橡膠瀝青技術(shù)及其在公路路面中的應(yīng)用

張毅樂 胡大濤

摘 要：瀝青混凝土路面是公路路面結(jié)構(gòu)的主要形式之一，將橡膠粉摻加到瀝青混凝土材料內(nèi)，可提高路面高溫穩(wěn)定性，增強(qiáng)其抗變形能力，改善低溫抗裂性能，同時橡膠瀝青粘度大，可優(yōu)化混合料膠結(jié)料粘聚力。為此，本文在充分了解橡膠瀝青混凝土機(jī)理的基礎(chǔ)上，對公路路面施工中橡膠瀝青技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；路面施工；機(jī)理

隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，人民生活水平越來越高，進(jìn)而對道路行駛的舒適性提出了更高的要求。在多種因素的影響下，路面病害問題頻發(fā)，將對行車舒適度造成極大的影響。為了更好地解決此問題，橡膠瀝青混凝土得到了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)不僅能夠有效增加混凝土彈性，還能起到緩解汽車荷載對路面的不良作用，并能夠?qū)崿F(xiàn)路面受力狀態(tài)的有效改善。與其他施工材料相比，選取橡膠瀝青混凝土施工應(yīng)用效果更佳，因此在公路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。

1 橡膠瀝青混凝土機(jī)理

橡膠瀝青混凝土要求在混合料適當(dāng)添加廢輪胎粉，其無法與礦料獨(dú)自粘合，必須利用瀝青介質(zhì)使兩者形成一個整體。高溫拌和作業(yè)時，廢輪胎粉和瀝青相互作用，將會產(chǎn)生一定物理、化學(xué)反應(yīng)。為此，必須對廢輪胎粉對瀝青的影響作用有一個正確認(rèn)識。本文以干拌工藝為主，對橡膠瀝青混凝土施工進(jìn)行分析。要求在拌和樓內(nèi)添加廢輪胎粉材料，隨后將熱基質(zhì)瀝青噴入，進(jìn)行均勻攪拌，以此形成橡膠瀝青混合料。因瀝青和橡膠粉之間具有較短的反應(yīng)時間，無法充分改善瀝青路面性能。只能在破冰或性能要求低的彈性路面使用。為將橡膠顆粒的彈性作用充分發(fā)揮出來，可將橡膠連接劑摻加到混合料內(nèi)。本文選取新型橡膠連接劑CTOR，在和橡膠粉干拌施工中，其能夠利用化學(xué)方式，改變橡膠粉、瀝青的性能，全面提升膠結(jié)料的性能。

2 工程概況

某公路工程屬于運(yùn)輸主干線，道路全長16.7km，路面寬度為24m，伴隨交通量不斷增大，在車輛長期荷載碾壓作用下，導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度病害，局部出現(xiàn)嚴(yán)重破損現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為網(wǎng)裂、車轍、沉陷等，對路面使用性能造成影響。為改善現(xiàn)有交通狀況，擬對其進(jìn)行維護(hù)處理，挖補(bǔ)處理沿線病害，在原路面上加鋪4cm細(xì)粒式瀝青混凝土，局部路面鋪設(shè)3cm橡膠瀝青層，嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，制定科學(xué)設(shè)計方案，確保過往車輛行駛的安全性。

3 公路路面橡膠瀝青施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 原材料準(zhǔn)備

在橡膠瀝青路面施工過程中，瀝青、集料、橡膠粉等是主要材料，應(yīng)根據(jù)公路工程實(shí)際情況，確定所需材料的規(guī)格及性能。首先是瀝青材料，應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)測定技術(shù)指標(biāo)，，確保滿足公路施工要求。其次是集料的選擇，粗集料粒徑均勻，通?？刂圃?—15mm，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的要求，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。礦粉摻入量在混合料中占據(jù)比例約為1.5%，誤差控制在0.3%以內(nèi)。采用水篩法檢驗橡膠粉質(zhì)量，其中不得存在其他雜質(zhì)，碳酸鈣含量在4%左右，避免出現(xiàn)橡膠粉顆粒粘結(jié)現(xiàn)象。

3.2 橡膠瀝青混合料配合比例設(shè)計

應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì)條件、材料性能指標(biāo)等設(shè)計配合比例，確定級配曲線及橡膠粉摻入量，通常采用馬歇爾擊實(shí)試驗 ，雙面擊實(shí)各75次，若公路工程荷載相對較大，可適當(dāng)提高擊實(shí)次數(shù)，結(jié)合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)校驗混合料性能。同時通過馬歇爾試驗也可以確定最佳油石比數(shù)值，實(shí)際生產(chǎn)中油石比應(yīng)略低于此數(shù)值0.2%—0.3%，提升混合料的高溫穩(wěn)定性。待混合料配置完成之后，應(yīng)驗證混合料技術(shù)性能，若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，必須分析具體原因，并對配合比例進(jìn)行調(diào)整。

