公路養護中橡膠瀝青同步碎石封層的應用

景大峻

（山東華邦建設集團有限公司， 山東 濰坊 262500）

1 橡膠同步瀝青碎石封層技術原理

橡膠同步瀝青碎石封層技術主要是用專業的同步碎石封層車將高溫橡膠瀝青和潔凈干燥的石料混合并且在路面上均勻地噴灑，在短時間內保證充分融合橡膠瀝青和石料，同時利用外力荷載作用快速形成橡膠瀝青封層，延長道路的使用壽命。在具體開展施工時，通常按照180-190℃的范圍控制橡膠瀝青溫度，所以在融合橡膠瀝青和石料過程中通常要按照超過170℃的溫度進行控制，從而將橡膠瀝青的流動性提升。此外，熱橡膠瀝青會憑借自身液態表面張力沿著石料表面向上爬升到2/3的高度，此時會在石料表面形成半月面，如此條件下，石料會有超過70%的面積覆蓋橡膠瀝青。此時，石料頭輕腳重進而充分和瀝青材料融合，有效地保證了橡膠瀝青和石料結合強度和穩定度，雖有可以用輪胎壓路機將橡膠瀝青碎石封層碾壓密實。應用橡膠瀝青同步碎石封層技術過程中，可以有效縮短粘結劑噴灑與集料撒布之間的間隔，可以大幅度地增加集料顆粒與粘結劑的裹覆面積，他們之間有著更加穩定的比例關系，從而提高作業效率，有效降低施工成本，將施工質量水平提升[1]。

2 橡膠瀝青同步碎石封層特性

2.1 良好的防水性

公路的防水性能會直接影響公路的使用壽命，通過將橡膠瀝青同步碎石封層應用于路面上能夠形成橡膠瀝青油膜，厚度大約為1-2mm，高溫瀝青結合料能夠將公路表面原有的微裂縫有效封閉，從而將裂縫產生的路面滲水缺陷有效緩解[2]。

2.2 抗反射裂縫能力較強

通過試驗數據可知，橡膠瀝青的粘彈性能比普通瀝青更加優越，如圖1為兩種瀝青材料荷載變形曲線。橡膠瀝青破壞前所蓄積的能量比普通瀝青多30%-50%。應用橡膠瀝青能夠延緩半剛性基層路面的反射裂縫。

圖1 橡膠瀝青荷載變形實驗

2.3 良好的耐久性

橡膠瀝青的溫度敏感性低，膠粉中的橡膠、炭黑等可以提高瀝青的抗老化性能，可以將結構的耐久性提高。

2.4 施工簡單，成本低廉

和常規的修罩面養護技術相比，橡膠瀝青同步碎石封層的成本較小，僅僅是修罩面技術的40%-50%，并且養護質量和效果更佳優越。

3 橡膠瀝青的性能分析

某高速公路全場48km，原路面采用的是瀝青碎石面層，空隙率較大，經過了長期使用存在路面老化、網狀裂紋等病害，需要進行預防性養護，將水損害問題進行控制，將高速公路的使用壽命延長。

3.1 材料選擇

3.1.1 橡膠瀝青

實驗表明，適當增加橡膠粉產量能夠提高橡膠瀝青的黏度，此時可以實現路面使用性能的改善，但是同時也會導致施工的難度大大增加。為此，需要做好橡膠粉摻加量的合理控制。根據工程的實際情況，橡膠粉摻量范圍可以選擇在18%-20%之間，基質瀝青型號為90#，按照表1所示的技術指標要求進行材料的配置。同時，要對橡膠瀝青的撒布量進行合理控制，通常按照1.5-2.0kg/m2的范圍控制撒布量。只有適宜地撒布橡膠瀝青才不會發生泛油等質量問題。

表1 橡膠瀝青技術要求

3.1.2 石料

通常按照4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm這三擋選用粒徑石料。在具體施工中，選用的是9.5-13.2mm的單粒徑石灰巖碎石。石料具有良好的顆粒形狀，不存在風化、雜質等不良問題。根據工程施工技術的標準要求展開各項力學指標的控制[3]。

3.1.3 水

在配置材料時要選擇無污染無雜質的自來水，并且按照施工規定控制用水量。

3.2 路用性能

為了將橡膠瀝青同步碎石封層施工質量水平提高，首先需要對混合料的性能進行深入地了解，在鋪筑試驗段針對不通過的混合料，對比分析材料的穩定性、彈性恢復性能等方面，如表2為檢測結果。

表2 試驗檢測結果

3.3 低溫抗裂性

通過5℃延度可以看出上述兩種不同混合料中橡膠瀝青比90#熱瀝青的延度更高，可見，和普通瀝青相比，橡膠瀝青有著更加明顯的低溫脆性優勢，這主要是由于橡膠粉的延展性、可塑性較強，在充分結合瀝青材料后能夠將橡膠瀝青的低溫延展性能從很大程度上提高。

