热沥青单一碎石封层在山区公路维修中的应用

第一篇：热沥青单一碎石封层在山区公路维修中的应用

热沥青单一碎石封层在山区公路维修中的应用 1 引言

G218线K550-K590段为山岭重丘区三级公路，公路纵坡大，弯道多，路基宽8.5米，路面宽7米，路肩两侧硬化0.5米。路面结构类型为：4cm细粒式沥青砼面层+15cm水泥稳定砂砾基层+ 15cm天然砂砾底基层。该段于2001年11月建成通车。近几年因经济的快速发展，超载超限车辆数量剧增，尤其是矿石运输车辆的反复碾压，及使用年限的增长，最终导致原路面出现严重裂缝、坑槽、水损、松散等一系列路面病害，以往都是采用常规的补油方式：直接在清除破损面层的水稳基层上洒透层油，然后再摊铺沥青面层，往往坚持不了几天，路面就推移了，同一个地方一年补好几次，浪费大量的人力、资源。针对重复修补这个难题，经库尔勒公路管路局工程技术人员现场分析总结，认为新补路面推移开裂的主要原因是半刚性基层和沥青面层本身结合较弱，容易在二者之间产生推移、拥包等病害。为解决上述问题，决定在半刚性基层和沥青面层之间增设热沥青单一碎石下封层，保证基层和面层之间的有效结合，使整个路面结构层形成良好的连续接触受力状态。经过铺筑试验段及其后一年的路面修补应用，在G218线K550-K590段共补油四万多平方，都没有出现推移、开裂现象。2 热沥青单一碎石封层技术 2.1定义

热沥青单一碎石封层是在路面基层表面撒铺一定数量的热石油沥青（它的标号一般与下面层沥青相同），然后在上面撒铺单一粒径碎石，之后通过胶轮压路机多次碾压以及在行车荷载的碾压下而形成的沥青碎石面层。目前此项技术已广泛应用于公路路面表层、下封层、应力吸收层和桥面防水等。该工艺可做单层，也可做双层。单层施工时，可用粒径较小的石料形成致密的碎石层，作为公路养护技术为路面罩面，也可用粒径较大的碎石做应力吸收层，不但可以防水，还可以有效防止反射裂缝，而且由于碎石的粘结，可以有效提高该层的抗剪能力，提高层间粘结。双层施工时，下封层使用较大粒径石料作为骨料承担主要荷载，上封层使用较小粒径石料吸附沥青，填充骨料缝隙。2.2作用机理 1）增强层间联结

沥青面层与半刚性基层在结构、组成材料、施工工艺与时间等方面有差异，面层与基层之间客观上形成了一个滑动面。增设下封层后，能使基层有效的联成一体。2）传递荷载

沥青面层与半刚性基层在路面结构体系中分别起着不同的作用。沥青要起着防滑、密水、降噪声、抗剪切滑移和裂缝以及向基层传递荷载的作用达到传递荷载的目的，必须使面层与基层之间有着较强的连续性，这种可通过下封层的作用来实现。3）提高强度

增设下封层后，能使层间产生阻止面层移动的摩阻力与粘结力，且承担层间的粘结、过渡任务，使面层与基层、垫层和土基一起抵抗荷载作用达到提高路面整体强度的目的。

4）防水抗渗

下封层能够在基层顶面形成一个密封层，防止了外部水侵入。2.3 施工工艺流程

1）准备下承层

清除基层表面所有的杂物及松动的石料、泥土及障碍物，尽量使基层顶面集料颗粒外露，然后利用清扫车全面清扫，再用吹风机逐排吹净浮灰。并保持表面湿润且无积水。防止喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层。清扫后的基层应封闭交通，禁止行人及车辆通行。2）热沥青的喷洒

采用沥青撒布车喷洒热沥青,撒布时应保持稳定的速度和喷油量。撒布车在整个撒布宽度内必须喷洒均匀,不得有漏洒露白,不得污染其他构筑物。施工前检查沥青撒布车的油泵系统、输油管道、油量表、保温设施等,将一定数量的热沥青装油罐,在路上先行试洒,确定喷洒速度、喷油高度及洒油量。喷油嘴应始终保持干净,管道畅通,且喷油嘴的角度须一致,并与洒油管成15～25°的夹角,洒油管的高度应使同一地点接受2-3个喷油嘴喷洒的沥青，不得出现花白条。沥青的撒布温度控制在130～170℃，洒布用量约为1.2kg/㎡-1.6kg/㎡.当发现撒布沥青后有空白时,应及时进行人工补洒；当有沥青积聚时应刮除防止因沥青结合料的不均匀喷洒导致的剥离、斑纹和泛油。3）碎石的撒布

热沥青喷洒后面紧跟着撒布碎石,碎石为单一粒径，碎石粒径的大小与封层上铺筑沥青混凝土粒径相匹配。碎石撒布要均匀，颗粒不重叠、不成堆，石料覆盖率达到70%左右。撒布过多，容易造成镶嵌效果差，不经济，还会增加额外的清扫量;撒布过少，路面能明显看到沥青，而且碎石不能嵌入沥青到一定深度，碎石容易脱落。碎石以不黏附压路机的轮胎为最佳。4）碾压

在碎石撒布后应用胶轮压路机立即碾压，碾压时应由路边缘向中间碾压，有超高的路段应由低侧向高侧进行碾压，压路机在封层上碾压时不得停留、调头和急转弯。胶轮压路机一般碾压3-4遍，在不断的碾压过程中完成石料与沥青的粘接、裹覆。5）开放交通

封层碾压完毕后的1h(或2h)可以开放交通，但需要对通行车辆限速(≤40km/h即可)，以防止快速行车造成碎石飞溅 3 热沥青单一碎石封层施工技术要求

1）石料与沥青的选择及用量。石料应使用应坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质的碎石，过多的矿粉会大量吸附沥青，造成沥青的浪费，而且严重影响粘结效果，石料的棱角不但可以增大碎石层构造深度，提高摩擦系数，而且有棱角的石料比圆石料更容易粘结，更不容易脱落；另外石料应大小统一，粒径均匀，对轻交通道路宜选择粒径尺寸较小的碎石集料，对重交通道路宜选择粒径尺寸较大的碎石集料。本工程采用10mm-15mm碎石，覆盖率控制在60%-70%。沥青采用克拉玛依90号沥青,洒布量控制在1.2-1.6kg/m2。