3.3 試驗路段鋪筑

在正式施工之前應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)鋪筑試驗路段，長度通常在100—200m左右，通過試驗路段可對配合比例進(jìn)行驗證，確定松鋪系數(shù)、碾壓次數(shù)等各項施工參數(shù)，為后期施工提供數(shù)據(jù)支持。同時檢驗拌合樓、攤鋪機(jī)等設(shè)備是否正常運(yùn)行，由專門操作人員檢驗設(shè)備使用性能，形成相應(yīng)的管理檔案，加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)工作。以試驗段施工結(jié)果為依據(jù)，及時調(diào)整設(shè)計方案中存在的不足之處，確保滿足施工要求。

3.4 混合料拌合及運(yùn)輸

在具體施工過程中，干拌法和濕拌法是常用的拌合方法，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選取相應(yīng)的拌合方式。首先是干拌法，由于外界客觀因素因素影響，應(yīng)通過拌合機(jī)觀察孔將橡膠粉投放至拌合樓內(nèi)，橡膠粉自身體積大、密度小、吸熱能力強(qiáng)，因此石料加熱溫度應(yīng)適當(dāng)提高，相較于一般改性瀝青混合料而言，其溫度應(yīng)高出10℃左右，以保證高溫拌合效果。適當(dāng)延長拌合時間，使橡膠粉與石料攪拌均勻，干拌時間不得低于18—20s，出料溫度控制在180℃左右。其次是濕拌法，此類拌合方法時間相對較長，不低于50s。拌制完成的混合料應(yīng)及時采用運(yùn)送至施工現(xiàn)場，運(yùn)輸車輛內(nèi)壁適當(dāng)灑水濕潤，避免混合料附著。放料時采用“三盤裝料法”，先進(jìn)行兩端裝料，隨后在中間部分裝料，由專人負(fù)責(zé)指揮，有效防止混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象。

3.5 混合料攤鋪

將工作面的雜物、浮散砂石等清理干凈，并提前一天灑水清洗，同時檢驗下承層的標(biāo)高、平整度，若存在與設(shè)計要求不符現(xiàn)象，應(yīng)及時采取處措施。按照厚度固定熨平板，且不得隨意調(diào)整，提高路面平整度，待攤鋪機(jī)熨平板加熱溫度超過120℃后方可進(jìn)行混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，通常采用兩臺攤鋪機(jī)同時施工，以提高施工效率，施工時攤鋪機(jī)保持5—10m左右的距離，開展梯隊作業(yè)，相鄰兩幅工作面有一定的搭接范圍，通常為3—6cm。攤鋪機(jī)應(yīng)緩慢、連續(xù)運(yùn)行，合理控制攤鋪速度，宜控制在2.5m/min左右，在攤鋪施工過程中禁止出現(xiàn)停頓或變速現(xiàn)象，對攤鋪面平整度造成影響。螺旋槳送料器連續(xù)轉(zhuǎn)動，混合料約在送料器高度2/3左右。

3.6 混合料碾壓

為達(dá)到理想孔隙率，碾壓施工三部分進(jìn)行：一是初壓階段，通常采用重型膠輪壓路機(jī)或振動壓路機(jī)，進(jìn)行高頻低幅碾壓，初期壓路機(jī)運(yùn)行速度略慢，控制在3km/h以內(nèi)，避免碾壓速度過快造成混合料側(cè)向位移。二是復(fù)壓階段，此階段應(yīng)嚴(yán)格遵循試驗段施工得出的參數(shù)，確定最佳碾壓遍數(shù)，相鄰工作段之間保持10—20cm的重疊范圍，避免出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象，以提高路面壓實(shí)程度。在碾壓施工過程中應(yīng)適當(dāng)灑水，使壓路機(jī)輪子處于濕潤狀態(tài)，防止粘附混合料，但灑水量不應(yīng)過大，以不黏輪為宜。三是終壓階段，此階段可結(jié)合施工路段實(shí)際情況提高壓路機(jī)運(yùn)行速度，控制在4km/h以內(nèi)，以消除工作面輪跡。

4 結(jié)束語

綜上所述，公路工程作為道路施工與交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，其不僅關(guān)系著運(yùn)輸結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸能力變化，更推動了社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。橡膠瀝青路面技術(shù)作為公路工程施工的重要環(huán)節(jié)，要求施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照工程實(shí)際情況，并結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、地形情況等因素，做好施工各項工作，才能達(dá)到施工流程的規(guī)范性、合理性，只有這樣才能推動工程建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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