橡膠瀝青碎石封層應(yīng)用技術(shù)簡介

曲青龍

陜西煜邦交通科技有限責(zé)任公司

碎石封層是一種在噴灑瀝青類結(jié)合料后，立即撒鋪一定粒徑的粗集料，經(jīng)碾壓而形成的薄層 封層。撒鋪的碎石即提供對(duì)瀝青的保護(hù)，也給行駛車輛提供必要的粗糙度，以保證安全行駛。碎石封層的主要作用是封閉表面細(xì)小裂縫，阻止水侵入路面，損壞基層與路基。該技術(shù)產(chǎn) 生于上個(gè)世紀(jì)20年代，上個(gè)世紀(jì)60年代中期開始使用，起初主要作為小交通量道路的表面層，目前已被廣泛用于各種交通量 道路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

一、使用性能評(píng)價(jià)

橡膠瀝青碎石封層具有：防水性能好、抗反射裂縫能力強(qiáng)、耐久性好 等優(yōu)點(diǎn)。以上這些特性是通過以下三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)：

1.橡膠瀝青有著優(yōu)良粘彈性性能

2.橡膠瀝青封層灑布量高于其他封層

3.橡膠瀝青突出的抗老化性能

橡膠粉作為輪胎的產(chǎn)品，包含一些添加劑，這些添加劑使得橡膠瀝青比普通瀝青及其他改性 瀝青有著突出的抗老化性能，并保持長期的粘彈性性能，進(jìn)而進(jìn)一步提高耐久性及減少維修 。

橡膠瀝青碎石封層因其有著優(yōu)良的防水與延緩反射裂縫作用，而廣泛用于路面結(jié)構(gòu)表面及路面結(jié)構(gòu)層中。南橡膠瀝青碎石封層較普通瀝青及聚合物改性瀝青碎石封層均表現(xiàn)好，也更經(jīng)濟(jì)，更適于重交通。橡膠瀝青封層有著優(yōu)秀的抗反射 裂縫能力；由于橡膠瀝青的高彈性性能及高灑布劑量，橡膠瀝青碎石封層有極佳的碎石粘結(jié)力。橡膠瀝青碎石封層用于老路改建工程時(shí)，對(duì)減少路 面的反射裂縫，提高路面的整體承載能力都十分有利，在相同的使用效果前提下，適當(dāng)使用 橡膠瀝青碎石封層可減薄瀝青混凝土面層的厚度。

二、設(shè)計(jì)方法與材料要求

(一)設(shè)計(jì)方法

碎石封層的設(shè)計(jì)方法分為經(jīng)驗(yàn)法與理論法兩大類，最早的碎石封層設(shè)計(jì)方法是Hanson于1934 年提出的，目前許多的碎石封層設(shè)計(jì)方法都是基于該法發(fā)展而來。目前，多數(shù)的碎石封層設(shè)計(jì)方法是基于實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)法，而非理論法。他們都包括：路況http：//www.unjs.com/Special/diaochabaogao/調(diào)查、結(jié)合料的選擇與用量，碎石粒徑及撒鋪量的確定等一系列過程。其瀝青的灑布量與碎石的撒鋪率受以下因素影響：

1.路面的表面狀況，老化程度嚴(yán)重或構(gòu)造深度較大時(shí)會(huì)吸收更多瀝青，應(yīng)較大瀝青灑布量。

2.交通量，在交通量大的道路為減少由于松動(dòng)碎石帶來的危險(xiǎn)，宜采用粒徑較小碎石，對(duì)于交通量小的道路，瀝青灑布量可以適當(dāng)增加，

3.氣候環(huán)境，在寒冷地區(qū)，可以采用較高瀝青灑布量。

4.碎石粒徑，采用大的粒徑碎石，應(yīng)相應(yīng)增加瀝青灑布量，以保證碾壓后碎石嵌入瀝青深度達(dá)50%～70%。

5.碎石級(jí)配，單一粒徑碎石比有級(jí)配碎石要求的瀝青灑布量要大。

由于我國目前道路交通重載、超載的現(xiàn)實(shí)情況，為避免日后的泛油，橡膠瀝青碎石封層的結(jié) 合料的灑布量不宜太大，而碎石的粒徑、撒鋪量則不宜太小。近年來，國內(nèi)幾個(gè)工程的橡膠灑布量在2.0～2.8kg/m2之間。

