淺談橡膠瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制

趙靜靜

(山西路橋第一工程有限責任公司五處)

1 原材料的選擇

根據(jù)路面上面層的功能性和對集料的技術(shù)指標要求，特別是鋪筑SMA 路面必須采用石質(zhì)堅硬的碎石，以便顆粒之間相互接觸、擠壓而不會發(fā)生碎裂，這是SMA 混合料與普通懸浮式瀝青混合料不同之處。項目粗集料選用商州楊斜鎮(zhèn)華迪石料廠生產(chǎn)的閃長巖，該石料表面粗糙，密度大(2.954 t/m3)，壓碎值小(11%)母巖強度高(120 MPa 以上)。加工工藝先進，采用二級破碎機組，水洗除塵與干燥除塵相結(jié)合;如果石料加工廠與母巖開采場分開，且生產(chǎn)碎石過程中采用大功率除塵設(shè)備，生產(chǎn)碎石的粉塵含量滿足要求，比較潔凈，建議不宜采用水洗除塵，因石料都有一定的吸水率，拌和時干拌時間短，碎石內(nèi)部水分不能完全烘干，將影響石料與瀝青之間的結(jié)合。上面層用粗集料的單級配必須嚴格控制。項目選擇兩檔粗集料，一檔為9.5～16 mm。另一檔為4.75～9.5 mm;碎石加工時篩網(wǎng)布設(shè)要與拌和樓篩網(wǎng)布設(shè)相匹配，嚴格控制16 mm(含16 mm)以上的料和4.75 mm 以下的料，確保混合料合成級配符合要求。

細集料必須選用潔凈規(guī)格的10～20 mm 的石灰碎石采用專用的制砂機生產(chǎn)的品質(zhì)好級配連續(xù)滿足要求的機制砂，細集料兩大指標要嚴格控制:(1)0.075 mm 以下的粉料含量要嚴格控制，一般不宜大于8%，控制方法主要是增加制砂機設(shè)備的除塵能力和控制10～20 mm 碎石中的軟石含量。(2)存儲時應大棚覆蓋存放放置二次污染。

礦粉最好采用現(xiàn)場加工，選用潔凈的石灰?guī)r10～20 mm或10～30 mm 碎石加工生產(chǎn)，確保礦粉質(zhì)量。

橡膠瀝青:基質(zhì)瀝青選擇一般通常與鋪筑普通瀝青路面相同，也就是與所在地常規(guī)瀝青一樣，我們項目基質(zhì)瀝青選用“殼牌”A 級90#瀝青，膠粉選用斜交胎生產(chǎn)的40 目膠粉，橡膠瀝青的質(zhì)量要求每次在使用前必須進行質(zhì)量檢驗。

2 配合比設(shè)計

2.1 橡膠瀝青混合料的室內(nèi)配合比設(shè)計

(1)橡膠瀝青混合料設(shè)計方法。

采用馬歇爾擊實試驗方法，有條件地區(qū)也可使用旋轉(zhuǎn)壓實的試驗方法來驗證。

(2)級配范圍。

橡膠瀝青混合料面層采用ARGM－13 間斷級配型的骨架密實型結(jié)構(gòu)，橡膠瀝青混合料的礦料級配范圍見表1 所示。

(3)室內(nèi)馬歇爾試驗指標。

橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計標準和性能要求見表2。

表1 AR－SMA－13 橡膠瀝青混合料礦料級配建議范圍

表2 橡膠瀝青混合料馬歇爾試驗技術(shù)標準及性能要求

(4)室內(nèi)試驗操作要求。

室內(nèi)實驗室操作要求包括:進行目標配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比設(shè)計時，制備試件的混合料，需采用小型瀝青混合料拌和機拌和，以模擬生產(chǎn)實際情況;每組試件個數(shù)4～6 個;試件成型溫度不低于145 ℃，拌和溫度在165～175 ℃之間擊實溫度在160～170 ℃之間;橡膠瀝青混合料試件密度試驗方法:橡膠瀝青混合料統(tǒng)一用表干法的毛體積相對密度。