3.4 高溫穩定性

兩種不同混合料的高溫性能可以通過軟化點來進行評價。通過試驗表明，90#熱瀝青的軟化點為44.2℃，橡膠瀝青的軟化點為68.3℃。可見，橡膠瀝青的高溫穩定性和粘性較好，能夠將車轍產生的幾率降低。

3.5 彈性恢復性能

通過表1可知，90#熱瀝青在25℃時彈性恢復率是7.21%，而橡膠瀝青高達76.2%。可見，橡膠瀝青有著更強的抗疲勞性能，這和橡膠粉具有較大的彈性有著直接關系，通過在瀝青材料中添加橡膠粉能夠將橡膠瀝青的彈性恢復性能顯著提高，能夠將瀝青路面的抗疲勞能力增強，在延長路面使用壽命方面發揮著顯著優勢。

4 橡膠瀝青同步碎石封層施工

4.1 準備工作

在正式施工前首先需要檢查舊路面的具體情況，針對瀝青路面的坑槽、車轍、沉陷等病害問題和病害程度進行分析，合理制定處理措施。清理干凈路面，全部沖洗干凈表面的污染物和雜物。在路面完全干燥后可以開展同步碎石封層施工技術，同時將施工所用機械設備準備好[4]。

4.2 試驗段鋪筑

根據設計方案封層車的標定，同時做好量撒布量、石料撒布量、行車速度等施工參數的合理選取。通過試驗段試鋪結果將上述施工參數確定，保證大范圍施工時能夠達到預期效果。

4.3 橡膠瀝青灑布

在撒布材料之前，要做好封層線路的規劃，在原路面上將引導線詳細地標示出，可以以原有路面標線作為參照物保證封層車行駛的路線符合規定要求。在具體封層中，要保證勻速形式，保證均勻地攤鋪橡膠瀝青材料，在均勻撒布瀝青材料以及罐內處于循環狀態后，才可以正式開展施工段的攤鋪。如果在撒布過程中發生了不均勻的問題需要專門的人處理，同事壓路機緊跟封層車進行路面壓實，將橡膠瀝青的黏性和壓實度提高。

4.4 接縫處理

在橫縫處理時通常采用的是對接法。為了保證橫向銜接的準確性，需要用鐵板、油氈等橫鋪在每一段的接頭處開頭和結尾。封層車經過后取走鐵板或者油氈。縱縫處理時需要在第一幅的右側正常噴灑橡膠瀝青，將第一個碎石卸料槽的寬度減少，在撒布第二幅左側橡膠瀝青時要注意按照10cm的標準和第一幅重疊交叉，從而保證按照正常的要求控制橡膠瀝青的使用量[5]。

4.5 碾壓

在撒布完橡膠瀝青后需要立刻按照5-8 km/h的速度進行碾壓，只需要保證單粒徑碎石能夠和瀝青牢固地結合在一起即可無需多余碾壓。在碾壓工作后可以開放交通，利用形成進一步碾壓。

4.6 養護

在完成同步碎石封層鋪筑后需要養護處理，重點要關注的是路面的成型狀況，通常需要行車你那呀和高溫泛油1-2月后才能真正達到養護的效果，同時工作人員要注意在嚴重泛油的位置補撒石料。

4.7 施工中注意的事項

應當選擇干燥條件進行整個施工路段的施工作業，橡膠瀝青同步碎石封層技術施工作業盡量避開大風、大雨的天氣，避免橡膠瀝青在低溫環境下爬升能力不足，導致瀝青和石料的結合性能降低，從而發生脫粒等不良問題。為了避免噴灑黏度過大的問題出現，需要做好橡膠瀝青噴灑溫度的通知，避免發生橡膠瀝青霧化的問題。噴灑溫度過大的話會加快瀝青粘度衰減，通常需要按照180-190℃范圍進行噴灑溫度的控制。在施工中要注意勻速形式封層車，將瀝青和石料的撒布率進行協調控制。此外，要由專門的人員在同步碎石封層車后及時灑掃彈出攤鋪寬度外的碎石將其放入攤鋪寬度內。橡膠瀝青存罐內設立攪拌裝置，保持勻速攪拌，避免形式過程中發生離析等不良問題。當天配置的橡膠瀝青要在當天使用完。如果剩余部分瀝青需要第二天使用，那么需要在使用前檢測瀝青的性能，不得使用性能不合格的材料[6-7]。可以適當添加膠粉將瀝青材料的粘度提高。

5 結束語

瀝青路面在我國的公路中有著較為廣泛的應用，但是經過長期的使用會出現不同程度的病害，比如常見的裂縫、坑槽等。利用橡膠瀝青同步碎石封層技術能夠大到修補瀝青表面病害的效果，可以將路面的使用性能和使用壽命提高。文章以具體的工程為研究對象，從橡膠瀝青材料配置以及瀝青同步碎石封層技術的應用方面進行了分析探討，希望有助于提升公路養護水平。