橡膠瀝青應力吸收層在城市道路改造工程中的應用

齊奕巍

(中國市政工程華北設計研究總院哈爾濱分院)

橡膠瀝青應力吸收層在城市道路改造工程中的應用

齊奕巍

(中國市政工程華北設計研究總院哈爾濱分院)

道路結構基層破壞產生裂縫，基層裂縫反射至面層產生破壞，為防止基層反射裂縫對道路的使用產生的影響，國內外進行了大量的研究及比較，將結合哈爾濱市呼蘭區(qū)利民大道改造工程，深入介紹橡膠瀝青應力吸收層在城市道路改造中的應用。

橡膠瀝青;應力吸收層;城市道路改造

1 城市道路瀝青面層病害

瀝青路面在使用過程中，會出現(xiàn)不同程度的病害，病害中較為常見的有磨光骨料、突出、剝落、龜裂、中度的橫向接縫破損、角裂等等。以上病害產生的主要原因為路面基層破壞，對面層產生反射裂縫。反射裂縫多發(fā)生半剛性基層上的瀝青面層，舊瀝青路面改造瀝青加鋪層及水泥混凝土路面瀝青加鋪層。反射裂縫形成后，在瀝青面層形成不同程度的破壞，形成地表水侵入路基的通道，地表水侵入道路基層后，受寒冷季節(jié)及冷暖交替的影響，經反復凍融循環(huán)對基層造成更加嚴重的損壞。

綜合上述原因，推遲反射裂縫的出現(xiàn)、推遲反射裂縫的全面發(fā)生，保護路面免受水損害是解決以上病害的重要問題。

2 反射裂縫的解決方法

處置反射裂縫的常用技術措施主要為以下幾種。

(1)土工布、土工格柵等土工織物類材料，通過粘結、嵌鎖等方式與瀝青混凝土組成一種復合材料共同承受荷載。

(2)國內外廣泛研究過的應力吸收膜SAMI。

(3)美國科氏公司研究一種名為STRATA的應力吸收系統(tǒng)，在北京二環(huán)、武黃高速的改造中防反效果明顯。

(4)設置一定厚度的處置碎石上基層，能有效吸收、削弱裂縫尖端應力集中，達到防治反射裂縫的目的。

應力吸收層SAMI與其他幾種處理方法相比較具有以下優(yōu)點。

(1)推遲反射裂縫出現(xiàn)的時間，反射裂縫首次出現(xiàn)時間約2 a，全面出現(xiàn)反射裂縫的時間比土工布罩面和熱拌瀝青罩面晚3～5 a。

(2)SAMI也具有優(yōu)良的抗老化和耐久性能，能夠延長瀝青路面使用壽命，設計為5 a。

(3)SAMI有助于填封接縫，SAMI有較強的流動性，更易于填補到下層裂縫中，起到良好的封閉作用。

(4)SAMI可以回收再用，由于其材料有可以輕松研磨特性，更加環(huán)保經濟。

(5)SAMI為標準的熱拌和瀝青生產和施工方法，并可使用當地現(xiàn)有的材料，工藝簡單。

(6)施工過程中與土工布及土工格柵相比工期較短，施工過程中關閉車道較少。

(7)SAMI可以大大改善層間應力狀態(tài)，避免推移、坑槽現(xiàn)象的產生，延緩反射裂縫的發(fā)生。

3 橡膠瀝青應力吸收層建議的技術標準

(1)材料技術要求，見表1、表2。

表1 SAMI技術要求

表2 SAMI石料技術要求

(2)施工技術要求。

橡膠瀝青灑布量為2～2.4 kg/m2，噴灑厚度為2 mm/層。碎石撒鋪厚度為13.2～16 mm，碎石應撒布均勻。

4 SAMI應力吸收膜施工工藝

(1)施工前的準備工作。

施工前應清除基層表面雜物，舊路基層原有裂縫處應清掃干凈，待表面干燥后方可施工。

(2)橡膠瀝青灑布與碎石的撒鋪。

橡膠瀝青灑布量為2～2.4 kg/m2，噴灑厚度為2 mm/層，有漏灑的地方用人工補齊，碎石采用9～12 mm粒徑，撒鋪厚度為13.2～16 mm，碎石應撒布均勻。撒鋪碎石前應封閉交通，嚴格禁止車輛和行人通行。