2.2 橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)配合比設(shè)計

(1)橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計。

應遵循《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40－2004)中關(guān)于熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計的目標配合比、生產(chǎn)配合比及試拌試鋪驗證的三個階段，確定礦料級配、橡膠粉摻量和級配以及最佳瀝青用量。

(2)橡膠瀝青配合比設(shè)計實驗。

橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計的試驗溫度應相應提高10～20 ℃。主要內(nèi)容包括:橡膠瀝青混合料級配。采用體積設(shè)計法確定最佳瀝青用量，通過體積設(shè)計法確定瀝青的用量，并參考馬歇爾試驗法和謝倫堡瀝青析漏試驗及肯塔堡飛散試驗。

橡膠瀝青混合料試驗。瀝青和礦料按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40－2004)中的規(guī)定要求加熱，瀝青加熱溫度為175～180 ℃，礦料加熱溫度為180～190 ℃，橡膠瀝青混合料拌和溫度為180 ℃左右，擊實溫度為165～170 ℃;瀝青混合料拌和時間以瀝青均勻裹覆集料為度。間歇式拌和機每盤的生產(chǎn)周期不宜少于60～75 s。

(3)馬歇爾試驗，測定相應的技術(shù)指標。

馬歇爾試驗中，混合料的空隙率應在2%～4%之間，馬歇爾穩(wěn)定度應大于8 kN。馬歇爾試驗確定的結(jié)合料用量應采用謝倫堡瀝青析漏試驗法進行驗算，損失率應控制在0.3%內(nèi);如不合格，應調(diào)整用量或重新設(shè)計。

3 橡膠瀝青路面的鋪筑技術(shù)

3.1 試驗段的準備與鋪筑

同普通瀝青混凝土施工一樣，橡膠瀝青混凝土也要經(jīng)過目標配合比設(shè)計，生產(chǎn)配合比設(shè)計，生產(chǎn)配合比設(shè)計驗證，試驗段鋪筑幾個階段來確定最佳油石比，拌和工藝、攤鋪工藝、壓實工藝、松鋪系數(shù)，掌握施工縫的正確處理方法，起到指導大面積施工的目的，前面已介紹了配合比設(shè)計，下面強調(diào)試驗段鋪筑時應注意事項。

3.2 配合比設(shè)計

應從二次篩分后進入各熱料倉時取樣，進行篩分，通過計算使級配接近目標配合比設(shè)計級配，而不要偏離過遠，并以此確定各熱料倉的用料比例。生產(chǎn)配合比的橡膠瀝青用量通常與目標配合比設(shè)計用量存在一定的偏差，但相差不應過大，一般控制在0.2%以內(nèi)。

3.3 橡膠瀝青混合料拌和

(1)設(shè)備選型:上述選擇功率和拌合能力較大的拌和機同時由于橡膠瀝青黏度大，普通瀝青泵難于順暢泵送橡膠瀝青。因此要選用大功率瀝青泵，一般至少選擇50 m3以上瀝青泵，同時瀝青管道直徑應大于80 mm，拌和完橡膠瀝青必須將管道清洗干凈，否則降溫后橡膠瀝青容易將管道堵塞。

(2)溫度控制:橡膠瀝青混合料對拌和樓溫度控制要求更為嚴格;橡膠瀝青加熱溫度為180～190 ℃，礦料加熱溫度為190～200 ℃，混合料出廠溫度為175～185 ℃，混合料廢棄溫度195 ℃。

(3)拌和時間控制:橡膠瀝青混合料拌和周期時間一般為65～70 s，其中干拌時間不少于10 s，濕料時間不少于40～50 s，以無花白料，瀝青均勻裹覆集料為度。

(4)計量標定:施工前應對拌和機各熱料倉，瀝青秤等計量裝置進行標定，確保計量精度準確，同時也要對拌和樓的溫度控制進行標定。

3.4 混合料的運輸、攤鋪與壓實

混合料運輸應采用大噸位自卸車，車輛四周用棉被包裹密實，上面用篷布加棉被覆蓋。卸料時篷布不揭開，防止混合料表面溫度散失，裝料時應將車前、后、中移動，使裝料均勻、防止離析。