2）施工温度要求：热沥青单一碎石封层施工对温度的要求较高。

施工时地表温度不应低于15℃，地表温度过低，会造成返潮现象，导致铺筑层与原路面粘结不牢固，造成脱皮或卷皮。热沥青现场洒布温度控制在130℃-170℃度之间.3）清扫：对于碎石封层这种层状结构，层与层之间的结合效果极大的影响着封层最终的效果，因此清扫环节也尤为重要，过多的浮尘会更多的吸附沥青，从而造成沥青的浪费；路面上的泥块本身与路面的粘结就不稳定，如不清除，会造成封层与原路面的脱离；水迹更是要用吹风机彻底吹干，如果路面有残留水迹，沥青在喷洒到路面的一瞬间就立刻冷却，并且与原路面间夹着一层水膜，完全没有粘结力，一旦受力就会脱落；油渍则要用矿粉或土覆盖，扫开，吹净，否则会将喷洒的沥青溶解，脱落，造成病害。保证沥青的喷洒温度是施工的重要环节，合适的温度可以确保沥青的雾化，喷洒的均匀，以及与石料的裹覆。4 热沥青单一碎石封层特点

1）采用热沥青撒布，半刚性基层与面层的粘结效果好，可提高层间抗剪强度。

2）沥青膜后2-4mm，防水效果好，同时起到应力吸收层的效果，可延缓基层收缩开裂形成的反射裂缝，3）沥青碎石封层的石料为单一粒径，不会出现离析的现象。当摊铺上层沥青面层时，高温沥青混合料嵌入碎石间隙中，高温碾压使封层沥青上浮，“白碎石”变成“黑碎石”与上层沥青混合料融为一体，并在结构层底部形成1.5左右的“富油层”，起到防水和提高整体强度作用。5结语

1）在山区公路半刚性基层上面做下封层是十分必要的，热沥青单一碎石封层提高了层间联结强度和抗剪强度，对增强路面结构层的强度、稳定性与防水能力起到事半功倍的作用。

2）采用先进的沥青洒布设备和配套的碎石撒布设备，能够快速、均匀的进行热沥青封层的施工，能有效地保证工程质量。【参考文献】

[1]交通部科学研究所 公路沥青路面施工技术规范 [S]．北京 人民交通出版社，2004．8-42 [2]陈素丽.同步碎石封层技术研究及在公路养护中得应用[J].公路，2005(06):25-31.

第二篇：沥青碎石封层方案

沥青碎石封层方案

为了防止路面早期破坏,延长路面的使用寿命，利用沥青碎石同步封层技术加强公路路面预防性养护。该技术是在同一秒内同步洒布沥青和撒布骨料，使它们之间具有最大的表面裹覆强度。成型封层具有抗滑、抗车辙、抗磨耗、防渗水等特点，能有效治愈路面龟网裂、掉颗、轻微波浪等病害，且施工工艺简单、快捷、可靠。原材料质量控制 1.1沥青粘结料

沥青碎石同步封层最常用的是90＃和110＃普通道路石油沥青，沥青粘结料应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF-2004）的相关规定和技术要求。

1.2碎石

碎石为经过反击（锤式）破碎加工而成，碎石要求洁净、干燥、无风化、无杂质，形状规正，并具有足够的强度和耐磨耗性的单级配集料。其中针片状石料在15%以下，不含杂质和石粉，压碎值小于20%。对于高等级公路沥青混凝土路面龟网裂、掉颗等病害采用沥青碎石同步封层施工时，易在施工前做试验段选配碎石的规格，5-10mm的可供参考。

碎石规格为10-14mm，用量控制在10-12m3/1000m2；碎石规格为10-20mm，用量控制在12-14m3/1000m2。严格控制粉尘含量及含水量：当进场后的碎石粉尘含量高时，采用装载机配合吹风机进行除尘，与采取水洗风干或拌合楼加热搅拌除尘措施相比速度快，且节约成本；当碎石潮湿时，如果离施工时间较长，采用装载机进行翻晒处理，如果时间紧，可采用拌合楼加热除湿除尘，即时应用。施工过程质量控制 2.1施工气温条件

沥青碎石封层宜选在干燥和炎热的夏季施工。施工时各工序必须紧密衔接，不得脱节，当天施工的路段必须当天完成。由于天气状况对沥青碎石封层的性能影响较大，禁止在出现大风、雨天和低温（路面温度低于10℃）天气施工。同时，要密切关注气象信息，在雨后路面湿度大（75%）和雨前（一小时）不能保障碾压成型时，应当暂停施工。

2.2原路面病害处理

施工前，应对原路翻浆、沉陷、拥包、裂缝等病害进行全面详细的调查和彻底处理，禁止在存在上述病害的路基上实施沥青碎石封层。

2.3路面清洁

对欲与碎石封层的路面进行彻底清扫，清除一切松散材料、杂物及尘土，防止喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层，并应保持原路面层干燥。

2.4沥青碎石同步封层

2.4.1沥青温度控制。沥青温度控制是非常重要的环节，沥青加热时温度应随时量测控制，对于普通道路石油沥青加热温度控制在165℃-170℃，不得超过170℃，防止温度过高导致沥青老化。沥青洒布温度易控制在155℃-170℃。

2.4.2沥青用量控制。沥青碎石同步封层沥青最佳用量是碎石落到沥青面上，由于流体沥青的表面张力，使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2/3,并在石料表面形成一个半月面，使石料被沥青裹覆的面积达到70%的沥青洒布量。经实际量测，使用10-14mm碎石，沥青洒布量易控制在1.5-1.6Kg/m2内；使用10-20mm碎石，沥青洒布量易控制在1.6-1.7Kg/m2内。沥青洒布时，要求沥青喷洒后应形成均匀、等厚度的沥青膜，防止因沥青不均匀导致石料的剥离、斑纹。沥青洒布形状规则，线形顺直。

2.4.3同步碎石封层车的标定。施工前，应对同步碎石分层车的计量系统、控温系统及碎石撒布控制系统等进行标定，通过试洒（撒），确定沥青洒布量和碎石撒布厚度、均匀度、宽度是否满足施工要求，经检查确认设备正常完好后方可投入使用。同步碎石封层车洒（撒）布后，除在两幅搭接处预留10cm不撒石料外，碎石覆盖率应达到100%。

2.4.4紧跟同步碎石封层车，随时掌握封层情况。对于路基平整度较差、路面超高值较大、或机械故障，对出现小的零星的沥青膜外露部分，应及时进行人工补料，尽量不出现碎石重叠、沥青膜外露现象。当沥青膜外露形成条宽时，应及时关闭喷油嘴和料门，检查喷油嘴的压力是否符合要求，料门是否被大粒径石料堵塞。

2.5胶轮压路机碾压

在碎石撒布的同时，应立即采用16吨以上胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2-3Km/h匀速行驶，应遵循先两边后中间、先慢后快的原则，碾压时每次轮迹重叠30cm，碾压遍数不少于5遍。碾压后，使集料之间嵌挤紧密，石料不得出现较多压碎现象。

