橡膠瀝青在高速公路瀝青路面中的應(yīng)用

曹以龍

廣東能達高等級公路維護有限公司 510030

摘要：隨著施工技術(shù)的進步和經(jīng)驗的積累，大量新技術(shù)、新工藝和新材料不斷出現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中，其中最為典型的有橡膠瀝青、瀝青再生、瀝青溫拌等。本文結(jié)合工程實例，分析了橡膠瀝青在施工中的應(yīng)用。結(jié)果表明，橡膠瀝青滿足施工需要，能夠取得良好的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；高速公路；施工應(yīng)用

引言：

橡膠瀝青（AR）就是“瀝青、回收輪胎橡膠和某些添加劑混合而成的膠結(jié)料，橡膠成分最少占到總量的 15%，并且橡膠顆粒與熱瀝青產(chǎn)生融脹”，它具有高的彈性性能和低的彈性模量。在國際上，橡膠瀝青早已成熟應(yīng)用于抗反射裂縫和薄層罩面。將這一材料與技術(shù)運用到水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)中，能有效的防止反射裂縫。

瀝青路面取材方便，施工工藝簡單，滿足高速公路工程建設(shè)需要，在施工中的運用越來越廣泛。隨著施工技術(shù)的進步和經(jīng)驗的總結(jié)，新技術(shù)、新工藝和新材料不斷出現(xiàn)，并在高速公路建設(shè)中受到人們重視。其中最為典型的有橡膠瀝青、瀝青再生、瀝青溫拌等類型。這些新材料和新工藝滿足施工需要，在高速公路建設(shè)中能夠取得良好的效益，施工中值得推廣與運用。本文主要研究了橡膠瀝青在高速公路瀝青路面施工中的運用。

一、橡膠瀝青在國內(nèi)外的發(fā)展概況

迫于越來越多的廢舊輪胎的產(chǎn)生和處理壓力，美國自上個世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始研究廢舊橡膠瀝青路面，南非、印度等是鋪筑廢舊橡膠瀝青路面比較成功的國家。我國在七十年代末八十年代初也進行了相關(guān)研究，但當(dāng)時我國汽車保有量較少，沒有足夠的廢舊輪胎，自然也形成不了廢舊橡膠粉加工產(chǎn)業(yè)，這種研究在很長一段時間都停滯不前。然而，由于中國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，當(dāng)年的自行車大國現(xiàn)在汽車保有量已經(jīng)是世界第四，中國的一些城市如北京、上海、廣州早已是車滿為患了。迫于廢舊輪胎給環(huán)境保護帶來的巨大挑戰(zhàn)，近年來關(guān)于橡膠瀝青的研究和應(yīng)用又逐漸興起。

在上世紀(jì)七十年代末八十年代初我國也開展了一些橡膠瀝青的研究，并運用于一些實體工程，效果明顯?？赡菚r滿大街跑的都是兩個轱轆的自行車，沒有足夠的廢舊輪胎，自然也形成不了廢舊橡膠粉加工產(chǎn)業(yè)，橡膠粉加工工藝落后，加工的橡膠粉顆粒比較粗，成本也較高，這種研究因缺乏一些重要性和緊迫性的色彩，而沒有得到社會足夠的重視和支持。直到九十年代初關(guān)于這方面的研究幾乎一直停滯不前。近幾年，隨著橡膠粉加工工藝的改進，生產(chǎn)成本降低，關(guān)于橡膠瀝青的研究和應(yīng)用才重新得到重視，橡膠瀝青的運用才再次興起。

但當(dāng)前我國還沒有一套成熟的橡膠瀝青應(yīng)用技術(shù)，也缺少相關(guān)的規(guī)范。復(fù)合式路面由于其特殊性，橡膠瀝青在復(fù)合式路面中的應(yīng)用技術(shù)還有待研究，其應(yīng)用效果還有待驗證。

二、橡膠瀝青的概述

廢舊輪胎橡膠粉中含有天然橡膠、合成橡膠、硫磺、碳黑、抗老化劑等組成成分。這些成分有利于提高橡膠瀝青混凝土的品質(zhì)。橡膠可以提高瀝青的軟化點，降低針入度、提高延度，提高瀝青的彈性恢復(fù)性；碳黑可以改善瀝青的粘附性、耐久性和抗磨性、提高瀝青混合料的抗車轍性能；硫磺可以改善瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性；抗老化劑能提高瀝青的抗老化性能。

