公路橡膠瀝青CAPE封層技術(shù)研究

安萬里

（中犇檢測認(rèn)證有限公司，河南 鄭州 450000）

1 橡膠瀝青CAPE封層的特點(diǎn)

橡膠瀝青CAPE封層集合了橡膠瀝青碎石封層與微表處的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以改善路面表面路用性能，還可起到抑制路面反射裂縫的目的。在路面養(yǎng)護(hù)施工中，采用橡膠瀝青CAPE封層技術(shù)，可以提高路面的使用性能，延長工程使用壽命。橡膠瀝青CAPE封層的特點(diǎn)如下：

第一，抑制反射裂縫。在應(yīng)變較大的情況下，采用橡膠瀝青CAPE封層施工，橡膠瀝青很難被破壞，并能將集中的應(yīng)力擴(kuò)散并重新分布，便可大大降低裂縫處傳遞到面層的應(yīng)力，由于應(yīng)力強(qiáng)度下降，可起到延緩或抑制反射裂縫的作用。

第二，粘結(jié)性能好。相比普通瀝青，橡膠瀝青的粘結(jié)性能較好。此外，碎石材料可形成較強(qiáng)摩擦力，與瀝青等材料相互嵌擠，可以構(gòu)成一個完整的結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)層間粘結(jié)作用，防止出現(xiàn)層間推移情況。

第三，防水性能好。由于橡膠瀝青CAPE封層具有良好的抗裂能力，這種情況下，將會大大減少裂縫的產(chǎn)生，防止雨水下滲到路面基層，加上碎石封層本身具有良好的力學(xué)特征，可有效提升路面防水效果。

第四，抗老化性能好。橡膠瀝青主要采用了廢棄的橡膠輪胎材質(zhì)，橡膠含有一定添加劑，可大大增強(qiáng)路面瀝青的抗老化性能，增強(qiáng)路面耐久性。因此，相比一般瀝青材料，橡膠瀝青CAPE封層的使用壽命更長。

第五，抗高溫車轍能力強(qiáng)。橡膠瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性和較強(qiáng)粘結(jié)作用，橡膠瀝青膠結(jié)料不易流動，同時，碎石、橡膠瀝青等材料內(nèi)含有許多大顆粒橡膠粉，摩阻力較大，碎石不宜滑動，可大幅減少車轍等病害出現(xiàn)，有利于提升路面結(jié)構(gòu)的承載能力。

2 工程概況

某公路工程為主要干線公路，擔(dān)負(fù)著重大交通任務(wù)。本路段建成通車已久，瀝青路面已出現(xiàn)了不同程度的病害，比如龜裂、裂縫、沉陷、變形等。為進(jìn)一步確定養(yǎng)護(hù)方案，需對原路面各項(xiàng)路用性能進(jìn)行檢測。共設(shè)5個測點(diǎn)，分別對其平整度、滲水系數(shù)、抗滑擺值、構(gòu)造深度及代表彎沉值進(jìn)行了測定，結(jié)果取平均值，具體為平整度為5.7mm，滲水系數(shù)為170ml/min，抗滑擺值為56.3BPN，構(gòu)造深度為0.8mm，代表彎沉值為20.8（0.01mm）。

與此同時，還對原路面進(jìn)行了彎沉檢測和鉆芯取樣，回彈模量平均值為13.8（0.01mm），說明路面的整體承載能力較好。鉆芯取樣所得結(jié)果為芯樣基本完整，結(jié)構(gòu)的板體性良好。通過本路段調(diào)查分析，決定在路面養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中，選用橡膠瀝青CAPE封層施工方案。

3 公路橡膠瀝青CAPE封層技術(shù)要點(diǎn)

3.1 原路面處理

施工前，由于原路面存在一定病害問題，特別是裂縫數(shù)量很多，但通過路面路況調(diào)查分析，路面整體完整性良好，裂縫多為輕微裂縫，在原路面處理當(dāng)中，針對此類裂縫無需進(jìn)行過多處理。但對于坑槽等較為嚴(yán)重的病害，需進(jìn)行挖槽處理，要求先將不規(guī)則的坑槽開挖成矩形，隨后清理干凈坑槽底部病害，確保回填材料和坑槽底部可以充分粘結(jié)，與此同時，還要將粘層油均勻涂抹到坑槽底部和四周，將熱拌瀝青混合料回填到坑槽底部，隨后一層一層填筑、壓實(shí)。

在灑布橡膠瀝青碎石封層材料前期，必須保證原路面無雜物、潔凈，要求提前清理干凈路面。

3.2 橡膠瀝青碎石封層施工

為確保橡膠瀝青碎石封層與原路面粘結(jié)效果良好，在鋪筑橡膠瀝青碎石封層前，可先均勻?yàn)⒉家粚尤榛癁r青粘層油在路表面，粘層油灑布量大小直接影響到工程施工效果，因此，必須合理控制粘層油用量，不得太多，避免產(chǎn)生泛油等問題，根據(jù)本工程實(shí)際情況，粘層油灑布量可控制在0.5L/m2。在施工過程中，還需做好集料預(yù)裹附處理，碎石選用玄武巖，粒徑控制在10～15mm之間?；诔浞止角也唤Y(jié)團(tuán)的原則，按照施工現(xiàn)場試驗(yàn)檢測情況分析，在集料預(yù)裹附當(dāng)中，需合理控制裹附溫度，保證溫度超過120℃。此外，還要根據(jù)試驗(yàn)確定灑布橡膠瀝青、碎石的用量，并合理控制灑布溫度，保證滿足規(guī)定要求。