2.6清扫浮动石料

碾压结束后，如仍出现较多浮动石料时，应在开放交通前将其扫除，防止浮动石料对已经粘着在位石料挫动、脱落。

2.7接缝处理

2.7.1横向接缝。在封层起点前及前一车封层尾1.5m范围内，用与封层宽度同宽的铁板或油毛毡进行横铺，可以有效避免重复封层造成的横向接茬凹凸现象。2.7.2纵向接缝。沥青同步封层车要求行车直顺，纵向搭接处沥青洒布重叠部分不得超过10cm，避免纵向条带状泛油及接茬处偏高现象。

2.8开放交通及初期养护

沥青碎石封层施工结束后，在通车2h内，应设专人控制行车，车速不得超过30Km/h。在成型后，对泛油部分，应薄撒、勤撒5-8mm的嵌缝料，并应扫匀。

避开高压线及其它空中传输线。

第三篇：同步沥青碎石封层技术在公路养护中的应用

同步沥青碎石封层技术在公路养护中的应用

【摘 要】同步沥青碎石封层技术是公路路面养护中常见的一种技术，随着公路建设里程的增加，其使用的数量也在不断增加。本文主要是对结合甘肃省公路建设的特点，对同步沥青碎石封层技术在其公路养护中的应用做了分析。

【关键词】同步沥青碎石封层；路面；公路养护；质量控制

在公路路面的养护过程中，使用同步沥青碎石封层技术，操作简单、施工方便，而且能够有效的延长公路的使用寿命，节约成本，减少浪费，是一项科学、合理的养护技术，有利于公路养护建设的发展，值得更广泛的推广。同步沥青碎石封层技术对旧路面的技术要求

碎石封层对于路面的防滑、防水、耐磨和外观改良都有着显著的效果，但是并非任何地方都适合使用碎石封层，对于在公路养护维修过程中，可采用此项技术的原沥青路面应该满足以下条件。

（1）具有一定的强度与刚度。在原路面上铺设碎石封层，首先应该确保原路面及其基层是承重层，具有足够的强度与刚度，能够承受长期反复载荷的作用，不会因为车辆载荷或者新铺路面所引起的载荷而导致路面发生剪切和弯拉损坏。

（2）具有良好的整体稳定性。同步沥青碎石封层施工的过程中，原路面的整体稳定性是否良好，直接决定着路面的稳固性，因此，在使用此项技术之前，应该对原有路面情况做深入了解，确保符合要求后才考虑采用此方案。

（3）原沥青路面病害必须事先进行处治。在公路养护维修的过程中，对于原有路面破坏的情况应该有清楚的了解，对于其车辙、裂缝、坑槽等病害必须事先对其进行修补，对于大的坑槽和拥包，应先进行铣刨，再采用高标号砼对其进行弥补。对于较宽的裂缝，应该进行灌缝处理。

（4）表面平整、密实、干净。在同步沥青碎石封层施工之前，还应该对原有的路面进行清洁，确保路面的平整和干净，不要因为其他杂质而影响到路面的质量。同步沥青碎石封层施工的质量控制

在甘肃省某高速公路的养护过程中，采用了同步沥青碎石封层技术，收到了良好的效果，其施工过程中具体的质量控制措施如下所示：

（1）沥青用量的控制。原材料的控制直接决定了成品的质量，在同步沥青碎石封层所用沥青的最佳用量是碎石落到沥青面上，由于流体沥青的表面张力，使热沥青沿石料表面向上爬升高度约为石料高度的2/3，并在石料表面形成一个半月面，使石料被沥青裹覆的面积达到70%的沥青洒布量。经实际量测，使用7～13mm碎石，沥青洒布量易控制在1.2 kg/m2～1.4kg/m2内，要求沥青喷洒后应形成均匀、等厚度的沥青膜，防止因沥青不均匀导致石料的剥离、斑纹。沥青洒布形状规则，线形顺直。

（2）碎石质量控制。碎石为经过反击（锤式）破碎加工而成，碎石要求洁净、干燥、无风化、无杂质，形状规正，并具有足够的强度和耐磨耗性的单级配集料。其中针片状石料在15%以下，不含杂质和石粉，粉尘含量不大于1%，压碎值小于20%，并严格控制碎石的粉尘含量及含水量；当进场后的碎石粉尘含量高时，采用装载机配合吹风机进行除尘，与采取水洗风干或拌合楼加热搅拌除尘措施相比速度快，且节约成本；当碎石潮湿时，如果离施工时间较长，采用装载机进行翻晒处理，如果时间紧，可采用拌合楼加热除湿除尘，即时使用。

（3）沥青温度的控制。原材料加工成品的过程中，对于温度的控制就是对其质量的把控，沥青加热的温度应该随其量进行控制，但是对其普通道路的沥青，加热温度不宜超过170℃，尽量控制在145～160℃，沥青洒布温度应控制在150～160℃。

（4）做好现场施工管理。施工员应该掌握好同步沥青碎石封层车的动态，同时对现场的施工情况及时作出调整，由于施工现场的路面病害各异，有些是设计的时候没有考虑到的。而且，施工人员还要注意小零星沥青膜外露的情况，及时找人对其进行修补。当沥青膜外露形成条宽时，应及时关闭喷油嘴和料门，检查喷油嘴的压力是否符合要求，料门是否被大粒径石料堵塞。

（5）胶轮压路机碾压。在碎石撒布的同时，应立即采用25吨胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2～3km/h匀速行驶，应遵循先两边后中间、先慢后快的原则，碾压时每次轮迹重叠30cm，碾压遍数不少于5遍。在压路机碾压的过程中，要确保集料的紧密，石料不宜出现较多压碎的情况，碾压结束后，对其浮动的石料，应该在开放交通前对其进行扫除，防止浮石对其路面的影响。

（6）接缝处理。路面施工过程中，对于封层车引起的接缝处理是施工的难点和重点。对于横向接缝：在前一封层车尾1.5m范围内，应该采用有效的措施避免重复封层所造成的横向接茬凹凸现象，常见的方法是找一个与封层宽度一致的雪花铁片，在上面涂抹柴油，确保铁片表面不吸附沥青碎石。对于纵向接缝：首先应该清理接缝处的杂物和灰尘，在沥青同步封层车的纵向搭接处洒布沥青，且重叠部分不超过10cm，确保路面的平整。

（7）开放交通及初期养护。在沥青碎石封层施工完后，应该做好交通管制工作，待路面强度达到可通车的要求后，方可开放交通，但应该对其车速进行控制。对于沥青碎石封层的初期养护，主要是对其泛油部分进行填补，并薄撒、勤撒5～8mm的嵌缝料。

（8）同步沥青碎石封层后期养护。对于同步沥青碎石封层施工完成后，应该对其进行养护，积极采用预防性养护措施，对其小的路面破坏就要重视，及时对其进行修复。同步碎石封层施工应注意的问题

