规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案.docx

规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案.docx

《规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案

规划Z1北段和S2道路沥青面层机动车道路面结构优化方案

原设计图纸在上面层和下面层之间有1.0cm同步碎石封层和聚酯玻纤布满铺

此方案是为了防止地表水的下渗及防止反射性裂缝，同时为了保证上下层沥青面层之间更好的粘结在一起，保证上下层成为一个更好的受力整体，但此方案也存在着施工的难点及具有更好的优化方案，同样能够达到防水防裂同时保证上下层粘为一整体的功效。

老方案施工难点：

在同步碎石上面铺设玻纤布，玻纤布全部铺设在同步碎石上，也就是玻纤布铺设在石料上，怎么做都不能保证和沥青粘结在一起，同时，玻纤布铺设好之后也不好碾压；除非将同步碎石+玻纤布施工工艺进行变化，先铺设玻纤布，然后施工同步碎石，这样能将此工艺进行的好一点，能够保证施工质量发挥这两层工艺的材料性能。

优化方案：

铺设纤维封层，此工艺将同步碎石封层和聚酯玻纤布得功效合二为一，同时起到防水、防裂的作用，且施工简便，性价比高。

纤维封层国内发展史

2007年这一创新技术首次从国外进入中国，同年6月法国专家和辽宁营口公路处合作成为纤维封层技术中国第一个使用者，完成了法国SECMAIR纤维封层设备的调试，并成功进行了实验路及大规模施工，辽宁省市领导和公路部门对于封层技术给予了高度的肯定。

经营口公路处应用成功之后，纤维封层技术已在大规模正式推广。

由于该技术的优势较为明显、突出，在一年多的时间里，辽宁省又相继购进几台法国纤维封层设备，目前纤维封层技术在国内不少省市已取代原有的稀浆封层、碎石同步封层、微表处理、沥青再生剂等施工工艺。

为了更好的恢复道路原有机能，纤维乳化沥青碎石封层技术，可对原有老旧路面进行快速养护或进行道路中间粘结层的施工，可取得可观的社会效益及经济效益。

该项技术已经在国内辽宁、浙江、山东、新疆、上海等地大规模推广应用。

交通部也在积极鼓励推广该项新技术、新工艺、新材料。

纤维封层技术简介

纤维封层技术发源于英国，凭借其优越的性能及广泛的适用性，现在该技术在英国、美国、澳大利亚、法国、俄罗斯、中国等国家都已得到普遍应用。

曾于四个不同的国家对纤维封层进行了一项长达15年之久的持续实验室评估；美国德州A&M大学在宾夕法尼亚州及德克萨斯州一直在进行纤维封层的相关研究，并在宾夕法尼亚州设置了检测段；澳大利亚新南威尔士州的公路运输厅自20世纪90年代起一直对纤维封层路段进行现场的性能跟踪观察。

一致的实验结果数据以及现场评估观察均表明纤维封层能大大延长路面的服务寿命,减少病害，大幅提高路面抗裂能力，并能提供很好的防水性能；而且此工艺可应用于各种路面结构和各种路面条件以及桥面防水，很快便可开放交通。

概念

   纤维封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒（撒）布沥青粘结料和纤维，然后在上面撒布碎石经碾压后形成新的磨耗层或者应力吸收中间层的一种新型道路建设施工和养护技术。

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，与沥青混合料形成网络缠绕结构，有效的提高了封层的抗拉、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。

特别适用于原有旧沥青路面耐磨层施工，和新建路基（或旧沥青路面）面层层间应力吸收中间层施工。

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。

技术特点

高度应力吸收和应力扩散，超强的抗裂性能

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。

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，对外界的应力具有极其有效的吸收和扩散功能，是一种很好的应力吸收中间层（SAMI）。

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，重新扩散和分布。

通过纤维封层大面积的扩散减少了覆层所承受的张力并有效的抑制了裂缝的产生，另一方面它能够吸收和扩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。

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，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。

有效地限制了骨料的滑移，脱落。

因此，采用纤维封层耐磨层施工，能极大地提高路面的耐磨性，有效地的延长了道路的使用寿命。

高防水性

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+1层碎石连续施工工艺形成的一层物料相互作用的致密网络缠绕结构。

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，纤维比表面积大，对于前后两层沥青结合料中起到极强的吸附作用，它能非常容易地吸附沥青中的油分，增加其粘度和粘附力，能明显阻止沥青的流动，在原有路面上形成一层致密的保护膜，该封层明显地具有更高的防水性能。

对沥青起到高温稳定，增韧阻裂的作用，从而避免了路面高温泛油造成的路面破坏。

更好的保护了道路路基因水渗透的早期破坏，稳定了道路的寿命。

高稳定性

具有独特的网络结构和综合力学性能纤维封层用作沥青路面耐磨层或养护施工，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，能够有效的抑制了沥青道路常规裂缝—低温收缩裂缝的产生，避免了面层最大的“敌人”—水的破坏。

