橡膠瀝青道路在新疆地區城市中的應用

2014-03-20 07:21:24周文生張建寧張宏偉毛德峰

交通運輸研究 2014年10期

周文生，張建寧，張宏偉，毛德峰

（1.新疆石油工程建設有限責任公司，新疆克拉瑪依 834000；2.新疆克拉瑪依市城市建設質量監督站，新疆克拉瑪依 834000）

0 引言

隨著我國西部開發進程的加快及新疆經濟的高速增長，新疆交通基礎建設投入逐年加大，道路等級逐步提高，同時隨著中國汽車工業的迅猛發展，新疆地區汽車使用量也呈現快速增長的態勢，廢舊輪胎越來越多，對環境造成黑色污染。鑒于橡膠瀝青的優良性能和環保特點，新疆克拉瑪依煉油廠已將研究、生產橡膠瀝青列入今后瀝青生產的重點。因此橡膠瀝青在新疆道路工程中的應用也將進一步擴大。克白快速干道工程是新疆首次進行的較大面積的橡膠瀝青應用推廣研究項目，對今后橡膠瀝青在新疆道路工程中的應用具有積極的指導作用。

新疆克白快速干道工程是根據克拉瑪依市總體規劃中城鎮體系發展布局要求以及“克拉瑪依-白堿灘城鎮組群”規劃，為完善克拉瑪依公路交通網而興建的一條高標準的城市快速干道工程。道路全長17.652km，主車道為雙向六車道，設計車速為80km/h，其路面結構設計為：上面層4cm SMA—13瀝青瑪蹄脂碎石+下面層7cmAC—25瀝青混凝土+30cm水泥穩定砂礫基層+30cm天然級配砂礫底基層。橡膠瀝青應用于K10+100～K11+100左幅主車道上面層及K11+000～K12+000右幅主車道上面層。

1 原材料的選擇

1.1 橡膠瀝青

克拉瑪依煉油廠生產的橡膠瀝青，采用AH—90的道路石油瀝青添加20%的膠粉按“濕法”工廠化加工而成，主要技術指標見表1。

表1 橡膠瀝青試驗結果

1.2 集料

粗、細集料采用克拉瑪依后山料碎石廠生產的碎石及水洗砂。粗、細集料粒徑規格為10～15mm、5～10mm、0～5mm三種。集料的各項技術指標見表2、表3。

表2 粗集料檢測結果

表3 細集料檢測結果

1.3 填料

石灰石礦粉的主要技術指標檢測結果見表4。

表4 石灰石礦粉的主要技術指標檢測結果

1.4 纖維穩定劑

本工程使用的纖維穩定劑是采用顆粒狀的木質纖維，采用纖維投料機按拌和站總控室給定的信號進行定量投料，用量為混合料總量的0.3%。

2 橡膠瀝青SMA混合料配合比設計

配合比設計采用了目標配合比、生產配合比及生產配合比驗證三階段設計方法。首先對各種集料進行篩分，同時檢驗其質量指標，按照SMA—13的級配范圍要求，確定的配合比為碎石（10～15mm）∶碎石（5～10mm）∶天然砂（0～5mm）∶礦粉=50∶30∶9∶11。從瀝青混凝土拌和站的熱料倉取樣篩分，進行多次試配，確定的生產配合比為為 4#倉（10～15mm）∶3#倉（5～10mm）∶1#倉（0～3mm）∶礦粉=47∶31∶11∶11。混合料級配見表5。

表5 SMA—13礦料級配表

根據SMA橡膠瀝青混合料室內拌和與擊實溫度規定，制備SMA橡膠瀝青混合料，進行瀝青混合料的各項性能檢測，綜合確定最佳油石比7.2%，檢測結果見表6、表7。

表6 SMA橡膠瀝青混合料基本性能檢測結果

表7 SMA配合比設計檢驗結果（平均值）

SMA混合料經試拌并鋪筑試驗段后，從現場取樣進行了抽提篩分（見表8）及馬歇爾試驗（見表9），各項指標滿足規范要求。

表8 SMA橡膠瀝青混合料抽提及礦料級配篩分結果

表9 SMA橡膠瀝青混合料馬歇爾試驗結果

3 SMA橡膠瀝青瑪蹄脂碎石路面施工

SMA橡膠改性瀝青施工階段的溫度控制對瀝青混凝土路面的路用性能影響很大，因此要嚴格控制SMA橡膠瀝青在各個施工階段的溫度，通過橡膠改性瀝青的黏溫關系，確定SMA橡膠瀝青混合料拌和、壓實溫度和操作條件，包括：

（1）確定拌和溫度、拌和時間，驗證礦料級配和瀝青用量；

（2）確定攤鋪溫度、攤鋪速度；

（3）確定壓實溫度、壓路機類型、壓實工藝及壓實遍數。

SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面的攤鋪按全幅作業施工，攤鋪系數根據試鋪確定為1.19。攤鋪前熨平板必須預熱至不低于85℃，并檢查熨平板的拱度。預熱接縫的原鋪裝層后方可向前行駛，并確定調整好攤鋪機作業時所必須的各項參數，根據拌和站的運輸生產能力，保證攤鋪機勻速、連續、不間斷的攤鋪，確保攤鋪的平整度，保證面層厚度和密實度等各項指標滿足要求。碾壓應遵循“緊跟、慢壓、高頻、低振”的原則，碾壓速度及遍數見表10。在SMA瀝青瑪蹄脂碎石路面碾壓作業中，必須嚴格控制壓路機碾壓的順序、速度、遍數、溫度，不應采用輪胎式壓路機，防止瀝青瑪蹄脂上浮造成路面構造深度不足。