橡膠瀝青砼技術(shù)在公路路面施工中的應(yīng)用研究

賴威+廖龍

摘 要： 采用橡膠瀝青，不但可以改善瀝青的高低溫性能，減緩瀝青路面的老化，提高車輛的行駛安全和道路使用壽命，還可為廢舊橡膠的回收利用、保護(hù)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。因此，廢舊膠粉瀝青的研究與應(yīng)用越來(lái)越受到材料應(yīng)用和公路科技工作者的關(guān)注。為此，本文主要對(duì)公路路面施工中橡膠瀝青混凝土的作用機(jī)理、施工準(zhǔn)備及技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 橡膠瀝青砼技術(shù)；公路路面；施工工藝

瀝青路面因其行駛舒適、噪聲小、路面施工周期短等優(yōu)勢(shì)占據(jù)了我國(guó)當(dāng)前道路路面90%以上的份額，但因?yàn)r青材料的感溫特性，瀝青路面易出現(xiàn)高溫軟化、低溫開(kāi)裂等病害，嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用壽命和通車能力。隨著我國(guó)人民生活水平的提高和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，汽車工業(yè)飛速發(fā)展，汽車保有量逐年迅速增加。我國(guó)將面臨目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早己遇到的大量廢舊輪胎的處理問(wèn)題。將廢舊輪胎應(yīng)用于橡膠瀝青不僅可以大量消耗這些固體廢棄物，解決社會(huì)的環(huán)保問(wèn)題，改善人民的生活質(zhì)量，而且將有助于改善瀝青路面質(zhì)量，節(jié)約建設(shè)投資。

一、橡膠瀝青的作用機(jī)理

橡膠瀝青是指將廢舊輪胎原質(zhì)進(jìn)行橡膠粉粒加工，根據(jù)相應(yīng)粗細(xì)級(jí)配比例組合，并進(jìn)行各種高聚合物改性劑的摻加，同時(shí)在充分拌和高溫情況下，一般溫度需控制在180攝氏度以上，隨后和基質(zhì)瀝青充分熔脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。因橡膠瀝青具備高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性等特點(diǎn)，在公路結(jié)構(gòu)應(yīng)力吸收層與表面層內(nèi)得到了廣泛地應(yīng)用。

作為一種理想的環(huán)保型路面材料，高溫情況下，橡膠瀝青具有較高彈性與較強(qiáng)彈性恢復(fù)能力，其是路面抗變形能力與抗疲勞開(kāi)裂能力改善的重要保障。同時(shí)，因其具備良好的高低溫性能，可對(duì)瀝青對(duì)溫度的敏感性進(jìn)行有效降低。橡膠瀝青材料的運(yùn)用不僅能夠保護(hù)環(huán)境，降低自然資源浪費(fèi)，還能夠?qū)θ祟惿姝h(huán)境進(jìn)行有效改善。根據(jù)橡膠瀝青應(yīng)用范圍不同，其特點(diǎn)也有所不同，具體內(nèi)容如下：

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層：在橡膠瀝青層上均勻鋪滿單一粒徑的石料，通過(guò)膠輪壓路機(jī)嵌擠碾壓施工，擠壓橡膠瀝青高度為石料3/4時(shí)，可形成石料嵌鎖，以此構(gòu)成結(jié)構(gòu)性支撐，這種情況下形成的碎石封層模式路面就被稱為橡膠瀝青應(yīng)力吸收層。該材料具有良好的抗反射裂縫能力、抗水損壞能力及粘結(jié)作用。

橡膠瀝青混合料表面層：相比一般瀝青混合料，橡膠瀝青混合料瀝青用量較高，通常約為7.5%。經(jīng)長(zhǎng)期應(yīng)用，橡膠瀝青已形成2個(gè)不同級(jí)配混合料。

二、公路路面橡膠瀝青混凝土施工準(zhǔn)備

某公路工程總長(zhǎng)度為177.5公里，其主線路面大部分?jǐn)備伈牧蠟橄鹉z瀝青，與一般公路相比，該工程路面彈性增加、使用年限增多，并具有良好的抗高溫、重荷能力，能夠有效提升行車舒適度。

1、配置機(jī)械設(shè)備

AR15橡膠瀝青加工設(shè)備：1臺(tái)橡膠瀝青反應(yīng)釜、1套控制室、1套快速升溫裝置、1套攪拌裝置等。

瀝青拌和機(jī)械：LB2000型瀝青拌和站1套。選取試拌等方式對(duì)瀝青混合料各項(xiàng)參數(shù)加以確定，遵循配合比進(jìn)行冷料進(jìn)料，根據(jù)生產(chǎn)配合比確定熱料倉(cāng)，每小時(shí)冷料上料速度為160t。

灑布設(shè)備：選取橡膠瀝青專用灑布車作為橡膠瀝青灑布車輛，其加熱溫度可超過(guò)190攝氏度。

攤鋪、碾壓設(shè)備：選取6.25米攤鋪寬度的ABG423攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，超車道攤鋪施工中，可選取4.25米攤鋪寬度的2.5到3米為其攤鋪速度ABG325攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，2.5到3米之間為攤鋪速度。碾壓施工時(shí)，可選取HDO120v型振蕩壓路機(jī)1臺(tái)、DD110型壓路機(jī)2臺(tái)、MRT302型膠輪壓路機(jī)2臺(tái)。