 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。

纤维封层车，是在一台设备上同时完成2层沥青洒布、1层纤维撒布、1层碎石撒布，即刻完成纤维封层施工。

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。

纤维封层耐磨层施工后，乳化沥青破乳后15分钟即可开放交通。

纤维封层用作应力吸收中间层（SAMI）,比常规的应力吸收中间层更快付诸应用，完成初摊铺及磨耗层摊铺之后便可立即开放交通，磨耗层甚至还可以稍后再进行摊铺。

 二十世纪90年代，美国德州A&M大学（TexasA&MUniversity）的一项历达15年之久，分布4个不同国家的跟踪性能测试试验，一致的结果实验研究数据也进一步表明，纤维封层能够明显改善沥青路面的质量。

1、抗拉强度增大50%以上；

2、抗疲劳性能增大30%以上；

3、抗裂性能增大300%以上。

纤维封层施工工艺

一、施工设备及材料

1、纤维封层设备一台

2、与纤维封层技术施工相关所需配套设备如下：

10吨以上保温沥青罐车1台

10立方米以上碎石运输车4台

50型碎石装载机一台

26吨轮胎压路机2台

路面清扫工具等其它小型机具

强力清扫机1台

3、施工原材料：

改性乳化沥青、纤维以及碎石、抗剥落剂（选用）

二、准备工作

1、材料的选择

概括来讲，纤维封层施工材料的选择依据不同封层类型而不同，具体到同一封层类型时，不同结构路面的纤维封层材料用量也各不相同。

具体用量需要根据路面实际情况由试验确定。

A、沥青结合料的选择和使用

纤维封层技术，主要使用改性乳化沥青作为封层结合料，包括SBS、SBR等各种改性乳化沥青。

路面状况、施工工艺类别、环境等因素是决定纤维封层改性乳化沥青类型和用量的关键因素。

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。

另外改性乳化沥青的选型还与石料的选用类别有关，对酸性石料或低温下施工时宜采用阳离子乳化沥青，碱性石料采用阴离子乳化沥青为宜。

B、纤维的选择和使用

纤维类型：

喷射无捻粗纱型玻璃纤维，特克斯数约为2400TEX（g/km），采用卷轴式纤维盘；纤维的平均用量一般为：

70-150g/m2,通常情况下用量在90g/m2左右。

应力吸收中间层施工用量要大一些。

纤维的平均长度：

30、60或120mm,根据经验，60mm的纤维段封层效果更佳。

纤维封层设备对纤维盘包装类型要求采用堆积类型：

包装系统含有4个单元；纱团之间采用气流接头连接，保证连续施工材料供给；平均包装重量23kg，每个托盘粗纱筒数目28个。

C、碎石的选择和使用

对骨料种类无特殊要求，可以采用石灰岩、花岗岩、玄武岩等都适合，常用级别为：

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，骨料要清洁，石粉、泥土杂质含量不超过1%。

骨料级配为单一级配。

对于面层养护和应力吸收中间层施工，原则上以上三种碎石级配均可采用，磨耗层及面层养护施工普遍采用4/6碎石级配通用类型，应力吸收中间层施工采用6/10碎石单一级配通用类型。

