高速公路橡膠瀝青封層施工及關鍵點控制

張立軍

(山西長興路橋工程有限公司，山西長治 046000)

高速公路橡膠瀝青封層施工及關鍵點控制

張立軍

(山西長興路橋工程有限公司，山西長治 046000)

分析了高速公路橡膠瀝青同步碎石封層的機理，從橡膠瀝青生產、預拌碎石、橡膠瀝青灑布、碎石撒布、碾壓、清掃六個環節，闡述了橡膠瀝青封層施工技術，并提出了施工質量控制措施，指出橡膠瀝青能有效延長路面的使用壽命，節約養護成本。

高速公路，橡膠瀝青，同步碎石封層，質量控制

0 引言

隨著我國經濟的快速增長，廢舊輪胎堆放導致的黑色污染已成為一個重要的環境問題。為實現資源的循環利用，我國從國外引進的橡膠瀝青采用廢舊汽車輪胎和普通瀝青生產而成，實現了廢舊輪胎變廢為寶，降低了工程成本，延長了路面使用壽命。

大規模使用廢棄輪胎生產的橡膠瀝青，具有良好的路用性能，是一種綜合效益顯著的綠色環保型路面材料。在山西忻阜高速施工中，在路面施工中采用了橡膠瀝青，使得路面彈性增加，能有效降低車輛行駛產生的噪聲，減少了路面產生開裂的危害。據統計，該工程僅采用橡膠瀝青一項，就節約瀝青材料2 000多噸，節省筑路成本1 000多萬元。

在我國高速公路施工中，很多選擇采用了水泥混凝土路面，由于使用年限較長，路基已基本穩定，路面結構承載力較強。在高速公路養護中，水泥混凝土路面恢復路面使用功能和防止反射裂縫是最重要內容。在原路面加鋪瀝青混合料是一種最簡單、實用的途徑。采用橡膠瀝青同步碎石封層工法，可及早處置路面病害，有效延長道路使用壽命。

在水泥路面加鋪橡膠瀝青碎石封層，用于水泥混凝土路面與瀝青路面之間，具有吸收路面應力、減少反射裂縫等顯著的路用性能，同時防水性和粘結效果顯著，在我國進行推廣和應用，具有明顯的社會效益和經濟效益。

1 概述

同步碎石封層，是通過使用專用設備(同步碎石封層車)實現在舊路面上同步撒布瀝青膠結料和單一粒徑碎石，再通過膠輪壓路機或自然行車輾壓后，使膠結料將一定高度碎石表面包裹，達到恢復路面功能的目的，見圖1。

圖1 同步碎石封層原理

在同步碎石封層施工中，采用橡膠瀝青作為膠結料使用，可顯著提高路面的耐久性。橡膠瀝青是將廢舊輪胎膠粉、基質瀝青及改性劑在180℃以上的高溫條件下充分拌合，三者發生溶脹反應后形成一種性能良好的改性瀝青膠結材料。

橡膠瀝青封層的機理:在保證結構受力良好的前提下，通過較厚的橡膠膜水平剪切變形和一定幅度的碎石轉動，可將舊水泥路面接縫或裂縫處的瀝青層應力或應變實現有效削減和吸收，達到對反射裂縫的預防或延緩的目的。

在橡膠瀝青封層結構中，碎石的作用在于為瀝青層提供一個良好的支承。橡膠瀝青層較厚，路面彈性恢復率大，還能有效阻止水分下滲。同時，碎石顆粒可進行一定程度的轉動，使得傳到瀝青層底面上的應力大幅削減。

在我國開展的一些工程實例表明，使用橡膠瀝青同步碎石封層結構進行舊水泥路面處治，可將路面噪聲降至以前的60%，工程成本可降低40%以上，縮短工期近1/3。

2 原材料

1)碎石應采用4.75 mm～9.5 mm單一粒徑碎石，石質應堅硬、清潔、不含風化顆粒，具有足夠的強度和耐磨耗性，以抵擋交通磨損。

碎石質量須上面層符合粗集料質量要求，超出粒徑范圍碎石含量應小于10%。

使用近立方體顆粒的玄武巖、輝綠巖等高強度碎石最好，以確保碎石在瀝青中達到合適的嵌入深度。

2)橡膠瀝青粘度是控制的關鍵，彈性恢復率也很重要。某工程中采用的橡膠瀝青技術指標見表1。

表1 某工程中橡膠瀝青技術指標

生產的橡膠瀝青應在24 h內用盡。必須進行存儲時，應降溫儲存。存儲時間不超過3 d的，儲存溫度控制在160℃左右。存儲時間超過3 d的，儲存溫度在140℃以下為宜。

3 封層施工工藝

橡膠瀝青封層是在舊水泥路面上灑布一層橡膠瀝青，撒布等粒徑的預拌瀝青碎石后，使用輪胎壓路機碾壓使一定高度碎石浸入并穩定在橡膠瀝青中，恢復路面使用性能。

在進行施工前，應將舊水泥路面上的泥土、雜物等清除，并確保基面粗糙、干凈、干燥。必要時，對松散部位還應進行補強，以確保基層穩定。

施工工藝流程:生產橡膠瀝青→碎石預拌→橡膠瀝青灑布→等粒徑碎石撒布→碾壓→清掃。

3.1 生產橡膠瀝青

橡膠瀝青生產的關鍵在于溫度控制。某工程中，進行橡膠瀝青生產的溫度控制如表2所示。

表2 橡膠瀝青生產溫度控制表

橡膠瀝青生產中，混合料須在攪動狀態下反應45 min以上，方可確保橡膠粉充分溶脹，以保證一定的粘結強度。

生產的成品瀝青不能使用完畢時，應保溫儲存。選擇采用的儲存罐須具備有效的加熱和保溫功能，橡膠瀝青存儲溫度不得低于190℃。

3.2 預拌碎石

為確保撒布后石料與橡膠瀝青具有良好的粘結，須采用基質瀝青進行碎石預拌。預拌過程中的油石比控制在0.3%～0.6%范圍內，碎石加熱溫度不低于130℃，出料溫度不低于120℃。冷卻后的石料應個體獨立，利于撒布。

