一、加纤同步碎石封层技术的概念

加纤同步碎石封层技术是指采用纤维碎石封层核心设备同时洒（撒）布沥青结合料、玻璃纤维和碎石，并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。其封层结构为 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格缠绕结构。

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道路的使用寿命。 

二、加纤同步碎石封层设备诞生的背景

纤维封层技术发源于英国，近年来，凭借其优越的性能及广泛的适用性得到不断的推广应用。曾有四个不同的国家对纤维封层技术进行了一项长达 15 年之久的持续实验室评估，美国德州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，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，很快便可开放交通。这种工艺在英国、美国、澳大利亚、法国等国家都已得到普遍应用。

对国内诸多公路养护人员而言，纤维封层可能是个陌生的概念，但在国际上已推行多年了。2007 年法国赛格玛公司生产的纤维封层机首进入中国，国内开始逐步应用纤维封层工艺，作为国内公路养护设备制造的研究者，于 2008 年初开始对国际引入的这项技术进行消化吸收，并在此基础上进一步的创新，将纤维洒布和沥青、碎石撒布有机集合在同一台设备上，智能化高科技产品，填补了国内在纤维封层技术领域的空白。

三、加纤同步碎石封层设备简介

我公司研制的加纤同步碎石封层车是一款适用于纤维碎石封层工艺的智能化高科技产品，属国内首創。

1、结构组成

加纤同步碎石封层设备采用底盘和上装两大部分组成。上装部分主要由沥青洒布系统、石料撒布系统、纤维撒布系统、电气操作系统及辅机系统等组成。

（1）沥青洒布系统

主要有沥青罐、加热部分、液压部分、控制部分和喷洒部分组成。 ① 沥青罐：罐体外壁采用不锈钢磨砂板，中间加保温填料，内部由加热火管和导热油盘管组成，罐体外部增设的气控阀组，实现了沥青在管路中的大小循环，避免了沥青局部过热、老化；

② 加热部分：加热装置选用进口柴油燃烧器，它具有燃烧效率高，雾化效果好，耗油量少，加热速度快，运行安全、稳定等。不需要人工的监护，保证管路中的沥青都能获得有效的加热温度；

③ 液压部分：采用国际知名品牌的元件，保证传动性能的可靠；

④ 控制部分：采用雷达、编码器分别准确检测设备速、沥青泵转速，确保洒布精度，其中雷达、编码器以及主电路开关元件均是进口元件。设定洒布量后，电气操作系统自动计算出设备速和泵速，实现了洒布的自动控制，并可以为司机推荐合理设备速；

⑤ 喷洒部分：每个喷嘴的启闭有气阀的控制来实现，通过特殊

的双排管道设计，保证压力均匀及良好的喷洒效果。

（2）石料撒布系统

石料撒布系统有料仓、料门控制机构和螺旋布料撒布器组成。料仓内安装有两个消力锥机构，保证石料从皮带传送到双螺旋布料器里面；料门为 20 路控制，特有的滚筒防滑设计，解决了石料在滚筒上打滑下不落的难题；双螺旋布料器把石料输送下料斗内石料靠重力滚筒摩擦力和重力直接下落 ，不经分料板分料，保证石料撒布的均匀性；适用石料规格（3～25mm）的粒径。

（3）纤维剪切系统

① 纤维剪切系统由多组独立的纤维剪切单元组成，多组纤维剪切单元采用同一根驱动轴，两端液压马达采用串联形式，保证了纤维剪切的一致性和均匀性。

②特有的纤维剪切、计量及撒布结构的设计，能够实现三种不同长度纤维的剪切（30、60、120mm）,保证一种纤维长度剪切的一致性，且撒布量准确可靠。

③ 纤维撒布装置内设有防回流气动喷嘴，确保纤维乱向均匀分布。

④ 手动/自动控制方式均可以实现对纤维剪切单元的单独控制，从而随机调节纤维撒布宽度。

（4）电气操作系统

① 根据不同的工作需求给操作人员提供准确的洒布参数，通过后操作台上显示屏参数的设定，实际测量参数不断的改变能准确的反应出设备的运行情况；

② 手动操作简单，能实现手动/自动的转换，提高了工作效率；

③ 能根据路面的宽度随意调整沥青洒布、石料撒布的宽度，准确测出石料上、下限传感器， 保证两石料撒布器中石料始终处于正常料位；

④ 采用限位开关装置，对喷头架、撒布器的伸缩进行控制，避免超程使人机受到伤害；

⑤ 配置导热油自动报警装置，具有导热油油位上限、下限报警，沥青下限报警指示功能。

（5） 辅机系统

辅机采用 70kw 发动机，该发动机动力强劲，质量可靠，辅机主

要作用是向液压系统和电气系统输出动力源和电源，保证设备运行

性能稳定。

2、基本工作原理

该设备的主要功能是实现一层沥青洒布+一层纤维撒布+一层沥

青洒布+一层碎石撒布同步进行，有效地提高骨料与沥青、纤维等

结合效率。常规的纤维封层技术是采用纤维封层核心设备同时洒

（撒）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。该设备打破了常规的纤维封层技术，更能显著体现纤维封

层的优点。

以看到纤维呈乱向均匀分布，能够满足施工工艺的要求。

图 5 纤维封层施工碎石撒布后路面效果

图 5 为撒布石料后的效果，可以看到石料撒布均匀，覆盖率基本一

致，能够满足施工要求。施工时可根据具体路段的施工工艺来调节

纤维和石料的撒布量及沥青的洒布量。

3、性能特点

（1）采用双皮带输送石料，不需举升料斗就可实现石料撒布施工，更方便涵洞施工、桥下施工、以及弯道施工；

（2）采用电气控制，自动化程度高，自动控制撒布器伸缩长度，能精确的计算出设备在施工过程中的沥青洒布量；

（3）石料撒布采用双螺旋布料器把石料输送到下料斗内 ，石料靠重力滚筒摩擦力和重力下落，不经分料板分料，更易保证石料撒布的均匀性；

（4） 降低了施工的劳动强度，节约了人力资源，降低施工成本，提高工作效率、工作质量；

（5）该设备运行稳定，撒布均匀，可自由调节沥青洒布及石料撒布宽度；

（6）良好的保温层确保保温性能指数≤20℃/8h，且防腐耐用；

（7）并联式双洒布架设计，可以洒布稀释沥青、乳化沥青、基质沥青、改性沥青、橡胶沥青等，兼容现有的沥青洒布车和同步碎石封层车，又能满足橡胶加纤同步碎石封层工艺的施工；

（8）每组纤维剪切装置都有工作情况检测及信号输出装置，可以

实时检测每个剪切装置的工作情况，确保纤维的剪切量和撒布的均匀

性；

（9）通过电气控制与液压系统恒压装置的结合，实现了零起

步喷洒。