(二)材料要求

1.對(duì)橡膠瀝青的要求。橡膠瀝青由基質(zhì)瀝青、膠粉及添加劑組成。各部分材料的品質(zhì)與比例，嚴(yán)重影響著橡膠瀝青的品質(zhì)。橡膠瀝青的選擇受老路表面狀況、碎石尺寸與級(jí)配、與石料的相容性及氣候條件影響。我國加工橡膠瀝青的基質(zhì)瀝青宜采用90#瀝青或70#瀝青，橡膠粉的目 數(shù)宜為30～40目，摻量一般為20%～25%(外摻)。

2.對(duì)碎石的要求：主要有碎石的粒徑、潔凈度及粒形等。碎石粒徑的選擇主要考慮交通量與設(shè)計(jì)速度。當(dāng)應(yīng)用于基層時(shí)，石料的粒徑宜為16～19mm，當(dāng)用于上面層底面時(shí)，石料粒 徑宜為上面層厚度的1/3～1/2，碎石的撒布量一般為滿鋪的60%～70%；當(dāng)用于表面時(shí)，碎石 粒徑宜為13.2mm或9.5，碎石的撒布量為滿鋪。

三、施工工藝

橡膠瀝青碎石封層不論是用于應(yīng)力吸收層，還是用于防水粘結(jié)層，其在路面中的功能作用是 一樣或類似的。它基本施工流程分為三步：橡膠瀝青的灑布、規(guī)格石料的撒布以及膠輪碾壓 成型。碎石封層施工的關(guān)鍵是：設(shè)備、原材料的準(zhǔn)備，瀝青灑布與碎石撒鋪，搭接的處理，底面的處理等。下面結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出橡膠瀝青防水粘結(jié)層的施工工藝要求如下：

1.原材料的準(zhǔn)備，包括橡膠瀝青和碎石的準(zhǔn)備

為了保證橡膠瀝青品質(zhì)的穩(wěn)定，一般當(dāng)天加工，當(dāng)天灑布，橡膠瀝青從加工到灑布不宜超過 24h。石料應(yīng)干燥、清潔，必要時(shí)可經(jīng)過拌和機(jī)篩分、除塵、加熱。當(dāng)施工溫度低于20℃時(shí)，碎石應(yīng)該預(yù)熱。為消除碎石的灰塵，也可采用預(yù)拌碎石，其溫度控制在121～162℃。

2.施工機(jī)械的準(zhǔn)備

應(yīng)具備可加熱、保溫、攪拌的瀝青灑布車，灑布劑量通過計(jì)算機(jī)控制，確保灑鋪的均勻性。 碎石撒布應(yīng)采用專用的碎石撒布車，當(dāng)大規(guī)模施工時(shí)，一臺(tái)瀝青灑布車應(yīng)配備兩臺(tái)碎石撒布 車。同時(shí)應(yīng)配備1～2臺(tái)重型的膠輪壓路機(jī)，并要求壓路機(jī)每個(gè)輪至少2t。

3.施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備

施工前，應(yīng)徹底清除原路面的泥土、雜物，且基面應(yīng)粗糙、干凈、干燥。同時(shí)需用的設(shè)備進(jìn)入待命狀態(tài)，包括橡膠瀝青灑布車、碎石撒布機(jī)、膠輪壓路機(jī)等。應(yīng)對(duì)下承層進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真的清掃，達(dá)到干凈、干燥、無浮沉、無松動(dòng)的要求。

4.橡膠瀝青灑布

(1)橡膠瀝青建議灑布量為2～3kg/m2，灑布宜均勻，噴灑最大偏差量不應(yīng)超過規(guī)定灑布量的±0.20kg／m2。預(yù)拌碎石應(yīng)先采用油石比0.40～0.60%的普通瀝青預(yù)裹，并沒有粉塵；