在公路养护过程中，若采用同步沥青碎石封层技术，应该注意以下几个问题。

（1）对于沥青路面破坏的程度进行准确判断，对于是否适合采用同步碎石封层施工工艺进行把握。

（2）根据当地的气候、交通量和原材料供应条件等，合理的选择沥青和碎石的品质，确保其沥青品质与碎石品质能够有效的相容。

（3）做好机器设备的常规检查，确保同步碎石封层机与其配套的机具都能够良好的运行，确保施工的质量。

（4）在施工工艺及技术规范所允许的范围内正确调整和操作同步碎石封层机及其它机具。

（5）必须进行试封层，并依此对选择的技术参数作必要的修正。

（6）对于施工人员，应该具备相应的技术知识，能够胜任此项工作。结束语

同步沥青碎石封层技术在公路养护中的使用，能够有效的减少路面的开裂、坑槽等早期破坏，延长公路的使用寿命，节约养护维修的成本，是公路养护维修中值得广泛推广的一种施工技术。

【参考文献】

[1]李欣红.同步碎石封层技术在公路养护中的应用[J].交通世界（建养?机械），2010（Z1）.[2]李卫宁，覃峰，韦海波.同步碎石封层新技术施工工艺[J].山西建筑，2006（07）.[3]张江流.同步碎石封层技术在沥青路面中的应用[J].河南科技，2007（10）.[4]张宗辉.同步碎石封层技术在道路养护和建设中的应用前景[J].建筑机械，2004（03）.[5]刘贤惠，武泽锋，李巍，潘学政.同步碎石封层技术简介[J].东北公路，2003（01）.[6]关健.同步碎石封层技术的应用研究[J].河南科技，2005（11）.[责任编辑：薛俊歌]

第四篇：同步沥青碎石封层施工工艺

[摘要]同步碎石封层技术被公认是世界上耗能最低、性价比最高的公路建设和路面养护技术，这也是该项技术得以快速发展遍及世界的基础，这对我国尚处于发展中国家的国情也是十分适用的。

[关键词]同步碎石封层技术；施工工艺；裂缝处治

中图分类号：TB3文献标识码：A文章编号：1671-7597(2009)0310091-01

一、同步碎石封层技术及其特点

所谓同步碎石封层，就是用专用设备即同步碎石封层车及粘结材料(改性沥青或改性乳化沥青)同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压或轮胎压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层，他主要作为路面表处层使用，也可用于低等级公路的面层施工。沥青路面经过同步碎石封层处理后，使路面具有良好的抗滑性能和防渗水性能，能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害，主要用于道路的预防性养护和修复性养护，无论是高速公路还是普通公路都可以使用此项养护新技术。

同步碎石封层技术主要有以下几个特点：

(1)同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜(1-2mm)粘结的超薄沥青碎石表面处治层，其整体力学特征是柔性的，能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能，用于道路养护可延长路面使用寿命10年以上，若使用聚合物改性粘结料效果更佳。

(2)同步碎石封层可以大大提高原路面的摩擦系数，即增加路面防滑性能，并能使路面平整度得到一定程度的恢复；

(3)通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法，同步碎石封层能有效治愈深达10cm以上的车辙、沉陷等病害，这一点是企图养护方法无法比拟的；

(4)同步碎石封层可以作为低等级公路的过渡型路面，以缓解公路建设资金严重不足的矛盾；

(5)同步碎石封层工序简单、施工速度快，可即时限速开放交通；

(6)无论用于道路养护还是作为过渡型路面，同步碎石封层的性能价格比明显优于其他表处方法，从而大大降低道路的维修养护成本。

二、同步碎石封层施工工艺

1.要求：从对沥青路面的预防性养护的角度来看，与其他的技术相比，同步碎石封层技术并没有对施工条件提出更高的要求，但是为了提高养护性能，充分发挥这种新技术的优势，还是需要有一定的条件。首先，要对公路表面损伤进行诊断，明确将要进行修补的要害问题；充分考虑沥青结合料和骨料的质量标准，比如其润湿性、粘合性、耐磨性、抗压性等；在技术规范所允许的范围内进行摊铺操作；正确合理地选择材料，确定级配，正确操作摊铺设备。

2.同步碎石封层施工工艺：

(1)常用的结构：普遍采用间断级配结构，碎石封层所用石料粒径范围有严格要求，即等粒径石料最理想。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同，可2-4mm，4-6mm，6-10mm，8-12mm，10-14mm等5档，比较常用的粒径范围为4-6mm，6-10mm这两种，而8-12mm和10-14mm两档主要用于低等级公路过渡型路面的下面层或中面层。

(2)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。一般路面掩护进行一次碎石封层即可，在路面平整度较差说可选用适宜粒径的石料作为下封层找平，然后再做上封层。碎石封层作为低等级公路路面时须2层或3层，各层石料粒径应互相搭配以能产生嵌挤作用，一般遵循下粗上细的原则；

(3)封层前要对原路面进行认真清扫，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；

(4)使用改性沥青作为粘结料时，为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保证沥青的温度在160℃-170℃范围内；

(5)同步碎石封层车的喷油嘴高度不同，所形成的沥青膜厚度会不同(因为各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同)，通过调整喷嘴高度使得沥青膜的厚度符合要求；

(6)同步碎石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；

(7)作为表处层或磨耗层的碎石封层，其使用条件是原路面平整度和强度满足要求。

三、同步碎石封层对沥青路面裂缝的处治

同步碎石封层技术针对不同程度的裂缝有以下三种处治方案：

(一)KRAXTOP(裂缝阻扩)技术。KRAXTOP(裂缝阻扩)技术主要用于轻微裂缝的处治。在高温季节全部或大部分可愈合的轻微裂缝，可不加处理。对高温季节不能愈合的轻微裂缝，需将有裂缝的路段清扫干净对路面进行局部处理。KRAXTOP技术是在存在裂缝病害的路段摊铺1.2Kg/m2的沥青层，使用的骨料为2-4mm或4-6mm的细碎石，摊铺后的沥青层可以持久地防止渗透(及渗透产生的结果)。这种裂缝处治技术整体施工面积小，所耗成本低，所费时间短，可以很快地开放交通。KRAXTOP只铺洒一层沥青的实现是一个经济而又及时的措施，而且可能发挥的效能是最大的，但这种技术对裂缝处治的精度要求很高，因此要求施工的设备具有相当的技术先进性。

(二)同步碎石封层。因路面沥青性能不好或路龄较长、油层老化产生较大面积的裂缝(包括网裂)，但基层强度尚好时，可采用同步碎石封层技术对裂缝路面进行全面处理。同步碎石封层对材料的要求如下：

1.沥青粘结料。同步碎石封层技术的领先性能很高，但对适用沥青没有特别严格的要求。可以使用不同的沥青结合料，如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等，热沥青主要由于大规模封层。使用改性沥青作为粘结料时，为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保证沥青的温度在160℃-170℃范围内。

