橡膠瀝青同步碎石封層施工方案探討

喬鈞

(山西省公路局臨汾分局，山西臨汾 041000)

1 概述

水泥路面加鋪瀝青面層，使用橡膠瀝青碎石封層，能有效地將水泥路面層與上層瀝青面層粘結成一個整體，有利于結構整體受力，該項技術適合于水泥面層未出現破損、沉陷等病害路面。

橡膠瀝青碎石封層共分三個步驟:混凝土拋丸處理、裂縫灌縫、橡膠瀝青應力吸收層施工。橡膠瀝青應力吸收層(AR-SAMI)采用同步碎石封層模式，即把橡膠瀝青作為結合料，同步碎石封層車作為施工設備，將噴灑熱瀝青、撒布碎石同步完成，此工藝大大縮短了噴灑結合料與撒布骨料之間的時間間隔，使骨料顆粒能更好地植入結合料中，獲得更多的裹覆面積。該施工技術不但能夠提高封層的施工質量，而且能夠提高作業生產率，減少機械配置，降低施工成本，值得大力推廣使用。我分局施工路段為省道侯聞線K0+120～K0+250段，位于侯馬市望橋街立交橋下路面。由于原水泥混凝土面板未出現破損、沉陷等嚴重病害，并且基層強度滿足施工要求，因此適合采用該項技術。該項技術在霍侯一級公路曲沃段路面施工后，效果良好。

2 橡膠瀝青應力吸收層

2.1 簡介

橡膠瀝青應力吸收層簡稱為SAMI，是一種采用橡膠瀝青作為結合料的應力吸收層結構。施工時在路面上灑布1.8 kg/m2～2.3 kg/m2橡膠瀝青，同時在橡膠瀝青上撒布一定量的粒徑9 mm～12 mm(一般建議為10 kg/m2～22 kg/m2)的碎石，能有效地防止水分的侵入，保持下面層和鋪裝層的緊密粘結。

1)防水作用。該吸收層結構具有良好的封水性，能有效防止表面水浸入基層和路基，起到保護防水作用。

2)粘結作用。具有良好的粘結性，與下面層和上面層的粘結力達到0.7 MPa以上，能有效將面層與基層粘結成一個整體，提高道路的使用壽命。

3)抗老化和耐久性。橡膠瀝青碎石封層采用橡膠瀝青作為膠結料，具有優良的抗老化和耐久性能。

4)減少路面反射裂縫。具有較強的抵抗反射裂縫性能。橡膠瀝青膠結料能有效封閉原路面表面的微裂縫和空隙，同時，對于半剛性基層以及水泥路面產生的收縮、干縮裂縫及細微裂縫等均具有良好抗裂及封閉作用。

5)受天氣影響小。橡膠瀝青碎石封層除下雨天不能施工以及大風天氣需限制施工外，其他時間施工均是適宜的。

6)應力吸收層作用。橡膠瀝青碎石封層采用橡膠瀝青做膠結料，表面撒布單級配的碎石，整個結構是一種柔性體系，對半剛性基層以及水泥混凝土路面的集中應力有顯著的緩沖和吸收作用;同時，能將鋪裝層承受的荷載均化，減少和緩沖鋪裝層底拉應力，能延長表面鋪裝層的使用壽命。

7)施工工期短。施工時采用一臺橡膠瀝青灑步車與一臺同步碎石撒布車，施工完畢后即可加鋪面層，不需要稀漿封層，大大縮短工期。

8)易控制質量。施工時，嚴格地控制碎石的撒布量和膠結料，并撒布均勻即可，這些控制均為電子控制，能有效地保證施工質量。

9)施工更加環保。橡膠粉的使用更加環保，實現資源的循環利用。

2.2 橡膠瀝青應力吸收層應用領域

1)適用于“白改黑”工程，因為設置橡膠瀝青碎石封層，能夠明顯地減少反射到道路鋪裝層表面的裂縫，延長了道路的使用壽命。

2)適用于橋面和隧道鋪裝。由于橡膠瀝青碎石封層性能優異，能夠減少鋪裝層的厚度，所以，在對荷載要求嚴格的橋面鋪裝以及受標高限制的隧道鋪裝中，得到廣泛的應用。

3)在半剛性基層上面或瀝青混凝土上面層下面設置一層橡膠瀝青碎石封層，作為應力吸收層能夠起到很好的防水粘結作用和增強抗反射裂縫能力。

2.3 施工工藝簡述

橡膠瀝青同步碎石封層是利用橡膠瀝青作為粘結劑，加入一定量橡膠粉增加瀝青粘度，使其具有抗老化、低溫抗裂能力，從而提高瀝青抗高溫變形能力。在路面或橋面噴灑橡膠瀝青和撒布碎石，再由輪胎壓路機碾壓，使粘結料與集料之間有最充分的粘附，形成保護原有路面或橋面的防水磨耗層、防水層或應力吸收層。

