橡膠瀝青應力吸收層用于防治反射裂縫的性能

常浩

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

隨著我國公路迅速發展，瀝青路面已成為公路路面的主要結構形式，瀝青路面作為柔性面層，在設計過程中會選擇在瀝青面層下鋪筑半剛性基層。半剛性基層的特點是強度高、承載性能好。但其也存在易開裂、損壞后無法愈合且難以修補等早期缺陷。半剛性基層開裂后產生的裂縫由于溫度或者荷載原因傳遞至面層形成反射裂縫是瀝青路面的主要病害之一。瀝青路面反射裂縫破壞路面的整體性，降低道路結構強度，縮短公路養護周期，增加養護成本。因此，有必要研究反射裂縫防治，提高路面的使用性能，降低養護成本。

目前，橡膠瀝青的應用形式為，用作應力吸收夾層（應力吸收層）防治半剛性基層反射裂縫。此外，我國的橡膠消耗量較大，每年產生的廢舊輪胎高達12000萬條，回收利用率不到50%，大量廢舊輪胎得不到有效處置，不僅污染環境，還造成資源的浪費。因此，將橡膠瀝青應力吸收層應用于干線公路反射裂縫防治，在全面提高路面質量的同時又能解決廢橡膠對環境的污染問題。

1 工程應用

項目依托工程位于國道106線上的某縣。試驗道路全長6.8km，按二級公路標準設計建設，雙向兩車道，設計速度為80km/h，基層為半剛性水泥穩定碎石基層，面層為瀝青混凝土。

項目選取依托工程中K866+900～K867+250段作為試驗段，共350m。人為在水泥穩定碎石基層上切縫用以模擬半剛性基層裂縫。然后采取不同的抗裂措施進行抗裂效果對比，并對其防治效果評價。抗裂措施方案如表1所示。

表1 7 種抗裂措施方案

2 防裂施工方案

項目選用20目貨車胎膠粉，密度1.156g/cm3，含水率0.6%，摻量18%；70#基質瀝青，集料選用玄武巖。膠粉摻量18%，橡膠瀝青灑布量2.6kg/m2，碎石撒布量根據試驗確定以鋪滿為準，經試驗確定撒布量為12kg/m2。其它材料為玻纖格柵、聚酯玻纖布、50×50×0.3mm鐵皮、2in鋼釘、鐵錘等。施工用機械設備如表2所示。

表2 集料技術參數

表3 7 種抗裂措施處治后路面產生裂縫條數

橡膠瀝青灑布將生產好的橡膠瀝青，輸送至瀝青撒布車，保持溫度在190℃～200℃之間，均勻的將橡膠瀝青灑布在已清理的基層表面，并隨時檢查橡膠瀝青灑布量，以便及時調整，使其灑布均勻。

碎石撒布碎石撒布應在橡膠瀝青灑布后立即進行，撒布過程中，應隨時檢查碎石撒布量，以便及時調整，使其撒布均勻。碎石撒布車上灑少量水，避免黏輪。

碾壓采用25t膠輪壓路機進行碾壓，壓路機與同步碎石撒布車間距不得超過5m，防止橡膠瀝青溫度下降過快導致其碾壓密實度不夠，使其施工質量不合格。橡膠瀝青應力吸收層初次碾壓溫度不得低于100℃。

浮石清掃碾壓完成后，及時進行浮石清掃，以增強橡膠瀝青應力吸收層與瀝青面層的黏結性能，提高路面質量和使用壽命。

4 其他方案施工

（1）玻纖格柵鋪設施工：在切縫處將玻纖格柵的一端用鐵皮和鋼釘固定在撒布有黏層油的半剛性基層上，然后分段將玻纖格柵展平繃緊固定。固定后用壓路機碾壓保證玻纖格柵與基層平整貼合。

（2）土工布鋪設施工：切縫處噴灑熱瀝青黏層油，噴灑黏層油的橫向范圍要比聚酯土工布寬5cm～10cm，并及時鋪設聚酯土工布將其進行壓實，若鋪裝時發生褶皺，應及時將褶皺部位切開，重新鋪設，并用黏層油膠結、壓實，以保證其黏結性能。

由于橡膠瀝青粘度高，凝固時間短，與碎石黏結性不易控制，且瀝青灑布均勻性難以控制，同時對施工溫度等控制難以保證，因此對于橡膠瀝青應力吸收層的施工質量控制，應從原材料加以控制，并嚴格控制施工過程中橡膠瀝青灑布量、碎石撒布量及碾壓溫度等，掌握好每個工序的時間節點，并在施工過程中，加強檢測，以便及時控制施工質量。

通過對試驗段不同防裂措施實際應用效果的跟蹤觀察，統計不同防裂措施下路面裂縫病害情況，對7種抗裂措施方案的抗裂效果進行綜合對比分析。通車一年后試驗段路面狀況總體基本完好。無防裂措施時，路面局部出現裂縫寬度最大，條數最多，裂縫最大寬度為10mm；鋪設玻纖格柵夾層時，瀝青面層出現裂縫條數相對減少，最大縫寬4mm；鋪設聚酯玻纖布夾層時，瀝青路面局部出現微小裂紋，裂紋存在但是數量稀少，裂紋寬度較小；鋪設橡膠瀝青應力吸收層及橡膠瀝青應力吸收層、玻纖格柵、聚酯玻纖布組合防裂措施時，路面狀況較好，無裂縫出現。

5 結論

由一年后的跟蹤調查后發現，未鋪筑橡膠瀝青應力吸收層的切縫基層的裂縫均反射至瀝青面層，甚至由于行車荷載和應力集中，路面出現的裂縫條數多于人為切縫條數，說明由于溫縮作用和行車荷載作用，半剛性基層產生了新的裂縫并反射發展至瀝青路面，造成瀝青路面開裂，單純的采用玻纖格柵或聚酯玻纖布并不能有效的阻止半剛性基層裂縫向瀝青面層反射發展。

通車一年后，鋪筑橡膠瀝青應力吸收層可有效抑制半剛性基層反射裂縫向路面擴展，減少路面出現裂縫病害，防止對瀝青路面產生破壞。橡膠瀝青應力吸收層防治瀝青路面反射裂縫的效果，相較于玻纖格柵和聚酯玻纖布夾層要好。通過觀察可知對基層進行裂縫預防措施后，路面上車轍、坑槽、松散、沉陷等病害產生的情況也有所改善。組合夾層措施和2層橡膠瀝青應力吸收層的防裂效果與橡膠瀝青應力吸收層差別不明顯，但其成本增加，故推薦只采用單層橡膠瀝青應力吸收層防治半剛性基層反射裂縫。