2.碎石。常用的结构：普遍采用间断级配结构，碎石封层所用石料粒径范围有严格要求，即等粒径石料最理想。碎石要求经过反击破碎(或锤式破碎)得到的碎石，针片状石料严格控制在15%以内，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值小于14%，对石料酸碱性无特殊要求，并严格经过水洗风干。(三)粘结层。对路面裂缝不仅要治理，还要实施有效的预防措施。同步碎石封层还可以做新建沥青路面下面层与上基层之间的覆层。若在沥青路面下面层与上基层之间加铺一层能承受很大应变而不破坏，能分散基层的收缩应力或应变，将由于车辆荷载产生的应力重新分布的应力吸收中间层，则能够有效防止或减少向上发展的反射裂缝。该应力吸收中间层同样可以设置在旧路面与新铺沥青混合料之间，能够有效减少旧路面的裂缝向上覆层扩散。

利用同步碎石封层技术进行的沥青路面应力吸收膜(SAMI)施工，在上基层与沥青下面层之间设置了一定厚度的碎石中间层，可以明显减小基层裂缝在沥青下面层底面引发的应力，因此能减轻甚至全部消除基层对沥青面层的反射裂缝。

第五篇：纤维沥青碎石封层文献综述

纤维沥青碎石封层

1引言

预防性养护是美国上世纪90年代提出的，是在适当的时机对公路设施进行合理的维护，在路面尚未发生破坏性或刚出现病害时采取强制性保养措施，将病害消除在萌芽状态，避免路面出现结构性破坏。

通过相关研究表明，养护不及时产生道路的早期破坏，增大养护成本，形成恶性循环，但是在合理的养护时机进行路面的预防性养护，能够有效减缓病害的发展，维持路面的使用性能，虽然初期投入会增加，但是总体而言会减少路面使用期内的公路中修及大修次数，提高寿命周期内资金的利用率。

目前，国内常用的公路预防性养护措施有稀浆封层、同步碎石封层、超薄磨耗层、雾封层、微表处等。这些预防性养护措施均各有特点，可改善旧路面的某些使用性能，比如减少网裂，改善平整度，提高抗滑性能，防止水分下渗等等，但这些技术适用性不同，各有一定的使用范围及条件限制，没有哪一项措施能将这些养护措施的优点集于一身，比较全面的解决路面病害，达到预防性养护技术的最终目的。1.1稀浆封层

稀浆封层是指用适当级配的石屑或砂、一定比例的填料（水泥、石灰、粉煤灰、矿粉等）与乳化沥青、添加剂、水等四种材料，经拌合制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度及宽度均匀摊铺在路面上而成的沥青表面处治薄层。与传统沥青薄罩面相比，稀浆封层的特点在于，具有更好的抗磨性、防水性，与下层粘附力更强；可延长道路寿命，降低养护综合成本；施工速度更快，对交通的影响更小；常温作业，清洁环保。

由于影响稀浆封层施工稳定性差，施工中常出现，泛油，松散，脱落等现象，而且其抗反射裂缝的能力不强，这导致稀浆封层路用性能衰减速度快，过早的发生破坏，严重影响路面路用性能，下图1稀浆封层出现的病害：

泛油松散

脱落表面划痕 图1.稀浆封层常见病害

1.2微表处

微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并通过专门施工设备摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构。微表处在原材料选择、混合料技术要求都要比稀浆封层严格，其使用性能和寿命都要比稀浆封层有很大的提高，现阶段作为预防性养护技术使用较为广泛。

微表处具有良好的防水、抗滑、耐磨和填充作用，具有修复车辙的作用，可显著改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，很适合于处理路面早期出现的抗滑能力不足、轻微网裂、松散、麻面和车辙病害，避免病害进一步发展，起到预防性养护作用。同时，在实际施工过程中，微表处仍然存在一定的问题，诸如：混合料可拌和时间太短，表观效果差，摊铺厚度不够，表面泛油，纵向和横向接缝不美观，脱落等，而且其养护费用也较高。1.3同步碎石封层

同步碎石封层是采用同步碎石封层车将碎石及黏结材料同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。它主要作为路面表层处治使用，也可用于低等级

公路面层。同步碎石封层实质是一种超薄沥青碎石表面处治层，其整体力学特征表现为柔性，能够提高路面防渗水性能、抗滑性能，延长路面使用寿命。其不足之处为：同步碎石封层的工程造价较高，而且其抗裂效果一般，实际工程中，经常出现碎石脱落现象，而且如果同步碎石封层与原旧路面之间粘附性能不强，易出现脱皮现象，影响路面的使用功能，图2为同步碎石封层经常出现的病害：

碎石脱落封层脱皮

图2.同步碎石封层常见病害

1.4纤维沥青碎石封层预防性养护技术

纤维沥青碎石封层技术是指采用纤维沥青碎石封层核心设备同时撒布改性乳化沥青和纤维，然后再撒布碎石，经碾压后形成新的磨耗层，这是一种全新的道路养护技术，纤维沥青碎石封层按层位功能分为上封层（表面磨耗层）和下封层（应力吸收层），其结构图如图3所示：

图3.纤维沥青碎石封层结构图

纤维碎石封层采用两层乳化沥青及一层纤维和一层碎石的结构，与其它路面养护材料相比，具有良好的应力吸收与扩散、抗拉、抗剪、抗冲击等综合力学性能和高耐磨、高防水性、高稳定性等路用性能及耐久性能。应用于公路沥青混凝土路面上封层，能较

好地封闭原路面的龟网裂，提高原路面的防水性能，恢复或改善原路面的使用功能，延缓原路面的大修周期，具有了较好的经济成本效益和良好的推广应用前景；应用于沥青路面应力吸收层，具有良好的应力吸收、分散能力和坚固的防水中间层，它能够吸收和分散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，而且降低了面层的低温脆裂性，防止水损坏。

图4.纤维沥青碎石封层试件浇筑步骤

2国内外纤维沥青碎石封层研究现状

2.1国外纤维沥青碎石封层研究现状分析

纤维沥青碎石封层技术是由拥有40多年公路建设和养护经验的法国赛格玛公司发明，目前在英国、美国、澳大利亚、法国等国家和地区的道路建设和养护工程中普遍应用，其中对其性能也都进行了相应的研究。

美国纽约州奥林斯郡曾在2003年分别对一条公路分幅分别应用纤维沥青碎石封层和普通碎石封层，并进行长期跟踪路况对比检测，结果显示在通车半年后，普通碎石封层养护路面，由于没有加入纤维的作用，原旧路面的裂缝反射到封层表面，而纤维沥青碎石封层其路用性能依然良好，未出现路面裂缝；通车一年后，经过两个冬季的通车运行，碎石封层开始出现脱粒现象，局部出现碎石跑光现象，纤维沥青碎石封层依然良好，未出现明显的碎石脱落现象；通车2年后，碎石封层在轮迹处出现明显的碎石跑光，并且进一步出现水损害现象，而纤维沥青碎石封层只在局部出现碎石脱落现象。通过跟踪研究发现纤维沥青碎石封层较碎石封层能够延缓路面病害的发展，延长路面的使用寿命。