纤维封层用于应力吸收中间层施工，碎石覆盖率要求一般为整个面积的60%~70%，用量一般为8~10m3/1000m2。

磨耗层及耐磨层施工，碎石的用量要大一些。

D、抗剥落剂（选用）

一般抗剥落剂为选配项，纤维封层并非都采用。

众所周知，酸性石料要比碱性石料与沥青的粘附性差一些。

石料与沥青粘附性的好坏，直接影响到施工后路面或封层的水稳定性。

两者间较差的粘附性，易导致车辙、松散、露骨、坑槽等局部结构性破坏。

由于施工区域受自然条件的限制，对于施工场所只能提供酸性或弱酸性集料的地方，使用抗剥落剂是解决这个问题的一个有效途径。

抗剥落剂的具体用量须根据路面的具体状况和实验来确定。

经验来说，抗剥落剂添加量一般为沥青重量的0.3%，计算公式如下：

抗剥落剂用量=沥青重量×0.3%，

以30吨的罐车0.3%的抗剥落剂用量为例，30000kg×0.3%=90kg。

添加剂需要与水稀释，稀释体积比为1：

5

下面是根据国外大量纤维封层施工经验统计的数据，可供封层参考：

表格1纤维封层A型-用于沥青路面耐磨层施工

指标

沥青

纤维

碎石

类型

改性乳化沥青

玻璃纤维

4/6mm；6/10mm；10/14mm

用量

1.81-2.32l/m2

70.7-150g/m2

依据试验定

 表格2纤维封层B型-用于应力吸收中间层施工

沥青

纤维

碎石

类型

改性乳化沥青

玻璃纤维

4/6mm；6/10mm；10/14mm

用量

2.21-2.86l/m2

85.1-150g/m2

依据试验定

表格3纤维封层用于桥面防水粘结层施工

指标

沥青

纤维

碎石

类型

聚合物防水涂料

玻璃纤维

4/6mm

用量

1.81-2.32l/m2

70.7-150g/m2

8-10kg/m2

2、试验

纤维封层施工工艺一般通过实验室测定沥青，碎石，纤维等材料应用种类及其用量。

其中，碎石和改性乳化沥青附着力试验至为重要，该试验方法请参考附图试验说明。

3、施工前准备工作

道路勘查，试验制定配方

到施工路段进行现场勘察路面状况、交通量大小等，根据勘察所得数据，分析并做实验，确定施工方案，施工结构，进行有针对性的材料选型，做出确实可行的施工配方，包括改性乳化沥青、纤维、碎石种类与用量。

是否需要添加抗剥落剂，如果添加，就要确定剥落剂的类型和用量。

道路预处理

A、旧沥青路面加铺防水磨耗层的施工：

对裂缝、坑槽等严重病害的预处理等。

B、旧水泥面板路面改造为沥青路面的防水粘结层的施工：

对裂缝、坑槽等严重病害的预处理等。

C、高速公路的上、下封层的施工前准备：

平整度的处理等。

D、桥面防水层的施工前准备：

桥面的清洁处理、堵漏、堵缝等的预处理。

同时，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。

4、施工当日的准备工作

A、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。

B、在施工路段内设置交通施工提示标志。

C、确定沥青，骨料，配套设备等都已准备就绪。

D、确定纤维封层设备的状态，设定等都正确，并在现场进行沥青、纤维及碎石洒（撒）布量的现场试验，确定纤维与沥青的实际撒布量正确。

5、施工前质量控制

在路面或空气温度达到10℃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7℃并且持续上升时，可允许施工。

尽量避免雨季施工作业。

严格把握住材料关。

材料选择非常重要，直接关系到工程质量的优劣，故应严格要求组织好施工队伍，明确人员分工，对施工人员应先进行培训，并就设计和施工要求、施工工期、质量标准、安全操作等规程向施工人员详细交底。

对喷洒沥青机械、碾压机械及其他操作工具应先检修完毕，配备完全。

三、施工过程

1、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。

2、施工具体过程如下

纤维封层设备同时进行2层沥青喷洒，1层纤维撒布，1层碎石洒布施工，控制车速在3~4.5km/h，最佳车速为3.6km/h。

纤维封层开始作业后，应立即用26T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2km/h，以后可适当增加。

经稳压后的碎石颗粒浸入深度为粒径的1/2为宜（适合于3-6mm粒径的石料）。

3、若分幅进行施工，另一幅开放交通，应做好搭接缝的处理：

两幅搭接处，第一幅暂留5～10厘米宽度不撒骨料，第二幅延预留沥青边缘进行撒布。

四、施工结束

1、施工结束，碾压完成后，待乳化沥青破乳后即可全面开放交通，车辆交通基本不受路面施工影响；但须对来往车辆进行限速，设立标志或派人把守，使过往车辆车速限制在40公里以下。

对于一些散落在路边的骨料，进行及时的清除。

2、对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。

3、如是路面养护工程，通车一周后再对路面进行一次清扫。

五、应用纤维封层技术所需注意问题

为了保证纤维封层施工的高性能，需相关试验用来确定将要投入使用的骨料和沥青结合料之间的物理学相容性，在公路作业前、作业中、作业后进行控制操作（实验室试验，现场试验）。

中国幅员辽阔，气候多异。

这些材料的选择也要考虑交通量、气候和供应能力等诸多因素。

纤维封层施工应用范围

具有优良性能的纤维封层工艺，可广泛应用于以下道路施工及养护：

　　1、用作新建路基、面层层间粘结应力吸收层，防止反射裂缝；

　　2、新/旧沥青路面铺设耐磨层，进行预防性养护；

　　3、各等级公路上、下封层施工；

4、应力吸收层中间层；

5、隔水下封层；

6、桥梁防水粘结层；

7、旧水泥路面改造（白改黑）等。

应用案例：

上海：

浦东新区拱极路、浦东新区上南路、崇明县陈海公路、上海闵行及青浦区沪青平公路、金山区亭枫公路、崧泽大道、宝安公路、宝钱公路、嘉松公路、A30高速公路、亭卫公路、徐浦大桥等近300万平米。

浙江合计施工已超过400万平米；新疆已施工完毕200万平米；东北已施工超过300万平米；均使用效果良好，现已在国内大面积推广。

吕经理您好！

现将优化方案发给您。

不但适合道路中间应力吸收层，同时也适合于桥面防水，同时施工性价比比原方案便宜但性能没有任何降低；且提高了施工的快捷性。