市政工程中橡膠瀝青路面施工技術研究

趙俊

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

在最近幾年中，隨著我國社會經濟水平、科學技術水平的不斷提高，有效推動了我國市政工程行業的不斷快速發展，相應地，出現了很多與市政工程相關的新施工工藝與施工技術，其中就包括橡膠瀝青。對于橡膠瀝青，它是一種新型的混合材料，不但能夠對廢舊輪胎進行重新利用，而且有助于路面綜合性能的提高，有助于路面抗變形性能、抗裂性能的加大，因而被廣泛運用在市政道路工程中，在運用橡膠瀝青材料過程中，無需投入較多的制作成本與施工成本，同時該橡膠瀝青材料還具有比較強的粘黏性與防水性能，進而可以有效改善市政道路路面產生的疲勞裂縫與反射問題，同時有助于市政道路路面穩定性的提高[1]。通過對橡膠瀝青混凝土構成材料進行深入分析后可知，橡膠粉具有比較好的彈性，通過利用橡膠瀝青路面施工技術，能夠對動荷載對路面的沖擊作用起到有效緩沖的作用，不但能夠有效延長市政道路路面的使用壽命，而且能夠有效降低道路噪聲與提高行車的舒適度。不過，針對橡膠瀝青材料，一定要嚴格控制摻量，假如摻量偏大，便會極易導致混合料出現松散現象，道路路面更易出現病害問題，產生更多的行車安全隱患問題。所以，施工單位在進行施工過程中，一定要嚴格控制橡膠瀝青混合料的級配與橡膠粉的特性。針對橡膠瀝青材料，它具有比較強的抗水損性能、抗變形能力、抗車轍性能、抗老化性能、耐久性等。在市政工程中，隨著越來越廣泛使用橡膠瀝青材料，除了可以有效確保市政道路路面的施工質量以外，還能夠有效提高道路路面的工作能力[2]。瀝青與橡膠粉是橡膠瀝青混合料的主要成分，廢舊輪胎是橡膠粉的主要來源，通過使用濕法或者干法，便能夠制作出適合的市政道路橡膠瀝青材料。橡膠瀝青材料屬于一種新型的路面結合材料，盡管它具有多種優勢特點，但是這種材料也是存在一些不足之處的，導致橡膠瀝青路面在建成后使用過程中極易出現路面老化、車轍、龜裂等病害問題，所以在未來發展中，我們需要繼續深入研究與不斷改進橡膠瀝青材料。基于此，本文對市政工程中橡膠瀝青路面施工技術進行深入研究，具有重要意義。其中，如圖1所示。

圖1 橡膠瀝青路面示意圖

1 橡膠瀝青混凝土路面優勢分析

隨著城市交通量的快速提升，市政道路車輛通行數量呈井噴式增長，由于車輛數量較多，不同荷載車輛行車胎噪疊加后對周邊居民的正常生活造成一定的影響，形成不可忽視的城市噪音污染；為了兼顧好市政道路承載性能、降噪性能及綠色低碳性等各方面因素，橡膠瀝青混凝土路面被廣泛應用到了市政道路領域，并取得了良好的工程應用效果。橡膠瀝青混合料屬于改性瀝青材料之一，由于其加工成本較低，且能夠“消化”大量的廢舊輪胎材料，一經推廣就取得了良好的市場反饋。相較于普通瀝青混合料，橡膠瀝青混合料具備以下明顯優勢[3]。

第一，綜合成本低廉。橡膠瀝青混合料改性材料為廢舊橡膠顆粒，將橡膠顆粒加工成小粒徑橡膠碎屑，將碎屑添加到瀝青基質中持續拌和制成橡膠改性瀝青，整個制備過程能夠實現完全的工廠化生產，具備極高的成本優勢。

第二，良好的工程特性。橡膠瀝青混凝土路面能夠較強地阻抑路面在長期反復荷載作用下的反射開裂進程，延長瀝青混凝土路面的使用年限；橡膠瀝青混凝土路面的平整度更高，行車噪音更低，抗滑能力更強，駕駛舒適度和安全性更高；經橡膠顆粒改性的瀝青混合料在高溫條件下的抗變形剛度更高，能夠有效防止路面車轍、鼓包等病害的發生頻次。

第三，綠色低碳優勢。橡膠改性瀝青混合料使用廢舊橡膠材料改性，能夠“消化”大量的廢舊橡膠輪胎，有助于垃圾無害化處治；此外，使用橡膠瀝青混凝土鋪筑的路面，在同等設計荷載條件下的路面厚度更小，極大地節省了瀝青材料的用量，間接控制了瀝青混合料加工及鋪筑過程中的污染水平。

2 橡膠瀝青混凝土路面類型及作用機理分析

在市政道路設計及施工實踐中，橡膠瀝青混凝土材料主要被應用在道路的應力吸收層或面層結構中；而在道路養護工程中，橡膠瀝青混凝土材料還被用在舊有路面的瀝青罩面層中。在新建項目中，橡膠瀝青常以應力吸收層鋪設在瀝青面層與半剛性基層之間，主要目的是控制面層的反射開裂，橡膠應力吸收層能夠大量吸收下面層傳遞的應力，實現應力的均勻擴散，同時能夠封閉下面層，防止面層雨水下滲；此外，新建項目的應力吸收層和面層可同時使用橡膠瀝青混凝土材料，其對應的工程特性更佳。在養護項目中，常用作水泥混凝土路面的“白加黑”改造，常用加鋪罩面分為“橡膠瀝青面層+橡膠瀝青應力吸收層”和“橡膠瀝青面層+整平層+橡膠瀝青應力吸收層”兩種結構層。