据统计，在美国，据记载纤维沥青碎石封层可延长路面使用寿命10年以上。澳大利亚有关机构研究表明，纤维沥青碎石封层能使损坏比较严重的道路寿命增加10—15年。曾有四个不同的国家对纤维沥青碎石封层进行了一项长达15年之久的持续实验室

评估，一致的实验结果数据以及现场评估观察均表明：与未实施纤维沥青碎石封层路段相比，纤维沥青碎石封层能够明显改善沥青路面的质量，抗拉强度提高30%以上，抗疲劳性能增加30%以上，抗裂性能增加300%以上。

图5纤维沥青碎石封层提高路用性能

纤维沥青碎石封层预防性养护技术在国外已经广泛使用，应用技术经验已经相当成熟，通过图5可知因其具备良好路用性能适合多种公路的应用，并且由于使用材料特性以及特殊的施工工艺，具备良好经济效益和社会效益，已经成为欧美等发达公家首选的养护措施。

2.2国内纤维沥青碎石封层研究现状分析

随着对预防性养护观念的不断深入，纤维沥青碎石封层因其可以迅速恢复路面的使用性能，得到越来越多的重视。2007年6月底，在法国赛格玛公司相关技术人员的协助下，辽宁营口在中国首次进行了纤维沥青碎石封层施工，2008年10月，纤维沥青碎石封层在浙江进行施工，效果较好，各项指标均满足要求，2009年3月，在山东日照完成了纤维沥青碎石封层应用于应力吸收层施工，并且性能良好。

通过辽宁、浙江省以及山东省试验段及实际应用效果发现，该技术对路面所发生的早期病害，特别是网裂等病害有很好的治愈和预防作用，这项预防性养护新技术集目前养护技术的优点于一身，克服了现有养护技术的不足和缺憾，采用纤维封层养护的路面各项路用性能大幅度提高，有效地延长沥青路面的使用寿命，减少了寿命周期的养护费用。随着国内对于纤维沥青碎石封层的研究和使用，取得了一定的成果：

大连理工大学叶尖等通过对纤维沥青碎石封层的研究，进行了室内试验试件成型的研究，提出了纤维沥青碎石封层试件成型方法，包括胶垫厚度、初压次数、复压次数、养生温度等条件。

长安大学陈晓娟等根据断裂力学理论，通过ANSYS有限元软件，建立了纤维沥青碎石封层路面结构计算模型，分析了纤维沥青碎石封层抗裂机理，计算了不同轴载、路面强度、裂缝宽度状况下的应力强度因子，建立了纤维沥青碎石封层的使用寿命模型。

长安大学杨昆等对于纤维沥青碎石封层研究从复合材料角度出发，利用细观力学对纤维沥青碎石封层进行模量预估，并且运用ANSYS有限元软件模拟纤维拉拔试验，研究纤维/沥青界面力学性能。

长安大学郭寅川等结合纤维沥青碎石封层使用的实际情况，开发了多功能沥青混合料动态渗水试验仪以及沥青路面材料动水压力冲刷试验仪，从而进行了纤维沥青碎石封层动水压力下的防水性能研究。

总的来说，随着相关研究的开展，纤维沥青碎石封层优越的性能得以体现，但是随着预防性养护技术的不断推广，纤维沥青碎石封层在使用过程中依然存在一定的不足： 1．纤维沥青碎石封层在国内属于起步阶段，还未形成系统的理论体系，配合比设计方面主要还是依靠经验法，我国幅员辽阔，各地气候环境、温度、湿度都不尽相同，用于全国各地公路的纤维沥青碎石封层配合比会有一定差异。

2．纤维沥青碎石封层具有良好的路用性能，但是国内现阶段对于其高温性能、防水性能等没有找到合适的方法进行评价，路用性能评价体系不够完善。

3．纤维沥青碎石封层作为预防性养护技术，对原路面路况有一定的技术要求，如何通过结合有限元力学模型以及作用机理，提出纤维沥青碎石封层的适应性还存在不足。

3纤维沥青碎石封层技术特点

3.1良好的应力吸收和分散能力

具有网络缠绕结构的纤维沥青碎石封层，由于纤维本身具有较大的抗拉伸强度和高弹性模值，有效地提高了封层的抗拉、抗剪、抗压和抗冲击强度。当纤维沥青碎石封层用于应力吸收中间层（SAMI）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做粘结层时，兼具极高的张力与弹力，加之独特的结构，对外界应力具有极好的吸收和扩散功能；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应

力集中，使其分散和重新分布。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扩展；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，从而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。3.2高耐磨性

纤维沥青碎石封层洒布后，紧接其后进行碎石洒布，洒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，类似微观领域中的分子结构物理模型，纤维、沥青和骨料紧密相连，有效抑制了碎石的滑移，脱落。因此，采用纤维封层进行磨耗层施工能够极大地提高路面的耐磨性，延长路面使用寿命。3.3高防水性

当纤维沥青碎石封层用作沥青路面耐磨层或养护施工时，以其独特的网络结构和综合力学性能，在北方寒冬季节里，纤维封层因具有较高弹性模量和延伸力强，抗拉强度远远大于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的低温收缩裂缝产生，避免了面层最大的“敌人”——水的破坏。3.4高稳定性

结合纤维封层形成的机理可知，其结构为两层乳化沥青及一层纤维和一层碎石形成的一层物料相互作用的致密网络缠绕结构。第二层乳化沥青的连续洒布，更加提高了封层的密闭性，加之在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，它能非常容易地吸附沥青中的油分，增加其粘度，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，更好地保护了道路路基因水渗透的早期破坏，延长了道路的寿命。3.5施工快捷性

加快养护施工速度、缩短开放交通时间也是衡量道路养护工艺先进性的体现。法国SECMAIR公司研制的纤维碎石封层车能够实现一台设备上同时完成两层乳化沥青洒布和一层纤维洒布。乳化沥青、纤维洒布后，碎石洒布车马上进行一层碎石洒布，即刻形成纤维沥青碎石封层。这种连续的施工工艺大大地缩短了道路养护的时间和开放交通的

时间。当用于磨耗层施工时，乳化沥青破乳后20min即可开放交通。纤维沥青碎石封层用作应力吸收中间层（SAMI），比常规的应力吸收中间层施工更快。

4原材料技术要求

4.1乳化沥青

乳化沥青必须有足够的粘结性能，保证骨料与原路面、骨料与骨料之间的粘结。同时在满足单位面积洒布量的情况下，乳化沥青必须具有一定的流动性，在洒布石料之前不会流淌，从而保证石料在沥青膜中的嵌入深度，减少骨料的脱落。同时，乳化沥青的破乳速度直接决定了在保证没有过多骨料脱落的情况下可以多快开放交通。一般选用慢裂快凝型改性乳化沥青。

