橡膠瀝青AR-AC13路面施工要點

羅 建 平

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，很多早期修筑的高速公路進入了大中修期。在瀝青路面大中修施工中，在實現(xiàn)路面使用性能提升、延長使用壽命的同時，還須踐行綠色、節(jié)約的要求，這是選擇路面養(yǎng)護方式的必然要求。在高速路面施工中，橡膠瀝青路面是我國大力推廣的一種新材料、新工藝路面形式，符合綠色施工的要求。

在橡膠瀝青中，橡膠粉粒由廢棄汽車輪胎加工而成，橡膠瀝青是一種有效緩解環(huán)境污染，解決“黑色污染”的有效途徑之一。橡膠瀝青路面具有顯著的高溫穩(wěn)定、低溫柔韌、抗車轍、抗老化、抗疲勞、抗水損壞等性能。

與普通瀝青混凝土路面相比，高速公路橡膠瀝青路面具有路面彈性度增加、交通噪聲減少、路面使用壽命延長、抗高溫和重載性能加強、車輛行駛舒適度提高等優(yōu)點。在高速公路建設(shè)中，進行橡膠瀝青路面新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，符合“兩型社會”建設(shè)的要求，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 概述

橡膠改性瀝青，通過將廢舊橡膠粉粒與瀝青拌和均勻后，使得瀝青性能明顯改善。從生產(chǎn)工藝上，分為濕法和干法兩大類。本文所述橡膠瀝青指使用濕法工藝生產(chǎn)的橡膠瀝青。研究表明，膠粉的添加對瀝青總體性能具有較大影響。在橡膠瀝青制備過程中，將一定粗細比例組合成的橡膠粉粒，與基質(zhì)瀝青在高溫(180 ℃以上)狀態(tài)下充分攪拌，進行充分熔脹反應(yīng)后形成改性瀝青膠結(jié)料。

橡膠瀝青具有良好的高低溫穩(wěn)定性、抗老化、抗龜裂及抗變形能力。瀝青的粘度、軟化點顯著提高，不低于60 ℃，粘度大于3 Pa·s，與集料形成良好的粘結(jié)，具有良好的水穩(wěn)定性和降低噪聲等特點，在惡劣條件下耐久性良好，在路面大中修工程中有著廣闊前景。

將橡膠瀝青熱拌混合料作為路面表面層使用時，成型后的路面構(gòu)造深度大(如圖1所示)，抗滑性能顯著，采用的獨特石料級配設(shè)計使路面排水性能良好，行車舒適度和安全性顯著提高。研究表明，與普通瀝青及改性瀝青混凝土路面相比，橡膠瀝青混凝土路面抗反射裂縫及抗疲勞性能有效提高2倍～5倍，使得路面噪聲降低3 dB～14 dB，相當于降低了85%交通流量噪聲，可使得路面壽命大大延長，具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。

本文筆者結(jié)合自身施工經(jīng)驗，對某高速公路改擴建施工中，面層采用的AR-AC13橡膠瀝青混凝土的施工工藝進行了總結(jié)，該工程采用了混合料拌和廠拌和，自卸車運輸，2臺攤鋪機半幅梯隊攤鋪的方法，以期對同類工程具有指導(dǎo)意義。

2 原材料質(zhì)量

按規(guī)范要求對采用的原材料進行質(zhì)量檢測，以確保原材料質(zhì)量。須采取有效措施重視，從源頭抓質(zhì)量，堅決杜絕不合格材料進入拌和廠。

2.1 橡膠改性瀝青

采用橡膠粉與70號道路石油瀝青采用濕法工藝加工制備，橡膠粉摻量為18%(內(nèi)摻)。為避免出現(xiàn)膠粉顆粒間的粘結(jié)，要求將選用的膠粉中碳酸鈣含量須控制在橡膠粉重量的4%左右。

對橡膠改性瀝青性能的檢驗，應(yīng)每批次至少一次。

2.2 集料

集料采用反擊式破碎機軋制的玄武巖顆粒。

粗集料采用斷級配。為保證路面耐磨性，要求選用的粗集料石質(zhì)堅硬，顆粒形狀良好，近似立方體，粒徑在4.75 mm以上，同時嚴格控制細長扁平顆粒(如圖2所示)和風(fēng)化顆粒的含量。在該工程中，采用的混合料級配范圍見表1。

表1 AR-AC13混合料級配范圍

各礦料堆放場地須硬化，且排水功能良好。在堆放礦料時，為避免出現(xiàn)串料混雜，須嚴格分類堆放，使用墻體進行間隔。

細集料嚴禁采用山場下腳料。細集料堆放須覆蓋，避免被污染，還須采取有效的防潮措施，以免影響喂料數(shù)量和拌和樓產(chǎn)量。

2.3 外摻劑

橡膠瀝青混凝土AR-AC13不使用礦粉填料，采用普通硅酸鹽水泥外摻劑，其摻量控制在混合料質(zhì)量1%～2%范圍內(nèi)。使用水泥外摻劑，可使得橡膠瀝青與集料的粘附性得到有效改善，混凝土的水穩(wěn)定性得到顯著增強。

3 施工工藝

橡膠瀝青具有高粘度特性，須嚴格按確定的施工工藝進行施工，以確保橡膠瀝青路面具有良好的抗車轍能力和水穩(wěn)定性，要求成型后的路面表面均勻、美觀、粗糙，能有效防止路面反射裂縫的產(chǎn)生，具有明顯的降噪效果。