3.3 橡膠瀝青灑布

在處理好的基面上噴灑橡膠瀝青，灑布應均勻。

應嚴控灑布量，橡膠瀝青用量控制在2 kg/m2～3 kg/m2，偏差量控制在±0.2 kg/m2范圍內。在封層車前進過程中，縱向灑布相銜接部位應重疊10 cm，同時應避免出現灑布過量導致的泛油現象。

通過噴油嘴高度調整形成不同厚度的瀝青膜。

瀝青灑布車應勻速行駛。

3.4 碎石撒布

橡膠瀝青灑布后，應立即滿鋪碎石，以確保瀝青和碎石的有效粘結，可使用專用的碎石撒布車進行作業。

碎石撒鋪量以滿鋪、不散失為度，控制在15 kg/m2～22 kg/m2，撒布不足部位應使用人工進行補足。最低撒布溫度不低于120℃。

當采用同步碎石封層車時，橡膠瀝青撒布與碎石撒布同步完成。

3.5 碾壓

剛撒布完畢后不能立即碾壓，當改性橡膠瀝青溫度降至100℃左右時，采用一定噸位的輪胎壓路機進行碾壓作業。

應合理選擇壓路機噸位、數量，壓路機與撒布車距離不能超過5 m，碾壓遍數2遍～3遍，使碎石壓入瀝青中且粘結牢固。碎石嵌入瀝青應具有足夠爬升高度，以保證一定的裹覆面積。

某工程中，碾壓溫度、時間要求如表3所示。

3.6 清掃

碾壓完畢后，將多余的、沒有粘結的、散落在瀝青外邊的松散碎石安排專人進行清除，并在施工完畢后的一周內及時回收過往車輛高速行駛帶起的多余石料。

表3 路面碾壓溫度與時間要求表

4 質量控制關鍵點

1)在橡膠瀝青生產中，為穩定成品性能和質量，應對橡膠瀝青粘度變化進行實時監控。

2)在進行施工前，通過試鋪確定封層施工中的各項參數。如機械組合、瀝青灑布控制溫度、灑布設備參數等，路面成型后的質量符合要求后方可施工。

3)可采用智能同步碎石封層灑布車，可實現對灑布劑量的精確控制，同時帶有加溫、保溫和攪拌功能。為確保橡膠瀝青呈霧狀噴灑，橡膠瀝青噴灑溫度應在170℃以上。

4)施工現場氣溫在10℃以上，無大風、濃霧或下雨，一次均勻灑布。應根據瀝青的粘度水平合理確定灑布量，瀝青粘度越高，灑布量越大。灑布過程中，灑布車應保持勻速行駛，確保灑布均勻性。

5)噴灑瀝青后須及時撒布預拌碎石，使膠結料與石料之間有最充分的接觸。碎石撒布面積占瀝青灑布面積的60%～70%即可。根據現場試驗合理確定灑布量，以碾壓不粘輪為度。

6)為保證碎石撒布的均勻性，在撒布車啟動及縱橫向交接部位，應給予關注是否出現重疊和漏撒。對出現的局部重疊，應在碾壓前人工清理。

5 結語

在高速公路舊水泥路面實施橡膠瀝青碎石封層，可封閉舊路面裂縫等早期病害，有效遏制結構性病害的發生，大大提高路面行車的安全和舒適，有效恢復路面的抗滑性能和抗水滲能力，使得路面使用壽命顯著延長，節約路面的后期養護成本。

橡膠瀝青封層具有良好的路用性能，其施工工藝簡單，在我國進行推廣和應用，可降低工程成本，有效縮短封閉交通時間。橡膠瀝青同步碎石封層是一種全新的養護手段，具有顯著的經濟效益和社會效益。

［1］冉曉東.公路工程中橡膠瀝青同步碎石封層的施工技術［J］.工程技術(引文版)，2016(5):56-58.

［2］王 剛.橡膠瀝青同步碎石封層技術的應用［J］.工程技術(文摘版)，2016(4):123-124.

［3］李松山.橡膠瀝青同步碎石封層施工工藝與質量控制［J］.甘肅科技，2015(16):89-90.

On rubber asphalt seal construction of expressways and key point control

Zhang Lijun
(Shanxi Changxing Road and Bridge Engineering Co.，Ltd，Changzhi 046000，China)

The paper analyzes the mechanism for the rubber asphalt simultaneous macadam seal on expressways，illustrates its construction technique from the production of the rubber asphalt，pre-mixed macadam，rubber asphalt，rubber asphalt cloth，macadam spreading，compaction，and cleansing，points out the construction quality control measures，and points out the rubber asphalt and prolong the lifespan of the roadbed and save maintenance cost.

expressway，rubber asphalt，simultaneous macadam seal，quality control

U415

:A

1009-6825(2016)36-0160-02

2016-10-19

張立軍(1968-)，男，工程師