旧路面粗糙度越大，改性乳化沥青的用量就越大；耐磨层及面层养护时用量要比应力吸收中间层施工大一些；相对来说高温季节施工改性用量要比低温季节施工用量要小一些。4.2纤维

纤维的平均长度：30、60或120mm，根据经验，60mm的纤维封层效果更佳。纤维的平均用量一般为：50～120g/m2，通常情况下用量在60g/m2左右。纤维用量根据路面的状况、施工类型、路面龟裂严重程度进行确定。龟裂越严重，纤维用量越大。应力吸收层的纤维用量要大。4.3碎石

对碎石的选择大多采用玄武岩，常用粒径为：4～6mm，6～10mm，10～14mm（具体所用级配要根据交通量、施工结构等不同因素选择）。碎石要洁净，必须有足够的硬度已抵挡交通磨损，级配近乎单一级配，石粉、泥土杂质含量不超过1%。尽量使用立方体的骨料，避免针片状结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。磨耗层养护施工普遍采用6～10mm碎石粒径，应力吸收层施工采用4～6mm碎石粒径。

5纤维沥青碎石封层表面功能

纤维沥青碎石封层具有优良的应力分散作用，能够延缓裂缝的发展。纤维沥青碎石封层作为一种预防性养护技术，其主要功能在于有效的改善路面表面状况，提高路面行车质量。

5.1纤维沥青碎石封层抗滑机理

所谓路面的抗滑性能是指轮胎受到制动时沿路表面滑移时产生足够的摩擦力，使车辆能在各种环境条件下，在合理的距离内停驶。良好的路面抗滑性能包含两方面的含义：一方面指路面在建成初期具有良好的抗滑性能；另一方面是指路面在寿命年限内抗滑性能够始终保持在一定要求之上不致下降太多而影响路面行车的安全。5.1.1沥青路面抗滑特性

对于新建路面来说其抗滑性能主要取决于路面自身的微观构造和宏观构造。良好的微观构造能够保证集料在潮湿状况下穿透路表的水膜、排除水分并保持轮胎与路面的紧密接触。良好的宏观构造可以在轮胎与路面的接触界面上提供有效的积水渲泄通道，减少水雾、喷雾和溅水等现象，使轮胎与路面能处于“干燥接触”状态，因而能保证车辆在潮湿路面高速行驶时的所需抗滑力，并减缓路面抗滑力在高速行车下的衰减。

随着交通荷载的长期作用，路面微观构造和宏观结构逐渐磨损，抗滑性能降低。由于车轮对路面的累积冲击与摩擦，路面外露集料表面的尖峰逐渐被车轮磨损，集料表面被磨光；同时由于行车荷载对路面的不断碾压，路面构造深度逐渐减小。最终导致路面抗滑性能逐渐下降，一般情况下在行车作用下微观构造的下降幅度快于宏观构造。

在不同车速条件下，沥青路面抗滑性能也不同。低速时，路面抗滑性能主要决定于路面微观构造，高速时，路面抗滑性能主要取决于路面宏观构造。路面潮湿时，轮胎与路面的接触面积减小，路面抗滑能力明显下降。路表水膜越厚，车速越高，轮胎与路面接触面积越小，抗滑能力下降的越快。随着路表宏观构造的降低，在轮胎与路面之间形成连续的水膜，甚至可能产生滑漂现象。5.1.2材料因素

材料是结构的基础，优质的原材料是保证其结构优异性能的前提。纤维沥青碎石封层是一种由碎石、沥青和纤维组成的特殊复合材料。1.矿料

研究表明，沥青路面的抗滑能力主要由其微观结构和宏观结构决定。第18届国际道路会议表面特性委员会指出，在优化沥青路面抗滑性能时，首先应考虑材料性能（即微观结构），要求有较好的耐磨光性和耐磨耗特性；其次是考虑路面结构，研究集料的

大小及组成情况，满足路面对宏观构造的要求；最后是通过对施工技术和方法的改进来获取较好的路面抗滑性能。

《公路沥青路面设计规范》（JTJD50-2006）要求抗滑路面必须选择磨光值高的石料，并对石料的磨耗值提出了要求。这两种指标是用来评价矿料在行车荷载的作用下抵抗磨损、撞击及剪切的能力。较高的磨光值能够保证路面微观结构具有良好的耐久性，磨光值高的矿料在车轮的长期作用下，尽管摩擦系数有所衰减，但在衰减稳定后仍能保持到需要的水平之上。2沥青混合料

沥青结合料的品质对路面抗滑也有一定影响。就沥青种类而言，煤沥青路面摩擦系数较高，石油沥青次之。路面混合料中如果沥青的粘度太低，就会容易自由流动而形成光面，危及交通安全；沥青的含腊量太高，则其温度敏感性较差，夏季容易泛油，冬季容易开裂，并且与骨料的粘结力差，骨料容易松动脱落。当沥青混合料中的空隙率比较大时，常由于水的存在和环境因素的作用而导致沥青从矿料表面剥落，或是沥青过早老化，从而使抗滑表层的寿命缩短，因此，沥青路面抗滑表层应使用重交通道路石油沥青，必要情况下应考虑对沥青进行改性，以提高某一方面的性能，选用沥青种类和标号一定要结合工程所在地的气候温度状况。

除了沥青结合料自身性能对路面抗滑性能有影响外，选择一个合适的沥青用量也是十分重要的。当实际沥青用量过大时，在高温季节在车轮荷载的作用下，碎石挤入路面，沥青爬升，一方面降低了路面的宏观构造深度，容易引起泛油，另一方面沥青膜将原先裸露的集料裹覆起来，集料表面的凹槽被填平，间接降低了路面的微观构造特性，使得路面的摩擦系数降低，这些都对路面的抗滑性能造成不利影响。沥青用量过小，表层集料粘结力差易于形成松散、剥落等病害，路面的表面状况和耐久性差，不能满足行车舒适性的要求。

因此，在纤维沥青碎石封层设计和施工时，首先，应该结合当地气候和交通条件，通过室内试验优选合适的沥青结合料；其次，在施工时，需要根据铺筑路面的实际情况，实时进行沥青用量的调整，以满足路况的要求。5.1.3结构因素

纤维沥青碎石封层的沥青层是一种沥青+纤维+沥青的特殊结构，经碾压后，碎石部分挤入封层结构，而这种网状结构能够有效的锁住嵌入其中的碎石，进而增大了碎石与沥青层的粘附性，减少了碎石剥落的可能性。纤维沥青碎石封层使用单一粒径集料，也有利于提高路表抗滑性能，主要优点如下：①矿料间隙率大，有更多的空间供结合料填充，利于集料与沥青的粘结；②单一粒径碎石封层与车辆轮胎的接触面积比有级配的碎石大，抗滑性能更好。