在瀝青路面新技術(shù)、新工藝和新材料中，橡膠瀝青是最為典型的技術(shù)類型之一。它是一種新型的瀝青結(jié)合料，在制作過程中，以廢舊輪胎為原料，對其進行粉碎后制成膠粉，作為混凝土加工的改性劑，然后在設(shè)備中進行拌和并完成整個橡膠瀝青的制作。其主要組成部分包括瀝青、回收輪胎橡膠、添加劑等。在生產(chǎn)過程中，常用方法包括干法和濕法。橡膠瀝青通過在瀝青混凝土制作中加入橡膠粉，不僅滿足瀝青路面施工需要，還具有自身顯著特征。利用橡膠瀝青鋪設(shè)的路面，不僅穩(wěn)定性好，抗裂性能強，還能降低路面應(yīng)力，預(yù)防路面裂縫出現(xiàn)，有利于延長路面使用壽命。另外，還能提高瀝青路面性能，節(jié)約路面維護成本，對高速公路的正常穩(wěn)定運行具有重要作用。

三、橡膠瀝青施工工藝流程

1、施工準(zhǔn)備

根據(jù)施工任務(wù)和要求，做好施工機械設(shè)備就位工作。對施工人員、施工材料進行合理安排，重視施工材料試驗檢測，確保質(zhì)量合格，為接下來施工順利進行奠定基礎(chǔ)。

2、橡膠瀝青拌制

嚴(yán)格按照混合料配置要求進行橡膠瀝青拌和，控制好瀝青、砂、石、橡膠粉、添加劑的用量，用稱進行稱重，確保各種原料加入量準(zhǔn)確。采用濕拌法拌和，運用DG-4000S型間隙式瀝青拌和設(shè)備，拌和時間通常為6Os。嚴(yán)格控制拌和溫度和出場溫度，拌和溫度在170℃一185℃間為宜?；旌狭习韬途鶆?，滿足施工要求即可裝入自卸車，運輸至施工現(xiàn)場。

3、橡膠瀝青運輸

運用自卸車進行混合料運輸，采用遮擋措施，做好混合料保溫工作，避免混合料溫度過低?；旌狭习柚仆瓿珊螅⒓催\輸至現(xiàn)場施工，防止出現(xiàn)離析現(xiàn)象，保證工程質(zhì)量。

4、橡膠瀝青攤鋪

選擇合適型號攤鋪設(shè)備進行施工，攤鋪必須連續(xù)、穩(wěn)定進行，確保速度緩慢、均勻，通常攤鋪速度在1一3m/min為宜。并且攤鋪量與拌和設(shè)備產(chǎn)量、施工機械性能、攤鋪厚度及寬度相適應(yīng)?？刂坪脭備仠囟?，從而確保攤鋪效果，確保路面工程質(zhì)量。

5、橡膠瀝青碾壓

碾壓應(yīng)該遵循“緊跟、慢壓”原則，通常分為初壓、復(fù)壓、終壓三個步驟。初壓用雙鋼輪壓路機碾壓2遍，由路肩向中間部分碾壓，前進時靜壓，后退時振動，遵循高頻、低幅、及時碾壓原則，速度在1.5一2.Okm/h為宜。

6、橡膠瀝青路面施工溫度

四、橡膠瀝青質(zhì)量控制措施

1、控制混合料配合比

要想讓橡膠瀝青在高速公路施工中得到有效運用，充分發(fā)揮作用，必須重視混合料配合比設(shè)計工作。嚴(yán)洛按照施工要求和試驗結(jié)果進行混合料配合比設(shè)計，為提高整個瀝青路面工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。加入橡膠粉、瀝青、砂、石、添加劑時，應(yīng)該用稱進行稱重，確保各類原料加入量準(zhǔn)確，提高混合料配制質(zhì)量。進行瀝青混合料拌和時，嚴(yán)格控制加水量，確保加水量合格，避免出現(xiàn)加水過多或出現(xiàn)離析現(xiàn)象，影響混合料質(zhì)量。通過嚴(yán)格控制混合料配合比，有利于確保瀝青路面混合料施工質(zhì)量，也為高速公路施工質(zhì)量地提高做好準(zhǔn)備。