(3)碾壓。

SAMI的碾壓溫度在施工中是一個重要的控制環(huán)節(jié)，初壓應在碎石鋪撒后立即進行，復壓2遍，一共碾壓3遍即可結束。

(4)清掃。

在碾壓完成應力吸收層形成后，應對應力吸收層進行徹底清理，清除表面沒有粘結的碎石，保證下一階段施工的安全，減少對周邊環(huán)境的影響。

(5)開放交通要求。

應力吸收層施工及后續(xù)的瀝青混凝土面層施工原則上不應開放交通，若遇特殊情況須開放交通，應在施工完成后3 h方可允許車輛通行，但應嚴格控制車速，減速慢行，減少對已形成的應力吸收層的影響。

5 施工質量要求

(1)應力吸收層的施工質量必須嚴格按照“規(guī)范”的相關規(guī)定執(zhí)行。

(2)路面施工時，應盡量做到與瀝青混凝土面層的連續(xù)施工，避免應力吸收層被污染。

(3)施工應參照國內外的先進經驗進行，根據現(xiàn)場的施工條件、場地、氣象等不同情況采取相應的措施，并應加強施工管理，嚴格控制工序及質量，精心施工，規(guī)范作業(yè)，確保工程的施工質量。

6 橡膠瀝青應力吸收層在城市道路改造工程中的應用

哈爾濱市呼蘭區(qū)利民大道原為一級公路，瀝青路面寬度13.5 m，兩側各有0.75 m路肩，路堤頂面全寬15 m，原設計為雙向2車道，目前按雙向4車道使用。舊有路面結構由上至下為4 cm細粒式瀝青混凝土、8 cm粗粒式瀝青混凝土、33 cm水泥穩(wěn)定砂礫、18 cm石灰土。改造后道路等級主路為城市快速路，設計車速為80 km/h;輔路為城市主干路Ⅰ級，設計車速為50 km/h。工程紅線寬度100 m，采用三幅路形式，主路采用25 m寬雙向6車道，拓寬部分為新建路面，原有路面覆蓋補強，主路兩側均設置6 m寬綠化分隔帶，兩側輔路主要服務于周邊新城區(qū)交通轉換車輛，采用單向8.25 m寬2車道，人行道寬3 m，人行道與輔路間設2 m綠化分隔帶，最外側是18.25 m寬的景觀綠化。

由于原有路面經過多年使用，出現(xiàn)大量裂縫，因此設計時在補強層與原有路面結構之間使用了橡膠瀝青應力吸收層，在該工程建成后，經過多年使用驗證，道路使用狀況良好，路面反射裂縫出現(xiàn)的幾率大大降低。

7 總結

橡膠瀝青應力吸收層技術在我國做為一種新型的路面裂縫處治技術，在瀝青路面裂縫處治方面的應用尚需大量的實際工程應用來證明其在市政道路工程中的應用效果，通過在哈爾濱市呼蘭區(qū)利民大道改造工程中對橡膠瀝青應力吸收層的實際應用，證明了橡膠瀝青做為柔性路面的應力吸收層能夠達到預期的使用效果，相信SAMI在今后的市政道路建設當中一定會得到大范圍的應用。

［1］城市道路與橋梁設計規(guī)范［M］.中國建筑工業(yè)出版社.

［2］道路設計資料集［M］.人民交通出版社.

U416.217

C

1008-3383(2012)02-0013-01

2011-09-11

齊奕巍(1979-)，工程師，從事市政道路橋梁設計工作。