橡膠改性瀝青混合料之所以具備良好的耐久性、抗裂性、溫穩性及抗滲性，主要借助于橡膠屑的改性作用；將廢舊橡膠加工成小粒徑碎屑，將瀝青基質加熱至180℃-190℃之間，將橡膠碎屑均勻混入瀝青基質中，拌和方式為間歇式攪拌，在高溫條件下，橡膠碎屑借助溶脹效應與瀝青基質中的輕質組分混合后，生成粘性膠凝材料，膠凝組分極大地提高了橡膠改性瀝青混合料的稠度，各項工程力學特性也相應提升。

3 市政橡膠瀝青混凝土路面各環節主要施工技術研究

下圖2為橡膠瀝青混合料拌合投料順序：

圖2 橡膠瀝青混合料拌合投料順序

3.1 市政道路用橡膠瀝青混合料拌和技術分析

為了滿足市政道路攤鋪橡膠瀝青混合料的供應量需求，并保證不同批次產品的質量可控，應采用集約化程度更高的廠拌方式，瀝青混合料拌和廠建設及運營應滿足國家環保、安全生產等要求，且應兼顧混合料運輸的便捷性和通暢性，確保拌和完成的橡膠瀝青混合料能夠第一時間運抵施工現場；拌和廠應增設完備的給排水系統，廠內作業區域及運輸道路均應硬化處治，備料應分類碼放在原料倉內，并做好防潮和排水。橡膠瀝青混合料宜采用間歇式拌和模式，最佳拌和溫度應控制在180℃-190℃之間，成料出倉溫度應控制在190℃-200℃之間；礦粉拌和倉應加裝振動設備，以防止礦粉拌和過程中出現原料“拱起”問題，為了滿足生產環保要求，廠拌設備應安裝粉塵二次收集設備，一方面能夠滿足拌和除塵要求，另一方面可以實現粉塵的二次回收和再利用。

3.2 市政道路用橡膠瀝青混合料攤鋪技術分析

橡膠瀝青混凝土現場攤鋪作業是整個施工過程中的關鍵環節，直接關系到后期瀝青混凝土路面的承載性能及可持續服役年限；橡膠瀝青混合料攤鋪作業應選用具備加熱功能的瀝青攤鋪機械，避免混合料攤鋪過程中出現熱耗散問題，攤鋪機械熨平板應具備溫度維持功能，以保證整個攤鋪作業過程中的溫度能夠始終保持在合理水平內，攤鋪機在正式作業前應提前預熱至指定溫度；為了控制瀝青混凝土攤鋪厚度，保證攤鋪標段內的路面厚度均勻，經運輸車輛傾倒到攤鋪機料斗內的混合料應及時、連續地輸送至分料倉內，保證混合料布料的均勻性和平整性；單個攤鋪作業標段內應連續攤鋪，中途不能無故中斷，現場應加強瀝青混合料運輸車輛的調度，保證供料、出料的連續性；攤鋪作業的外環境適宜溫度應介于12℃-18℃之間，在大面積攤鋪前應先選擇多個試驗段，以對比調試出最佳的松鋪系數[4]。

3.3 市政道路用橡膠瀝青混合料壓實技術分析

除了橡膠瀝青混凝土的攤鋪作業外，混凝土壓實施工對整個路面的施工質量也有至關重要的作用，如果橡膠瀝青混凝土壓實度不足，在后期車輛荷載作用過程中容易引發應力集中問題，從而加重了路面局部的承載負擔，在長期疲勞荷載作用下必然出現開裂、不均勻沉陷、鼓包等各種病害；壓實施工前應根據路面厚度和寬度制定相應的壓實機械選用方案，選擇合適的機型及噸位，做好振動壓實和靜壓實的組合設計，保證壓實質量；單個壓實標段內機械應連續推進，推進速率宜控制在180m/h-300m/h范圍內，行進速率一旦確定應保持勻速前進，中途不能隨意切換速率，原則上初壓速率應小于復壓和終壓速率，且膠輪壓實機械行進速率宜大于鋼輪壓實機械，橫向壓實面的有效搭接長度不能小于500mm；壓實施工環節應緊隨攤鋪施工環節，攤鋪作業也應嚴格控制作業溫度，橡膠改性瀝青混合料的初壓實溫度宜在160℃±5℃條件內進行，復壓實作業溫度較初壓實低20℃，終壓實作業溫度則較初壓實低65℃。壓實工況分為初壓、復壓及終壓三個環節，三個環節的壓實工況詳見下表1所示：

表1 三個環節的壓實工況

3.4 市政道路用橡膠瀝青混合料養生技術分析

橡膠改性瀝青混合料攤鋪及壓實施工完成后，為了保證瀝青混凝土路面的強度、剛度等力學參數能夠達到設計要求，攤鋪施工完成后需立即開展路面養生作業；對于瀝青混凝土路面而言，常規的養生方式就是遮蓋養護，將潮濕草簾及時覆蓋在平整后的瀝青混凝土路面表面，以控制路面水分蒸發速率，從而抑制干縮開裂病害的層程度；橡膠改性瀝青混凝土路面養生周期不能低于14d，通常情況下，養生周期應控制在14d-21d范圍內，且在路面養生周期內，應持續向路面噴水，始終保持路面覆蓋物濕潤。

4 結語

綜上，橡膠改性瀝青混合料憑借良好的工程特性、較低的加工成本及極高的綠色低碳性被廣泛應用在城市市政道路道面工程中；在市政道路橡膠改性瀝青混凝土路面施工過程中，必須保證材料拌和、路面攤鋪、路面壓實及路面養生等關鍵環節的施工質量，從而最大程度發揮橡膠改性瀝青材料在市政工程中的應用價值。