2、施工材料選擇

瀝青：根據(jù)工程實(shí)際狀況，可選取AH-70基質(zhì)瀝青作為主要施工材料，其各項(xiàng)性能需與設(shè)計(jì)要求相符。

集料：粗集料多于細(xì)集料為AR-AC13橡膠瀝青混合料集料的特點(diǎn)，為此石料可選取堅(jiān)固、針片狀小含量、黏附性良好的材料。如選取緩凝水泥作為填料，以此對(duì)瀝青、石料黏附性有效提升。

橡膠粉：羽絮狀為廢舊輪胎橡膠粉表面形狀，其結(jié)構(gòu)對(duì)橡膠、瀝青吸附十分有利。

三、公路路面施工中橡膠瀝青混凝土技術(shù)的應(yīng)用

1、拌和、運(yùn)輸橡膠瀝青混合料

該公路工程選取LR2000型瀝青混凝土拌合樓，篩網(wǎng)安設(shè)對(duì)混合料級(jí)配穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性起決定作用。18、11、6、3毫米分別為熱料倉(cāng)篩網(wǎng)孔徑的選擇，混合料內(nèi)粗集料具有較大比例，為此，必須對(duì)拌和樓內(nèi)冷料上料速度、熱料倉(cāng)料位進(jìn)行嚴(yán)格控制，做好平衡工作。60秒為拌和周期，其中8秒為干拌時(shí)間、40秒為濕拌時(shí)間，要求瀝青混合料拌和完成不得出現(xiàn)花白料，必須具備良好均勻性。180到190攝氏度為瀝青加熱溫度、190到200攝氏度為礦料加熱溫度，應(yīng)在185攝氏度內(nèi)有效控制混合料出廠溫度。通常選取噸位較大的自卸車輛作為混合料運(yùn)輸車，并做好保溫措施。為確保攤鋪施工連續(xù)性，要求現(xiàn)場(chǎng)等待卸料的車輛必須在5輛以上。

2、攤鋪橡膠瀝青混合料

橡膠瀝青混合料溫度較低則碾壓施工難易進(jìn)行，為確保路面具有良好的平整性，應(yīng)確保不間斷攤鋪施工。根據(jù)工程施工具體情況，可先將上面層瀝青混合料卸下，攤鋪機(jī)受料倉(cāng)通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)送混合料，并徹底卸料，隨后將中面層瀝青混合料卸除，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車向攤鋪機(jī)下受料倉(cāng)運(yùn)送，即將裝滿下受倉(cāng)時(shí)，即可攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。攤鋪施工中，需對(duì)攤鋪厚度檢測(cè)頻率適當(dāng)加大，先將中面層攤鋪厚度、橫坡等進(jìn)行詳細(xì)檢查，并做好調(diào)整工作。如提高中面層熨平板高度，可人工調(diào)整工作仰角及上面層熨平板，以此保證攤鋪總厚度等符合設(shè)計(jì)規(guī)定。人工調(diào)整時(shí)所需完成的攤鋪長(zhǎng)度為10米，并利用攤鋪機(jī)電子液壓裝置對(duì)工作仰角加以控制。

3、碾壓橡膠瀝青混合料

橡膠瀝青混凝土碾壓溫度的多少直接影響著橡膠瀝青的黏度，隨著黏度的增加，其碾壓溫度也會(huì)不斷提升。通常情況下，170、135、90攝氏度分別為橡膠瀝青混合料初壓、復(fù)壓與重要溫度的最小值。鋼輪壓路機(jī)作為初壓施工機(jī)械，其碾壓順序?yàn)橛赏獾絻?nèi)，速度則需控制在每分鐘25到33米之間，緊隨攤鋪機(jī)械從低到高實(shí)行2遍靜壓。選取膠輪壓路機(jī)作為復(fù)壓施工機(jī)械設(shè)備，速度每分鐘需控制在58到75米，碾壓次數(shù)定為2次。最后選取鋼輪壓路機(jī)作為最終碾壓施工的主要機(jī)械，速度可控制在每分鐘33到50米之間，碾壓方式為靜壓，遍數(shù)為2遍。

4、施工接縫處理

第一，縱向施工縫處理?？v向接縫可選取2臺(tái)攤鋪機(jī)連成梯隊(duì)聯(lián)合施工，前面完成攤鋪的混合料應(yīng)預(yù)留一定寬度不進(jìn)行碾壓，通常為10到20厘米寬，并將其作為后高程基準(zhǔn)面，重疊位置寬度為5到10厘米，通過(guò)熱接縫方式進(jìn)行跨接縫碾壓施工，以此將縫跡消除，15厘米為上下層縱縫錯(cuò)開(kāi)最小寬度。

第二，橫向施工縫處理。通常選取平接縫的方式處理橫向接縫。沿縱向方向選取直尺（3米長(zhǎng)度）進(jìn)行施工，懸臂狀為攤鋪段端部直尺形狀，接縫位置由攤鋪層、直尺脫離接觸位置確定，并通過(guò)鋸縫機(jī)整平鏟除。連續(xù)攤鋪施工中，需清理干凈攤鋪層鋸切時(shí)存留的灰漿，并進(jìn)行一定量粘層瀝青的涂抹，由接縫位置利用攤鋪機(jī)熨平板進(jìn)行攤鋪。碾壓施工中橫向壓實(shí)可選取鋼筒式壓路機(jī)，由先鋪路面上跨縫向新鋪面層轉(zhuǎn)移。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，橡膠瀝青路面在公路工程建設(shè)中運(yùn)用愈加廣泛。該施工工藝的應(yīng)用可有效提升抗疲勞能力、降低成本，是公路使用年限延長(zhǎng)的重要途徑。

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