攤鋪溫度不得低于170 ℃，應保證連續(xù)勻速攤鋪，攤鋪速度應與供料速度相匹配，視攤鋪厚度、寬度而定，一般控制在2～3 m/min;攤鋪機熨平板振動頻率設(shè)定為4～6 級，夯錘振搗頻率設(shè)定為4 級，以保證初使壓實度達到85%以上。由于橡膠瀝青比較黏稠，攤鋪作業(yè)面在碾壓之前盡量避免人工踩踏，造成表面斑點缺陷。采用雙機聯(lián)鋪時，前后兩機相距一個車距，確保縱向結(jié)縫密實、溫差小。

壓實應緊跟攤鋪機碾壓，初壓采用前靜后振的方式，振動頻率宜為50～70 Hz，為防止在碾壓過程中混合料過快的降溫，應將壓路機噴水嘴隔一關(guān)一，并采用間歇式噴水，即前進噴水、后退關(guān)閉，以不粘輪為度，壓實工藝視攤鋪寬度一般選擇6～8 臺雙鋼輪壓路機，并配置一臺小型壓路機碾壓邊部。由于橡膠瀝青很黏，輪胎壓路機碾壓時會引起粘輪，一般不選用輪胎壓路機碾壓。

4 橡膠瀝青混凝土質(zhì)量控制要點

(1)橡膠粉生產(chǎn)廠家和碎石加工廠要安排監(jiān)理工程師和施工單位試驗人員駐廠把關(guān)，控制膠粉加工必須使用斜交胎，同時發(fā)往工地的各種材料應有駐廠監(jiān)理簽認的出貨單，防止亂進其他廠家材料。

(2)膠粉存放應在密封的庫房內(nèi)，防止膠粉受潮結(jié)團，同時庫房應遠離火源，做好防火安全工作。

(3)膠粉瀝青生產(chǎn)時，必須有快速升溫裝置，監(jiān)理工程師在生產(chǎn)前應對所進設(shè)備性能、功率、匹配情況進行認真的檢查，既要滿足質(zhì)量要求，還要滿足生產(chǎn)能力。

(4)橡膠瀝青加工設(shè)備應盡量靠近拌和設(shè)備，同時在生產(chǎn)混合料前幾個小時才能開始生產(chǎn)橡膠瀝青，通過計算混合料每日產(chǎn)量，確定橡膠瀝青產(chǎn)量，力爭做到當日生產(chǎn)當日消耗完，避免長時間存放質(zhì)量下降。

(5)嚴格控制拌和溫度、拌和時間、瀝青用量，每日應將鋪筑長度，混合料總量與瀝青用量來計算總的瀝青含量和油石比，以及平均鋪筑厚度，從宏觀上控制施工質(zhì)量。

(6)橡膠瀝青混凝土壓實工藝要嚴格控制，壓路機配置數(shù)量應與車道數(shù)而定，四車道一般不少于6 臺，六車道不少于8 臺，嚴格控制壓路機噴水方式和噴水量。

(7)路面成型后要封閉交通，等表面溫度完全冷卻后在開放交通，早期應控制車輛行駛時急轉(zhuǎn)彎、剎車、掉頭。

5 總 結(jié)

總之，橡膠瀝青在路面施工中有著很高的應用價值，因而我們應重視對橡膠瀝青材料的研究并強化其在路面施工中的推廣應用。

［1］高敏杰，李國芬，高俊啟.橡膠瀝青應力吸收層對路面防裂的影響［J］.南京林業(yè)大學學報:自然科學版，2008，31(6):151－153.

［2］李波.橡膠瀝青路面抗滑性能研究［J］.中外公路，2009，29(5):256－258.

［3］蔡明祥，龍青海.橡膠瀝青路面施工監(jiān)理的質(zhì)量控制［J］.人民長江，2010，41(23):105－108.

［4］康愛紅，吳邦偉.TOR 橡膠瀝青在路面養(yǎng)護中的應用研究［J］.揚州大學學報:自然科學版，2012，15(3):75－78.