在纤维沥青碎石封层配合比设计时，应选择适宜的碎石类型，使得路面具有良好的微观构造和宏观构造，并通过控制集料磨光值和磨耗值来保证封层抗滑性能的耐久性；同时，选用单一级配的碎石能够快速排除路表积水；此外，选择合适的沥青及用量，可以防止泛油、松散等现象过早发生，提高路面抗滑性能的耐久性。相比微表处和稀浆封层，纤维沥青碎石封层的优势在于采用单一级配的碎石，给提供路面良好的排水通道，减小了降水对路面抗滑性能的影响，纤维的加入也提高了封层整体的力学性能，很少出现整体脱粘现象。

5.2纤维沥青碎石封层防水机理

研究沥青路面水损坏，实际就是渗入沥青路面的自由水分，逐步浸入沥青与集料的界面，在温度变化及车辆荷载的共同作用下，沥青与集料之间的粘结力衰减，进而沥青膜从集料表面剥离的过程。通常情况下，我们将路面浸水直接造成的沥青路面早期破坏称之为路面浸水破坏；而沥青路面由其它原因造成的缺陷，遇水后则加重了缺陷的严重程度，进而导致路面的破坏，称之为路面遇水破坏。5.2.1防水机理

工程实践表明纤维沥青碎石封层具有优良的防水性能，从材料及结构上分析，其防水机理主要包括以下几个方面：

1、直接在旧路表面撒布一层（改性）乳化沥青，流淌状态的乳化沥青易于渗入路面结构内部，封闭路表微裂缝，形成一层完整的沥青膜，能够有效的防止路表水的直接下渗；同时，如第四章中研究，纤维的加入，提高了纤维沥青碎石封层整体的力学强度，能够有效的分散路表横向应力，延缓路面裂缝的发展，能够保持沥青膜的完整性；

2、纤维具有相当大的比表面积，在纤维沥青碎石封层施工中加入纤维后，能够充分吸附表面沥青及内部沥青，形成一个新的有一定厚度的界面层，从而使沥青油膜用量

增加、变厚，结构沥青含量增加。结构沥青与碎石的界面作用更加强烈，加强了纤维沥青碎石封层的粘结力，降低了水对纤维沥青碎石封层结构的侵蚀破坏作用，增强了结构的耐久性。

3、纤维沥青碎石封层采用单一粒径碎石，能够形成排水通道，将路表水快速排处，缩短了路表积水与路面表层的接触时间；杂乱分布的纤维形成网状结构，能够有效的锁住碎石，减少路面使用过程中碎石的脱落，也降低了封层局部剥离的可能性；

4、纤维沥青碎石封层在施工过程中，接缝处前后搭接，降低了由于施工原因造成的路表积水下渗。

与其他养护技术相比较，微表处和稀浆封层类似于薄层的“特殊”沥青混合料，不可避免的存在空隙，给路表水的直接下渗提供了渠道；同步碎石封层结构上与纤维沥青碎石封层相似，而后者由于纤维的加入提高了碎石/沥青界面厚度，延缓了水的侵入，同时纤维沥青碎石封层具有更优良的力学性能，经养护后的路面具有更好的耐久性。5.3力学性能与表面功能的关系

纤维沥青碎石封层作为一种养护技术，其主要作用是对路面表面功能的修复和提高。纤维沥青碎石封层优异的抗滑和防水性能主要归功于特殊的材料及结构，随着交通和环境的反复作用，一旦这种特殊的结构发生破坏，纤维沥青碎石封层的表面功能将会迅速衰减，这也是其他预防性养护技术耐久性不足的关键所在。由于纤维的加入，提高了纤维沥青碎石封层整体的力学性能，能够有效地分散路表横向的荷载应力和温度应力，延缓路表病害发展，降低了抗滑和防水性能随着车辆和环境作用的衰减速度，进而提高纤维沥青碎石封层结构的耐久性。其主要作用如下：

（1）碎石经碾压进入纤维沥青织物结构，网状的纤维结构能够有效的锁住碎石，增大碎石与路表的“粘附力”。行车荷载作用下，轮胎与路表碎石的摩擦力传递至纤维沥青织物结构，其优异的应力分散作用能够增大行车荷载在路表的作用范围，将“点”上的力作用到“面”上，缓解了轮胎与碎石接触面上的应力集中，进而减少碎石的剥落，延缓路表宏观构造随车辆反复作用的衰减，提高路表抗滑性能耐久性；

（2）传统封层类预防性养护技术由于结构较薄，力学性能较差，受重车、急刹车等作用易发生局部脱粘，不仅降低了路面抗滑性能，而且形成了薄弱局部，增大了路表水进入路面结构内部可能。纤维沥青碎石封层优异的力学性能有助于提高封层结构的整

体性，延缓了封层结构在环境和荷载作用下的破坏，减少了薄弱局部的产生，进而提高了抗滑和防水性能的耐久性。

同时，纤维沥青碎石封层良好的表面功能可以减少行车荷载与纤维沥青织物结构的接触，缩短路表水与纤维沥青织物结构的接触时间，进而延缓了纤维沥青织物结构的破坏，保证其不会发生过早破坏，起到了很好的保护作用。其主要作用如下：

（1）纤维沥青碎石封层虽然能够在水平方向上起到很好的应力分散作用，但是其结构较薄，受轮胎的直接作用会导致纤维沥青织物发生结构性破坏。纤维沥青碎石封层优异的抗滑性能可以减少碎石的磨损及剥落，避免了纤维沥青织物与轮胎的直接接触，起到了很好的保护作用；

（2）水分进入纤维沥青织物会逐渐降低纤维与沥青的粘附力，最终导致纤维的剥落，破坏了纤维与沥青的协同作用，将大大降低其力学性能。纤维沥青碎石封层的特殊结构形成了排水渠道，减少路表积水与封层的接触，不过封层结构过早发生破坏。

结语

纤维沥青碎石封层施工中，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，类似一层具有高弹性和高强度的防护网垫。其具有良好的应力吸收和分散能力，并具有超强防水功能，能够有效防止反射裂缝。纤维沥青碎石封层特别适用于旧沥青路面（或新建路基）、面层层间应力吸收中间层和原有旧沥青路面耐磨层施工，对新旧沥青道路建设及养护起到有效的保护作用，更能延长其养护周期及服务寿命。因此，纤维沥青碎石封层的研究是一个十分重要且迫切需要加以深入研究的问题。通过开展对纤维沥青碎石封层的研究，一方面能对已有旧路面进行养护来延长其使用寿命，延缓大修的时间；另一方面也可用于新建路面的层间处治，提高路面的整体性，从而延长路面服务期限。

参考文献

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