在橡膠瀝青碎石撒布當(dāng)中，可采用同步碎石車進(jìn)行撒布施工，車速合理、勻速前行。在整個撒布過程中，需指派專人負(fù)責(zé)監(jiān)控撒布質(zhì)量，若出現(xiàn)局部撒布不均勻情況，需及時采取措施處理。待完成撒布作業(yè)后，可選取膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

3.3 表層微表處施工

碾壓施工后，待各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)定要求，便可開放交通。當(dāng)橡膠瀝青碎石封層完全被壓實(shí)，檢驗(yàn)壓實(shí)度符合規(guī)定要求，即可鋪筑微表處。微表處施工前，要指派專人清理干凈橡膠瀝青碎石封層掉落的碎石、雜物，保證表層潔凈、無雜物，以此提高碎石封層和微表處之間的粘結(jié)作用。微表處施工時，可采取稀漿封層車進(jìn)行攤鋪施工，攤鋪過程中隨時觀察攤鋪效果，若出現(xiàn)攤鋪不到位的情況，需及時處理。

4 公路橡膠瀝青CAPE封層性能檢測分析

為了檢驗(yàn)路面橡膠瀝青CAPE封層施工效果，在養(yǎng)護(hù)施工前、工后1個月、工后1年針對試驗(yàn)段各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行了測定與分析，所得結(jié)果如下：

1）平整度。養(yǎng)護(hù)前路面平整度為5.7mm，工后1個月路面平整度為2.3mm，工后1年路面平整度為3.5mm。

2）滲水系數(shù)。養(yǎng)護(hù)前路面滲水系數(shù)為170ml/min，工后1個月路面滲水系數(shù)為5.1ml/min，工后1年路面滲水系數(shù)為1.2ml/min。

3）抗滑擺值。養(yǎng)護(hù)前路面抗滑擺值為56.3BPN，工后1個月路面抗滑擺值為67.2BPN，工后1年路面抗滑擺值為65.1BPN。

除此之外，還對橡膠瀝青CAPE封層噪聲情況進(jìn)行了測定，因?yàn)閱螌游⒈硖幘哂休^大噪聲問題，為了掌握橡膠瀝青CAPE封層是否可以有效改善單層微表處噪聲情況，本工程根據(jù)現(xiàn)行噪聲測試方法相關(guān)規(guī)定，在40km/h、60km/h、80km/h不同車速條件下，對比分析了微表處路段、AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面與橡膠瀝青CAPE封層路面的噪聲情況。所得結(jié)果如下：

第一，微表處路段。40km/h車速條件下，微表處路段噪聲分貝值為72.3dB；60km/h車速條件下，微表處路段噪聲分貝值為76.5dB；80km/h車速條件下，微表處路段噪聲分貝值為82.4dB。

第二，AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面。40km/h車速條件下，AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為67.1dB；60km/h車速條件下，AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為72.2dB；80km/h車速條件下，AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為74.9dB。

第三，橡膠瀝青CAPE封層路面。40km/h車速條件下，橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為69.3dB；60km/h車速條件下，橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為74.1dB；80km/h車速條件下，橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為78.3dB。

通過上述分析可見，經(jīng)過1年時間的跟蹤檢測與分析，經(jīng)過橡膠瀝青CAPE封層處治之后，相比原路面，試驗(yàn)段在工后1個月的各項(xiàng)性能均有所改善，尤其是在抗?jié)B性能方面，橡膠瀝青CAPE封層效果極為顯著，工后1年時基本處于不滲水狀態(tài)，可以有效避免水分破壞路面。此外，通過抗滑擺值分析可知，橡膠瀝青CAPE封層施工后，路面抗滑性能明顯提升，可以達(dá)到路面行車安全的要求。

為了檢驗(yàn)橡膠瀝青CAPE封層的噪聲大小情況，本文對比分析了三類不同路面噪聲情況，在不同車速條件下，橡膠瀝青CAPE封層的車外噪聲明顯小于單層微表處，相比微表處養(yǎng)護(hù)處理方案，橡膠瀝青CAPE封層的應(yīng)用，可以有效克服其噪聲大、耐久性差的缺陷，基本上接近熱拌瀝青材料混合料路面噪聲大小情況。究其原因在于橡膠瀝青CAPE封層是微表處與碎石封層技術(shù)的結(jié)合體，在橡膠瀝青CAPE封層內(nèi)微表處集料和橡膠瀝青碎石能夠充分嵌擠，且橡膠瀝青的裹附效果良好，因此，與單層微表處路面相比，得橡膠瀝青CAPE封層降噪效果良好。

5 結(jié)束語

綜上所述，在我國交通運(yùn)輸事業(yè)建設(shè)水平不斷提高的背景下，在路面鋪筑施工中瀝青混凝土的運(yùn)用趨于廣泛，其特點(diǎn)在于穩(wěn)定性、高強(qiáng)度以及耐久性，對于提高公路路面質(zhì)量與使用性能而言有著積極的作用。當(dāng)然我們需要注意的是，隨著交通運(yùn)輸規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景下，瀝青公路路面承受的荷載也有所提升，受到多方面因素的影響，瀝青路面極易產(chǎn)生早期病害，瀝青路面的使用效率大打折扣，對于行車舒適度與安全性而言構(gòu)成了一定的威脅。為此，本文提出了公路橡膠瀝青CAPE封層施工技術(shù)，希望通過科學(xué)、有效的路面養(yǎng)護(hù)，可以提高路面使用性能，確保行車安全。