橡膠瀝青應力吸收層的材料要求見表1～表3。

表1 石料技術要求

表2 級配要求

施工技術要求:為加強現場質量控制，橡膠應力吸收層采用同步碎石封層車進行一體化施工。

橡膠瀝青灑布量為1.8 kg/m2～2.3 kg/m2，灑布宜均勻，噴灑最大偏差量不應超過規定的 ±0.20 kg/m 碎石撒鋪量為10 kg/m2～20 kg/m2，具體根據試鋪情況確定，以滿鋪、不散失為度，對于局部碎石撒鋪量不足的地方，應人工補足。

表3 橡膠瀝青技術要求

2.4 橡膠瀝青應力吸收層的施工

2.4.1 設備要求

施工時采用一臺橡膠瀝青灑步車與一臺同步碎石撒布車進行一體化施工。

2.4.2 施工工藝

1)施工前的準備工作。施工前，應將原路面的雜物徹底清除，且基面不留積水。同時需用的設備進入待命狀態。

2)橡膠瀝青灑布與碎石的撒鋪。施工時在路面上灑布1.8 kg/m2～2.3 kg/m2橡膠瀝青，灑布宜均勻，同時在橡膠瀝青上撒布一定量的粒徑9 mm～12 mm，撒鋪量為10 kg/m2～22 kg/m2的碎石，對于局部碎石撒鋪量不足的地方，進行人工補足。縱向銜接與已灑布部分重疊10 cm左右。撒鋪碎石前禁止任何車輛、行人通過橡膠瀝青層。

3)清掃。在封層完成后對多余的和沒有粘結的松散碎石進行清除。

4)開放交通要求。橡膠瀝青碎石封層的施工應與上面層瀝青混凝土緊湊進行，中間一般不開放交通，若有特殊情況，須待碾壓施工完成3 h后開放交通，但車速控制在25 km/h以下。

5)施工設備見表4。

表4 橡膠瀝青應力吸收層施工設備一覽表

2.4.3 質量檢查標準

質量檢查標準見表5。

表5 質量檢查標準

3 混凝土拋丸處理施工技術

3.1 施工工藝

采用拋丸設備將1 mm～1.5 mm高強度合金鋼丸以每秒幾十米的速度和一定角度，離心拋射到水泥混凝土鋪裝表面，利用鋼丸的沖擊動能撞擊水泥混凝土鋪裝表面，剝離水泥混凝土鋪裝表面的浮漿和較弱軟砂漿。然后利用機器內部配套的吸塵器的氣流清洗工作面，將丸料和剝離下來的雜質分別回收。

3.2 施工設備

拋丸設備通常由拋丸機和配套吸塵器兩部分組成，根據設備的形式不同有一體的，也有分開的。本項目采用的設備為:美國佰銳泰克手扶自行式拋丸設備。

3.3 質量控制

1)在拋丸施工前，應對處理混凝土表面進行認真的清掃，在處理混凝土表面保持干燥與相對干凈后，進行拋丸施工。

2)拋丸施工前應對處理混凝土表面作一綜合評價，然后通過控制和選擇丸料的顆粒大小、形狀，確定機械的行走速度，控制丸料的拋射量。為獲得不同的表面處理效果，一般行走速度采用15 m/min～20 m/min，每次拋丸寬度550 mm，勻速前進。

3)根據待處理混凝土表面具體情況，通過及時調整設備行走速度、丸料的流量大小兩個參數來控制拋丸處理效果，確保處理后混凝土表面具有理想的粗糙度。

4)拋丸施工前，應仔細檢查吸塵設備管道破損、接口裝置完整性，同時在施工時應及時處理吸取的浮漿灰塵，確保工作面干凈整潔。

3.4 技術指標

1)表面清潔;無浮塵;無污染物;2)處理后的表面均勻;3)構造深度TD≥0.5 mm(鋪砂法測定)，摩擦系數不小于45 BPN(擺式儀法測定)。

3.5 設備投入

主要投入機械設備見表6。

表6 主要投入機械設備(一)

4 切縫灌縫施工技術

4.1 施工工藝流程

清理雜物→切割機切縫→高壓空氣清縫→填壓縫條→灌縫料灌縫→缺陷處理→驗收→報檢。

4.2 清理基面

橋面基礎為混凝土基礎。基面需堅實、完整、清潔、無塵土、無疏松結構、平整、表面干燥。

4.3 切縫灌縫施工

用切縫機重新切割板與板間的縱橫縫，切縫寬度為8 mm～10 mm，深度大于50 mm，并用清縫設備清理縫間雜物，然后用空壓機將縫內雜物吹干凈，縫間預埋密封條，壓入深度15 mm～20 mm，密封條壓入要保證與接縫表面緊密貼合，壓入深度盡可能保持均勻一致，然后灌縫設備通過壓力將灌縫料灌到接縫內，使灌縫料與縫壁充分粘結，達到防水、防砂效果。

4.4 質量標準

1)用于灌縫的材料符合設計和規范要求。2)清縫完后縫內必須干凈，干燥，不得有積水。3)切縫必須在原有路面的位置，偏差率不得超過5%。

4.5 設備投入

主要投入機械設備見表7。

表7 主要投入機械設備(二)

5 結語

該施工技術不但能夠提高封層的施工質量，而且能夠提高作業生產率，減少機械配置，降低施工成本，值得大力推廣使用。

［1］ JTJ 052-2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程［S］.

［2］ JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程［S］.

［3］ JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］.