 1km5 点0.55铺砂法摩擦系数摆值每 1km5 点45摆式仪渗水系数每 lkml 点5ml