2、重視施工現(xiàn)場管理

健全瀝青路面現(xiàn)場施工管理規(guī)章制度，有效規(guī)范施工人員的行為，對施工機械、材料、人員等進行科學(xué)合理安排。確保施工機械性能良好，提高施工效率；保證材料質(zhì)量合格，增強路面質(zhì)量；促進施工人員遵循規(guī)章制度，規(guī)范自己的各項操作。另外，還要加強施工現(xiàn)場巡查，注重對施工工序的檢查和管理，確保每道工序質(zhì)量合格，進而保證整個高速公路瀝青路面質(zhì)量。對現(xiàn)場施工存在的質(zhì)量隱患或安全隱患，應(yīng)該立即采取措施處理，預(yù)防事故發(fā)生。當(dāng)施工現(xiàn)場出現(xiàn)質(zhì)量事故或安全事故時，要立即采取措施處理，盡量減少事故帶來的損失，確保瀝青路面工程質(zhì)量和施工效益。

3、提高路基壓實質(zhì)量

路基壓實是高速公路非常重要的工作，必須加強質(zhì)量控制。如果質(zhì)量不合格，很容易出現(xiàn)工后沉降或路面裂縫等問題，給車輛通行帶來不利影響。為此，在整個路基壓實中，應(yīng)嚴(yán)格遵循施工要求，采用分層填筑和壓實方式。一層填筑并壓實完成，經(jīng)檢驗質(zhì)量合格后，才能進行上一層填筑和施工。通過確保每層填筑和壓實質(zhì)量，提高整個路基工程質(zhì)量。為橡膠瀝青施工奠定基礎(chǔ)，也有利于提高整個路面工程質(zhì)量。

結(jié)束語

綜上所述，在高速公路瀝青路面施工中，新技術(shù)、新工藝和新材料的運用具有良好效果。今后在施工中，應(yīng)該重視橡膠瀝青、瀝青再生、瀝青溫拌等新技術(shù)的運用。并嚴(yán)格遵循工藝流程，采取質(zhì)量控制措施，從而促進施工任務(wù)順利完成，確保高速公路瀝青路面工程質(zhì)量，取得更好的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益。

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料板的通道排出。用塑料排水板最大最有效的處理深度可達到18米，有施工快捷簡單的特性，其應(yīng)用較為廣泛。尤其是對深厚軟土地基進行加固時，從經(jīng)濟和技術(shù)上考慮，采用塑料排水板的方法是唯一可行、有效又經(jīng)濟的方法。

圖2-5 反壓護道示意圖 圖2-6 某工程塑料板排水現(xiàn)場

7.袋裝砂井（見圖2-7）

袋裝砂井就是在合成纖維的編織袋中充填中、粗砂構(gòu)成砂袋，將其裝入地基孔內(nèi)，以加速地基的排水固結(jié)。在飽和的軟粘土中起到排水通道的作用，在頂面應(yīng)該鋪設(shè)墊層，從而形成完整的地基排水系統(tǒng)。

圖2-7 某工程袋裝砂井現(xiàn)場 圖2-8 某工程CFG樁現(xiàn)場

8.水泥粉煤灰碎石樁（見圖2-8）

水泥粉煤灰碎石樁簡稱CFG，樁體加入了水泥和粉煤灰形成高粘結(jié)強度的樁，它改善了碎石樁的剛性，CFG的樁和樁之間的土和墊層一起形成了復(fù)合地基。其中，碎石是粗骨料，而石屑是填充在碎石孔隙，用來改善骨料級配的次骨架材料，粉煤灰有低標(biāo)號水泥和細骨料的作用。

六、公路軟土路基處治的效果檢測

1.預(yù)壓處治軟土路基效果檢測

在每一個標(biāo)段選擇典型斷面對其布設(shè)十字板剪切試驗孔，土體十字板剪切試驗可以進行強度試驗，評估土體的強度增長情況，并且結(jié)合沉降觀測結(jié)果，進行綜合性評價軟土路基的處治和固結(jié)效果。此項工作需由專業(yè)的監(jiān)測單位進行。

