橡膠瀝青應(yīng)力吸收層及橡膠瀝青混凝土在水泥路面白改黑路面中的應(yīng)用

高金龍 吳寶國 郭洪智

（吉林省嘉鵬建設(shè)集團有限公司 九臺 130500）

水泥混凝土路面以其強度高、承載能力強、維修周期和使用壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于各等級公路上。但是在北方地區(qū)由于受冬季融雪劑的侵蝕，造成早期表面破壞的現(xiàn)象普遍存在，由于其剛度大，行車噪聲明顯。有效的解決方法之一就是在其表面加鋪一層瀝青混凝土磨耗層，隔斷融雪劑和水泥混凝土路邊的接觸，還能降低水泥混凝土路面的行車噪聲大的問題。為了加強瀝青混凝土磨耗層與水泥混凝土路面的有效連接和應(yīng)力過渡，吉林省嘉鵬公路建設(shè)集團有限公司與吉林省高速公路管理局協(xié)作，將橡膠瀝青應(yīng)用技術(shù)引進并應(yīng)用在吉江高速公路白改黑養(yǎng)護工程中。于2010年8月將吉江高速K376＋100～K377＋000段作為水泥混凝土路面改瀝青混凝土路面試驗路段。該段水泥混凝土路面經(jīng)過使用，路面出現(xiàn)切縫啃邊、板角斷裂、路基沉陷導(dǎo)致水泥混凝土路面下陷等病害。

1 試驗段處理方法

（1）在處理后的水泥路面上做1cm橡膠應(yīng)力吸收層，鋪筑5cm橡膠瀝青混凝土面層。

（2）在處理后的水泥路面上鋪設(shè)一層TP應(yīng)力吸收防水層，鋪裝5cm橡膠瀝青混凝土面層。

（3）在處理后的水泥路面切縫和裂縫處鋪40 cmSBS改性雙面防水膠粘，再做1cm橡膠應(yīng)力吸收層，鋪筑5cm橡膠瀝青混凝土面層。

2 施工工藝

2.1 水泥路面病害修補

（1）裂縫維修。根據(jù)裂縫的損壞程度、施工技術(shù)等具體情況選擇適當?shù)男扪a材料和方法。對于寬度小于1cm的輕微裂縫，進行擴縫灌漿處理，順著裂縫擴寬成1.5～2.0cm的溝槽，深度為板厚1／3左右；對于較寬的裂縫（≥3cm），應(yīng)先清除縫內(nèi)雜物，并在上口適當擴展成倒梯形，深度為板厚1／3左右，再灌縫粘結(jié)。粘結(jié)劑或填縫料可用聚氯乙烯膠泥、環(huán)氧砂漿、聚胺脂；也可用橡膠瀝青灌縫，瀝青料填滿夯實。

（2）40cmSBS改性雙面防水膠粘。對添實裂縫進行雙面防水膠粘處理，防治反射裂縫和透水，根據(jù)裂縫寬度裁剪雙面防水膠粘對裂縫進行膠粘并揭去塑料隔離層。

2.2 沉陷路面修補

對于沉陷路面裂縫進行填補維修，噴灑橡膠應(yīng)力吸收層防治反射裂縫和封水，沉陷處采用瀝青碎石進行填補壓實，鋪筑橡膠混凝土路面。

3 TP應(yīng)力吸收防水層

TP應(yīng)力分散防水層核心材料是美國進口的Trupave聚酯玻纖布，通過吸收瀝青材料后形成的一個應(yīng)力吸收和防水功能層。

（1）施工準備。①材料。TruPave聚酯玻纖布按要求準備Trupave聚酯玻纖布（幅寬3.81 m）；②瀝青。采用熱瀝青作為粘層油。

（2）Trupave鋪裝工藝流程，見圖1。

圖1 Trupave鋪裝工藝流程圖

（3）操作方法。將施工段塵土、松散顆粒及雜物等清掃干凈。噴灑粘層油前應(yīng)保持不小于100m的施工段，保持工作面無水分，雨后必需待路面干燥后方可施工。

用瀝青噴灑車灑布熱瀝青粘層油，灑布熱瀝青粘層油時，施工溫度應(yīng)在5℃以上，熱瀝青最佳溫度應(yīng)保持在165～180℃。灑布熱瀝青粘層油時要噴灑均勻，計量準確，其用量為0.8～1.2 kg／m2。

Trupave聚酯玻纖布的鋪裝。用機械攤鋪車或人工鋪裝，不得使瀝青噴灑車與Trupave聚酯玻纖布鋪裝車距離過遠。若鋪裝時發(fā)生褶皺或打折現(xiàn)象，應(yīng)當及時用工具刀切開褶皺部位，然后在鋪設(shè)方向上再搭接起來，用粘層油膠結(jié)并壓實。

