我国的公路建设已经经历了一个高峰期，公路总里程在逐年大比例增加。但是在公路建设取得巨大成就的同时，日益繁重的公路养护工作也摆在我们面前。目前，我国不少的公路养护部门已经开始尝试采用各种公路养护新技术与新材料，以达到节约成本和延长道路使用寿命的目的。作为经济、有效的道路预防性养护技术，继2002年引进同步碎石封层技术后，目前，我国又引进了道路建养的最新技术—沥青纤维碎石封层，为国内筑养路业界带来了又一新技术。
沥青纤维碎石封层不仅可以作为下封层、面层层间粘结应力吸收层，还可用于旧沥青路面铺设耐磨层，进行预防性养护。本文针对沥青纤维碎石目前在我国路面预防性养护中的试验及使用情况进行介绍，为其在路面养护中的推广应用积累经验。
一、沥青纤维碎石封层技术简介
（一）、概念
沥青纤维碎石封层技术是指采用纤维封层核心设备同时洒布沥青粘结料和玻璃纤维，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。
（二）、发展历史及国内外应用
沥青纤维碎石封层技术发源于英国，凭借其优越的性能及广泛的适用性，该技术现在已经在英国、美国、澳大利亚、法国等国家得到普遍应用。20世纪90年代，四个国家对沥青纤维碎石封层进行了一项历时长达15年之久的持续实验室评估，并进行跟踪试验，研究数据表明沥青纤维碎石封层能够明显改善沥青路面的质量：抗拉强度及抗疲劳性能均可提高30%以上，抗车辙性能提高300%以上。
我国对沥青纤维碎石封层的研究才刚刚起步，2007年6月底，辽宁营口公路处在岫水线顺利完成了法国SECMAIR赛格玛纤维封层设备的调试，并进行了试验路铺筑，效果良好，这是沥青纤维碎石封层新技术在中国的首次使用，随后在辽宁、浙江两省逐步得到推广应用。
（三）、技术特点
沥青纤维碎石封层是经过专门工艺将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，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，效果见图1。
图1 纤维封层效果
纤维封层的特点主要有以下几点：
（1）良好的应力吸收和扩散能力
具有网络缠绕独特结构的纤维封层，由于纤维本身具有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。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，有效地抑制反射裂缝出现、阻止因车载负荷过重造成的路面破坏，提高了道路的使用寿命。
（2）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，有效地限制了骨料的滑移、脱落。因此，采用沥青纤维碎石封层，提高了路面的耐磨性，有效地延长了路面的使用寿命。
（3）高防水性
沥青纤维碎石封层是由1层沥青+1层纤维+1层沥青+1层碎石形成的物料相互作用的致密网络缠绕结构。2层沥青的连续洒布，提高了封层的密闭性，纤维起到加筋和桥接作用，在原有路面上形成一层致密的保护膜，因此该封层明显具有很好的防水性能。更好的保护了道路因水损害造成的早期破坏。
（4）高稳定性
纤维比表面积大，对于前后两层沥青结合料起到很强的吸附作用，它能吸附沥青中的油分，增加其粘度和粘附力，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。
（5）施工快捷性
纤维封层车，在一台设备上同时完成2层沥青洒布、1层纤维撒布，随后马上进行1层碎石撒布，即刻完成沥青纤维碎石封层的施工。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。
（四）、适用条件
与其他预防性养护技术相同，纤维碎石封层的应用首先应满足宏观标准即路面状况指数PCI、路面强度SSI和行驶质量指数RQI评价等级都为优秀，即预防为主。
在宏观路况满足预养护要求的前提下，还应判断路面的具体损坏类型、程度等是否适合预防性养护。一般适合应用预养护的路面损坏类型和程度包括：轻微的横向裂缝或纵向裂缝、细小或轻微的不规则裂缝、轻微或中等程度的龟裂、轻微的车辙（深度小于25 mm）、路面轻微磨损（包括磨光、麻面）、轻微的松散、各种程度的老化（包括老化、硬化、泛白）、泛油、轻微的路面渗水等9种情况。
对不适合于预养护的路面状况则应先进行结构性修复和重建。
二、材料特性及指标
根据原路面的表面构造深度、平整度等情况，选择不同的纤维、碎石和沥青类型。纤维封层配合比设计后需进行抗滑性能试验、湿轮磨耗试验、负荷轮粘砂试验、车辙变形试验及力学性能试验，各种材料的要求如下：
（一）、沥青结合料
一般选用阳离子型聚合物改性乳化沥青，可作为沥青纤维封层结合料的包括SBS，SBR等各种改性剂，改性剂剂量通常不少于3%。当天生产后能在第二天使用完时可选用1d的试验。乳化沥青粘度以恩格拉粘度为准，改性乳化沥青撒布温度宜控制在50～70℃左右，通过室内相关试验确定改性乳化沥青的改性剂和改性剂剂量。乳化剂采用快裂新型配方，乳化沥青的粒径应在5um左右。目前用于沥青纤维碎石封层的改性乳化沥青应符合表1质量要求，乳化改性沥青喷洒用量为1.5-2.0kg/m
2。
表1 乳化改性沥青PCR的质量要求