2.水泥攪拌樁對軟土路基加固的處治效果檢測

在箱涵的過渡段及橋頭段的水泥攪拌樁采用單樁的復(fù)合地基靜荷試驗以及樁體標(biāo)準(zhǔn)貫入到試驗中的方法進行檢測。每個箱涵的過渡段及橋頭段 的單樁復(fù)合地基靜載荷其試驗應(yīng)該大于3組。樁體的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗按照總樁數(shù)量的百分之一隨機抽取，并且不得小于3根樁。

結(jié)束語

總而言之，我國在對于公路的軟土路基進行處理時，設(shè)計、勘察、建設(shè)、施工等各單位對于各種處治方法的立足點以及其短期或長期的效果需要有一個明確的認(rèn)識，只有在充分認(rèn)清了具體的土質(zhì)和當(dāng)?shù)氐氖┕l件，因地制宜，才能選擇效果最佳、投資最小的軟土路基處治方法。

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械整型，雨下則要停止拌料，已攤的水穩(wěn)要盡快的碾壓兩遍，等待雨過后，再繼續(xù)的進行碾壓。

5.質(zhì)量控制措施

5.1 成立臨時的工地試驗室，由公司質(zhì)量負(fù)責(zé)人、項目技術(shù)負(fù)責(zé)人和項目試驗員和質(zhì)檢員組成，專門的檢測強度、級配、壓實度和灰劑量；

5.2 成立質(zhì)量的驗收小組，任項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人為組長，完成了一段，就內(nèi)部驗收與評定一段，進行專門的高度、厚度、拱度、平整度和碾壓遍數(shù)檢查；

5.3 建立起項目負(fù)責(zé)人的現(xiàn)場值班制度，用此來協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場施工中出現(xiàn)的臨時問題；

5.4 每一次的試驗數(shù)據(jù)都必須及時的反饋給施工隊和拌合站，使一每段水穩(wěn)都處于受控的狀態(tài)。

五、結(jié)束語

城鎮(zhèn)道路的水穩(wěn)層施工過程中，必須采取合理的施工技術(shù)，并做好施工組織工作，做好材料和設(shè)備的控制工作，全面的提高城市道路水穩(wěn)層的施工質(zhì)量，以確保路基工程的整體質(zhì)量。

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將工期縮短，以免在鋪裝過程中對橋梁梁板產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力作用，導(dǎo)致在一段時間內(nèi)裂縫出現(xiàn)。

4、適當(dāng)?shù)姆砰L混凝土張拉齡期

改善混凝土的級配設(shè)計，適當(dāng)?shù)臏p少砂率和單位水泥的用量，能夠減少混凝土的徐變。調(diào)整橋的橋面高程、橫坡和面縱，以保證最小的橋面鋪裝層厚度。在張拉后，存放期間可以考慮增加壓力來減小上拱度。

5、加強箱梁底板的混凝土養(yǎng)護

構(gòu)件的安裝就位是在固定前，應(yīng)該進行測量的校正，在符合設(shè)計的要求以后，才允許進行澆筑接頭或者焊接混凝土，在固定完成后必須對其進行復(fù)查，并且做好記錄，填報好檢驗的資料，報請監(jiān)理工程師驗收，驗收合格后方可實施下一步的工序。

結(jié)束語

橋梁裂縫的產(chǎn)生原因是多方面的，針對不同原因而產(chǎn)生的裂縫，我們也應(yīng)該具有相應(yīng)的措施來處治。但是從根本上來講，要延緩和減少橋梁裂縫的產(chǎn)生，搞好橋梁的監(jiān)理、設(shè)計、施工和養(yǎng)護，仍然是解決橋梁裂縫產(chǎn)生的四大主要方面。在同時，有關(guān)部門應(yīng)通力合作，加強超載超限車輛管理力度，切實的使橋梁裂縫最大限度地被控制在萌芽狀態(tài)，減少橋梁裂縫問題產(chǎn)生，保證橋梁使用壽命。

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