橡膠瀝青混凝土在高速公路中的應用

羅 偉 杜立平

(1.天津市濱海新區新地置業投資有限公司，天津 300457;2.天津市市政工程設計研究院，天津 300457)

天津地區冬季寒冷，為明顯改善天津高速公路瀝青混凝土路面質量，延長其使用壽命，驗證橡膠瀝青混凝土優良的高溫穩定性、低溫抗裂性、抗老化性能、抗水侵害能力及平穩、舒適、噪聲低等路用性能優點，在京津高速公路東延鋪筑試驗路(橡膠瀝青混凝土)。橡膠瀝青:先將廢舊輪胎原質加工成為橡膠粉粒，再按一定的粗細級配比例進行組合，添加多種高聚合物改性劑，并在充分拌合的高溫條件下(180℃以上)，與基質瀝青充分熔脹反應后形成的改性瀝青膠結材料。橡膠瀝青混合料攤鋪碾壓成型后的橡膠瀝青混凝土具有高溫穩定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗疲勞性、抗水損壞性、降低噪聲等性能，是理想的環保型路面材料。

1 路面面層結構設計

京津高速公路東延工程是天津集疏港公路一期工程的重要組成部分，西起京津高速北塘收費站，東至津山鐵路，全長6.6 km。

道路表面層和中面層均采用橡膠瀝青混合料:總厚度10 cm。

表面層:4 cm厚細粒式橡膠瀝青混凝土(AR-AC-13);

中面層:6 cm厚中粒式橡膠瀝青混凝土(AR-AC-20)。

2 材料及混合料的技術要求

1)橡膠粉。橡膠粉由碎化的輪胎組成，橡膠粉在常溫下碎化，而不是采用冷凍法來制造橡膠粉。如果用低溫分離法，應在磨碎前進行。用于碎化的輪胎包括子午胎(小車等輕型車)和斜交胎(卡車等載重車)，宜選用斜交胎。

2)橡膠瀝青。橡膠瀝青中橡膠粉的摻量應通過試驗確定，本次工程中所采用的為(20±2)%。在現場制造的廢輪胎膠粉改性瀝青宜隨配隨用;需作短時間保存時，應保持適宜的溫度，并進行不間斷的攪拌或泵送循環，以保證改性瀝青具有足夠的穩定性和使用質量。生產好的橡膠瀝青使用前應進行攪拌并快速測定其旋轉粘度，符合要求后方可使用，生產好的橡膠瀝青使用時間不宜超過4 h。橡膠瀝青技術指標見表1。

表1 橡膠瀝青技術指標

3)瀝青。橡膠瀝青選擇70號瀝青。

4)集料。根據本工程的實際情況，為保證瀝青加鋪層表面的抗滑能力和混合料中骨料的嵌擠，中面層橡膠瀝青混凝土所用集料選用優質碎石，表面層橡膠瀝青混合料所用集料選用玄武巖。

5)橡膠粉改性瀝青混合料。上面層(AR-AC-13)和中面層(AR-AC-20)都采用間斷級配，級配控制范圍如表2所示。

橡膠瀝青混合料配合比設計和普通瀝青混凝土配合比設計一樣，按馬歇爾試驗方法進行，其技術指標應符合表3的規定。

3 橡膠瀝青混合料生產和攤鋪施工

表2 上面層和中面層瀝青混合料級配

表3 橡膠瀝青混合料技術指標

3.1 瀝青混合料的溫度控制

在天津地區施工橡膠瀝青混合料，為了保證橡膠瀝青混凝土的質量，瀝青、集料的加熱溫度，瀝青混合料出廠溫度等相關溫度需要嚴格控制在一定范圍內。溫度控制范圍見表4。

3.2 瀝青混合料的運輸

表4 橡膠瀝青混合料的施工溫度 ℃

橡膠瀝青混凝土也采用廠拌，由于拌合場和施工現場有一定的距離，運輸中需考慮以下4點:1)由于橡膠瀝青混凝土的級配屬于間斷級配，粗集料容易離析。為控制離析現象不明顯，當運料車在拌和樓裝料時，汽車應宜移動三次裝料。2)為了保證瀝青攤鋪的連續性，瀝青混合料運輸車宜在攤鋪機前面，有3輛～5輛運料車等候卸料。3)瀝青混合料的施工溫度應嚴格控制，在運輸過程中為了保證瀝青混合料的溫度，運料車應有篷布覆蓋設施。4)連續攤鋪過程中，運料車在攤鋪機前10 cm～30 cm處停住，不得撞擊攤鋪機。

3.3 瀝青混合料的攤鋪

橡膠瀝青混凝土的攤鋪應注意以下4點:1)攤鋪速度一般是1 m/min～3 m/min，關鍵是攤鋪機能緩慢、均勻、不間斷地攤鋪。同時，攤鋪速度可根據拌和樓的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度確定。2)施工人員不得進入踩踏未壓實前的攤鋪的混合料。3)由于京津高速東延的道路橫斷面寬度較大(雙向六車道)，一輛攤鋪機不能整幅施工。為形成良好的熱接縫，橡膠瀝青中面層和上面層經過施工方案論證，均采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度，兩臺攤鋪機車前距離應小于10 m。4)由于剛攤鋪的橡膠瀝青混合料溫度高、粘性大，壓路機碾壓過程中容易將混合料粘起，導致瀝青混合料分布不均勻，所以在碾壓過程中應隨時噴灑隔離劑，但要控制好用量，噴灑成霧狀。

3.4 壓實度

為保證瀝青面層質量，施工過程中應特別注意壓實度的控制。參照《公路瀝青路面施工技術規范》，壓實度采用雙控指標，即:馬歇爾標準密度的壓實度不小于98%，同時最大理論密度壓實度為92%～96%。瀝青混合料壓實工藝注意以下4點壓實注意事項:1)橡膠瀝青混凝土不應使用膠輪壓路機。2)瀝青混凝土壓實需要初壓、復壓、終壓共3道壓實:初壓靜壓2遍～3遍，復壓碾壓3遍～4遍，終壓精壓2遍～3遍。均采用雙鋼輪壓路機，初壓和終壓采用靜壓，復壓要掛震。3)為避免混合料推擠產生壅包現象，碾壓時應將驅動輪朝向攤鋪機;碾壓路線及方向不應突然改變;壓路機起動、停止必須減速緩行，不準剎車制動。壓路機折回不應處在同一橫斷面上。4)壓實12 h后，如果路面路用性能良好，可以開放通行。

4 結語

橡膠瀝青混凝土作為一種環保低碳路面材料，其高溫穩定性、抗車轍性能和抗疲勞性能等路用性能優于傳統的SBS改性瀝青，對于提高路面的耐久性能、路用性能和使用壽命具有明顯的作用。在京津高速東延工程中大規模應用橡膠瀝青混凝土，設計施工過程中在混合料原材料、施工溫度、現場攤鋪及施工質量等四個方面嚴加控制，保證了工程質量。設計和施工的應用研究為在天津地區進一步推廣橡膠瀝青混凝土奠定了基礎。

［1］交通部公路科學研究院.橡膠瀝青及混合料設計施工技術指南［M］.北京:人民交通出版社，2008.

［2］JTG D50-2006，公路瀝青路面設計規范［S］.

［3］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］.

［4］楊 鋒.談橡膠瀝青在公路工程中的應用［J］.山西建筑，2013，39(4):104-105.