说明：①我国以往采用沥青标准粘度计进行乳化沥青的粘度检测。为使粘度指标与国际接轨，决定同时采用恩格拉粘度和沥青标准粘度，并以恩格拉粘度为准。②考虑到沥青纤维碎石封层用于南方炎热地区、重载交通道路时，软化点对热稳定和抗车辙能力的重要性，初步规定软化点应不低于57℃。
（二）、集料
碎石的规格要求根据原路面构造深度及平整度等情况进行试验决定。集料宜采用水洗后为佳。碎石覆盖率要求达到整个面积用量宜选用7-11m
3/km
2。碎石与沥青的粘附性达到4级以上，不考虑添加剂。碎石与乳化改性沥青的粘附性大于2/3以上，其他指标应符合表2要求
表2 碎石质量要求
集料的级配是影响碎石封层使用性能的关键指标之一。通过多次实验证明，在碎石封层施工中，单一粒径集料比有一定级配的集料使用效果要好，其优点主要表现在：（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有级配的大，抗滑性能更好；（3）单一粒径碎石封层的碎石之间形成连通的排水渠道，更有利于路面排水；（4）单一粒径碎石封层的设计、施工和质量都好控制。
（三）、纤维
纤维与沥青之间的粘结力、纤维用量及纤维的力学性能是决定纤维封层使用性能的关键。试验证明纤维性能及用量控制不好往往会出现纤维结团、分布不均、纤维从沥青材料中拔出等病害。
图2 纤维拔出、结团
一般规定纤维类型：喷射无捻粗纱型玻璃纤维。特克斯数级为2400TEX（g/km）采用卷轴式纤维盘的纤维平均用量一般为50～70g/m
2，具体用量需通过室内相关试验予以确定，在未进行相关试验时，通常情况下选用60 g/m
2左右。
纤维长度：30mm，60mm，120mm，具体用量需通过室内相关试验予以确定，在未进行相关试验时，通常选用长度为60mm的纤维段。
纤维物理性能：选择HB6000或HB6300型,可燃物含量1.35%，含水率0.1%，线密度24000TEX，纤维直径11um，包装防水。
为达到更好的使用效果，部分业主优先选用耐温性、抗氧化，抗压缩性、与沥青的粘结性、强度等各项使用性能更优的玄武岩纤维。
三、施工技术要点
1）修补原路面的各种病害，清扫干净，经检查合格后提交下一道工序。
2）对已检查合格后的路面进行放样，确定施工方案，准备好施工所用的机械和材料，进行施工。
选择试验路段，把已准备好的机械运至施工路段，装配完毕后按放样的尺寸边线顺直，控制顺直美观，同时对厚度实行严格控制，根据最佳要求控制改性乳化沥青喷洒用量。严格控制碎石洒布量；厚度均匀、颗粒嵌挤密实，特别对纤维控制量的确定，增强表处层，既能封水，又能抗裂缝的传递，根据试验路段的试验结果指导下步生产工作。
在试验结果的指导下，确定全面大面积施工方案，提交各种实验数据，推荐施工方案，进行大规模生产。对施工完毕的路段进行封道，封道时间1-3小时，然后进行适当养护，保证工艺正确，施工精细。
3）改性乳化沥青生产和喷洒，纤维喷洒同步进行。
选用满足技术要求的乳化沥青，喷洒前应用强力清刷机清扫原路表面，表面无灰尘即可，用法国赛格玛纤维封层设备进行喷洒改性乳化沥青第一层，同步喷洒纤维和第二层改性乳化沥青，应保证洒布均匀，起步及终止时必须采取措施，避免喷洒过量或过少，横向搭接处应调整好宽度，避免搭接处喷洒过多或漏洒现象，控制车速在3～4.5km/h，最佳车速为3.6km/h。
4）碎石的洒布。
碎石的洒布车紧跟纤维层设备车进行碎石洒布，车速与纤维封层设备相匹配，撒布车应倒车撒布，车速不宜过快。在接头处洒布时宜提前开启撒布车，在改性乳化沥青未喷洒的接头处应提前关闭，对撒布不到位的区域应及时处理，确保撒布均匀。碎石撒布全部在乳化改性沥青破乳之前完成。
5）碾压
碎石撒布后，应立即用26T轮胎压路机碾压作业不少于2-3遍，初压速度不宜超过2km/h，复压碾压速度宜控制在2.5km/h左右。经稳压后的碎石颗粒浸入度为颗粒径的1/2左右。若分幅进行施工时，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，第二幅沿预留沥青边缘进行撒布。
6）施工结束
①施工结束，碾压完成后，待改性乳化沥青破乳后可开放交通，但须对来往车辆进行限速，设立标志或派人把守，使过往车辆限速在20～30km/h以下，同时严格限制重载车辆通行。对于一些散落在路边的骨料进行及时的清除。
②通车一周后对路面进行一次清扫，碎石残留率大于80%ASTMD7000。
③通车一周的路面，可进行临时性冷标线处理，划分超车道和主车道，确保交通安全。
④交工验收检验。
四、交工验收检验要求
根据目前经验，确定表3中各项验收检验指标：
表3 交工验收检验要求
注：由于现阶段各地经验存在较大差别，因此暂无将厚度检验作为硬性验收指标要求。
五、结语
根据纤维沥青碎石封层的形成机理、技术特点及其在辽宁浙江省的应用效果来看，该技术具有其他养护措施无法实现的优点，能有效降低养护成本和提高路面使用效益，应用前景十分广泛。作为一项新技术，它在国内的研究虽然才刚刚起步，还没有一套成熟的施工技术、检测方法和验收标准，现有工艺和技术还有待不断的深入研究及完善提高。但在短短两年时间内，已经达到了很好的进展与使用效果，相应的施工指导意见也逐步出台，相信在不久的将来，该项新技术的各项优势在我国的道路建养业会得到更充分的发挥。