(2)起步和終止位置應(yīng)鋪工程紙，以準(zhǔn)確進(jìn)行橫向銜接，灑布車經(jīng)過后應(yīng)及時(shí)取走工程紙；

(3)縱向銜接應(yīng)與已灑布部分重疊10cm左右；

(4)撒鋪碎石前禁止任何車輛、行人通過橡膠瀝青層。

5.撒鋪碎石

噴灑橡膠瀝青后，為確保碎石與瀝青粘結(jié)緊密，應(yīng)趁熱立即滿鋪碎石(最好在3分鐘內(nèi))，碎石撒鋪量推薦采用15～22kg/m2，根據(jù)試鋪情況確定，以滿鋪、不散失為度，對(duì)于局部碎石撒鋪量不足的地方，應(yīng)人工補(bǔ)足。

6.碾壓

應(yīng)采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。碎石撒鋪后應(yīng)立即進(jìn)行碾壓作業(yè)，應(yīng)采用兩臺(tái)膠輪壓路機(jī)緊跟碎石撒布車同時(shí)進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)為3遍，從灑布橡膠瀝青到碾壓完成應(yīng)在下表格中規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

施工時(shí)間要求

7.清掃

在封層完成后應(yīng)對(duì)橡膠瀝青碎石封層進(jìn)行清掃，以清除多余的和沒有粘結(jié)的松散碎石，減少飛石的可能性，防止行車時(shí)碎石飛起對(duì)行人和行車造成危害。

8.養(yǎng)護(hù)

承包人應(yīng)對(duì)粘層、應(yīng)力吸收膜保持良好狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)期間，可在已鋪筑微表處的路面上開放交通。除運(yùn)送瀝青混合料外，任何車輛均不得在完成的粘層上通行。

四、施工中應(yīng)注意的問題

為了保證橡膠瀝青碎石封層的施工質(zhì)量，除嚴(yán)格按照以上要求進(jìn)行施工外，還應(yīng)注意以下問題：

1.施工時(shí)，氣溫和路面溫度要高于18℃；路面應(yīng)潔凈、干燥；應(yīng)注意風(fēng)速，風(fēng)速應(yīng)不能影響到工程的施工。雨天和即將下雨的天氣不能進(jìn)行橡膠瀝青碎石封層的施工。

2.在整個(gè)施工過程中，時(shí)刻監(jiān)控橡膠瀝青的粘度變化，保證橡膠瀝青的質(zhì)量穩(wěn)定。

3.橡膠瀝青灑布時(shí)，應(yīng)控制適宜的灑布寬度，一般不超過4m。并注意接縫位置的控制，避免重疊更多而造成泛油，一般縱向搭接寬度不大于10cm。

4.橡膠瀝青的灑布溫度一般為180℃，由于粘度提高，根據(jù)工程情況，其灑布溫度可 適當(dāng)提高。

5.撒布的碎石應(yīng)均勻，不能重疊或漏撒，必要時(shí)需要人工進(jìn)行整理。

6.瀝青灑鋪后，為了保證碎石與瀝青的有效粘結(jié)，應(yīng)及時(shí)撒布碎石。

7.膠輪壓路機(jī)碾壓2～3遍，但也不宜過多。

8.施工結(jié)束后應(yīng)盡快安排瀝青混凝土的施工，一般不宜超過24h，其間應(yīng)注意保護(hù)該層，可采用臨時(shí)封閉交通的措施，避免二次污染或破壞。

五、結(jié)束語

橡膠瀝青以其優(yōu)良的性能而被歐美等國家廣泛用于道路表面性能恢復(fù)、應(yīng)力吸收層、路面及 橋面防水等工程。2004年橡膠瀝青碎石封層技術(shù)引入中國，先后在河北、北京、廣東進(jìn)行了試驗(yàn)路與實(shí)體工程，并取得良好效果。隨著橡膠瀝青生產(chǎn)與灑布設(shè)備的引進(jìn)及設(shè)備國產(chǎn)化，橡膠瀝青碎石封層的應(yīng)用前景將十分廣闊。