在進行Trupave聚酯玻纖布施工時，現(xiàn)場操作人員應(yīng)戴好防護手套，并佩戴防護眼罩，以避免被高溫熱瀝青燙傷或被Trupave聚酯玻纖布刺傷手指。對鋪筑后的玻纖布兩側(cè)噴灑外露的熱瀝青采用石屑灑蓋，以免通行車輛將應(yīng)力分散防水層粘起。

4 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層

具體結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)圖

（1）材料。①橡膠瀝青。基質(zhì)瀝青，70號道路石油瀝青，摻配比例（質(zhì)量比）∶基質(zhì)瀝青∶膠粉＝80∶20；②集料。粒徑9.5～13.2mm。

（2）施工方法。①表面清理。氣泵吹風(fēng)清理塵土、雜物；②橡膠瀝青灑布。灑布設(shè)備：智能灑布車。溫度控制：190～205℃。粘度控制：2.5～3.0Pa·s；灑布量控制：2.0kg／m2。

（3）橡膠瀝青灑布注意事項。①溫度控制：瀝青灑布溫度按高限控制；②污染防治：起步和終止位置墊放油氈布；③灑布均勻性：縱向搭接處重疊10cm左右，防止漏灑。

（4）碎石撒布。①撒布設(shè)備：碎石撒布機；②碎石預(yù)裹覆：0.2%油石比；③車速：怠速倒退勻速行走；④撒布車料斗：傾角45°，開口度7格；⑤撒布量：8kg／m2，撒鋪率70%以上；⑥縱橫縫交接處撒布量避免過度重疊；⑦缺陷處理：多撒或撒布不足人工處理。

（5）碾壓成型。①碾壓設(shè)備：260kN膠輪壓路機；②碾壓時機：高溫下緊跟碾壓；③碾壓遍數(shù)：3～4遍；④碾壓時間控制：10min內(nèi)完成；⑤碾壓粘輪處理：輪胎表面適當噴水處理。

5 橡膠瀝青混凝土

利用廢棄汽車輪胎粉碎的橡膠粉生產(chǎn)橡膠瀝青，由于粘結(jié)劑粘度高、軟化點高、稠度大、彈性恢復(fù)性強，使得由其生產(chǎn)的混合料路面耐久性和疲勞壽命顯著提高；它不僅改善了抵抗路面產(chǎn)生疲勞裂縫和反射裂縫的能力，改善了低溫抗裂性和高溫敏感性，更適合于白改黑瀝青路面。橡膠瀝青混合料容許使用高達7%～8%的油石比而不會發(fā)生泛油；它提高了裹附集料的瀝青膜厚度，改善了低溫抗裂性和高溫敏感性。由于廢料的再利用，還節(jié)省了資源，通過溫拌技術(shù)降低了瀝青混合料煙氣，改善了環(huán)境污染。此外，廢舊輪胎中含有炭黑，使橡膠瀝青路面能保持更長時期的黑色，提高了路面顏色與標志線的反差，間接改善了行車的安全性。同時，降低了車輪在路面上高速滾動時產(chǎn)生的噪聲，尤其在高速道路中橡膠瀝青混合料可以大大降低行車噪音，同時改善了行車舒適性。

這次試驗段路面橡膠瀝青混凝土采用美國維實偉克溫拌劑，橡膠瀝青用量控制在7%，級配采用ARHM～16橡膠瀝青混凝土級配。

出料溫度控制在165～170℃，比常溫橡膠瀝青混凝土出料溫度195℃低30℃左右。路面攤鋪碾壓溫度在165℃左右，碾壓溫度在140℃左右。攤鋪用2臺德國福格勒攤鋪機平行全幅攤鋪，悍馬DD130和英格索蘭110及徐工260kN膠輪壓路機進行碾壓。碾壓方式與常規(guī)瀝青混合料相同。由于采用溫拌瀝青混合料，在混合料低溫情況下也能壓實。

碾壓成型后對路面進行取心，厚度滿足要求，低溫攤鋪碾壓密實，與水泥混凝土路面連接牢固。

6 結(jié)語

該實驗路于2010年秋季施工，到目前已通車3年多時間，目前道路狀況良好。實踐證明，該技術(shù)在北方季節(jié)性冰凍地區(qū)水泥混凝土路面白改黑施工中可行。該實驗路的成功經(jīng)驗，對于解決冰凍地區(qū)水泥混凝土路面因融雪劑侵蝕造成的損害和水泥路面行車噪聲大等問題具有實際意義。