3.1 施工準備

主要進行：在鋪筑前，對下層表面進行徹底清掃，清除表面雜物；對施工機具進行檢查調(diào)整，避免施工期間發(fā)生有礙進度和質(zhì)量的故障；組織施工人員進行技術(shù)交底，質(zhì)量控制要點操作等；攤鋪前，還應(yīng)校核確認下層質(zhì)量達標，否則不得進行鋪筑作業(yè)。

3.2 混合料拌制

采用間歇式瀝青混合料拌和機進行混合料拌和，配備良好的二級除塵裝置和自動計量裝置。礦料級配應(yīng)符合生產(chǎn)配合比的控制要求，用二次稱量法消除落料誤差，保證連續(xù)稱量的精度。瀝青用量控制在生產(chǎn)油石比-0.2%～+0.2%范圍內(nèi)。

在拌和時間控制上，要求拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青膠結(jié)料為度。

在進行混合料生產(chǎn)時，須做好各環(huán)節(jié)溫度控制。在該項目施工中，瀝青加熱溫度按170 ℃±5 ℃進行控制，礦料加熱溫度按190 ℃±5 ℃進行控制，成品混合料出料溫度按180 ℃±5 ℃進行控制。當混合料溫度超過195 ℃時，則予以廢棄。

在拌和過程中，由于橡膠瀝青粘度大，泵送時間較長，容易導(dǎo)致混合料出料溫度偏高。因此，應(yīng)盡量縮短橡膠瀝青供給管道長度，并提前30 min對管道進行預(yù)熱。

3.3 混合料運輸

采用大噸位自卸車運輸，在施工設(shè)計中，要求運輸車運量應(yīng)較拌和能力和攤鋪能力略有富余。

在車廂側(cè)面板和底板涂薄層隔離劑。隔離劑不允許使用柴油和水的混合液，一般為植物油與水混合液。

運輸途中，須采取加蓋棉被或苫布等保溫措施(如圖3所示)，要求運至施工現(xiàn)場溫度不低于170 ℃。在卸料時，運輸車輛不得撞擊攤鋪機，緩慢均勻提斗(如圖4所示)，使混合料均勻落下。

3.4 混合料攤鋪

采用兩臺攤鋪機組成梯隊進行攤鋪，前后間距控制在10 m左右，夯錘振動等級4，熨平板振動等級4。

要求混合料鋪攤溫度不低于165 ℃。施工現(xiàn)場溫度低于15 ℃時，不進行橡膠瀝青混合料的攤鋪。

攤鋪速度應(yīng)調(diào)節(jié)至與供料、壓實速度相平衡，松鋪系數(shù)應(yīng)合理確定，以確保連續(xù)不間斷攤鋪，確保路面平整度。本項目控制在1 m/min～3 m/min，確保緩慢、均勻、不間斷攤鋪。

3.5 混合料碾壓

橡膠粉瀝青混合料的碾壓溫度高低與橡膠改性瀝青的粘度有關(guān)，粘度越大，要求的碾壓溫度則越高。瀝青混合料的壓實是保證瀝青面層質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟。

初壓的目的在于確保面層壓實度和橫向平整度，盡可能混合料在高溫下進行，應(yīng)使用兩臺鋼輪壓路機緊隨攤鋪機(如圖5所示)前靜退振各一遍，嚴禁使用輪胎壓路機(如圖6所示)。復(fù)壓目的在于保證路面密水性，在初壓結(jié)束15 min后進行，用膠輪壓路機碾壓六遍。終壓的目的在于消除輪跡印，使用鋼輪壓路機碾壓兩遍即可。

壓路機在靜壓過程中，相鄰輾壓帶的重疊寬度須按1/3～1/2輪寬范圍進行控制。在振壓過程中，相鄰碾壓帶的重疊寬度須按20 cm進行控制。

壓路機的碾壓遍數(shù)及組合方式應(yīng)合理確定。本項目中，碾壓速度上，初壓2 km/h～4 km/h；復(fù)壓3 km/h～5 km/h，終壓3 km/h～6 km/h。

當初壓開始時，混合料溫度應(yīng)不低于160 ℃，初壓結(jié)束時的混合料溫度應(yīng)在150 ℃以上。當終壓結(jié)束時，要求混合料溫度應(yīng)不低于100 ℃。

為避免粘輪影響平整度，可均勻在鋼輪表面灑水，嚴禁在水中摻加機柴油等。

橡膠瀝青路面碾壓完畢超過12 h后，可開放交通。

4 結(jié)語

橡膠瀝青能有效提高瀝青粘度，能顯著增強瀝青的抗變形能力，顯著提升與碎石的粘結(jié)效果，形成的較厚瀝青膜使得混合料的封水性能同時提升。同時，橡膠瀝青的低溫性能良好，將其應(yīng)用于寒冷地區(qū)時的路面開裂現(xiàn)象明顯減少。

在高等級路面面層施工中采用橡膠瀝青，可使得路面的抗裂、抗疲勞及抗老化性能得到顯著改善。橡膠瀝青路面具有一定的柔性，能顯著提高行車的舒適度和安全性，且其抗車轍性要明顯優(yōu)于普通改性瀝青混合料，能顯著延長路面使用壽命。

與普通瀝青混凝土路面相比，在我國進行橡膠瀝青路面的推廣和應(yīng)用中能有效推動廢舊輪胎的循環(huán)利用，減少環(huán)境污染，踐行環(huán)保、節(jié)能的技術(shù)優(yōu)勢。同時，還可使得路面使用性能得到明顯提升，延緩出現(xiàn)早期損害，顯著延長路面耐久性能，具有極大的發(fā)展前景。