橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用

郝明亮

（張家口路緣公路工程有限責(zé)任公司，河北張家口 075000）

1 引言

瀝青路面具備平整度高、行車舒適性好、耐磨性強(qiáng)等特點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛。 然而，隨著外界環(huán)境以及行車荷載的不斷影響，瀝青路面難免會(huì)出現(xiàn)一些破損，表現(xiàn)形式為病害問題，極大地縮短了公路的使用壽命，因此，應(yīng)進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)處理[1-2]。 橡膠瀝青同步碎石封層主要是將瀝青膠結(jié)料和碎石材料灑布至路面之上，再通過碾壓成型快速形成柔性瀝青膜結(jié)構(gòu)，使得碎石封層與原路面緊密結(jié)合，能有效改善路面病害問題，延長公路使用壽命。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項(xiàng)目全線長112.326 km，設(shè)計(jì)行車速度為80 km/h，路基寬度為26 m，雙向六車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，瀝青混凝土路面。 該高速公路投入運(yùn)營至現(xiàn)在已有數(shù)年，由于該高速公路所處地區(qū)常年降雨頻繁，且降雨量較大，在長時(shí)間車輛荷載和環(huán)境因素影響下，既有瀝青路面已出現(xiàn)多處病害問題，直接影響了路面的行車安全，為提高既有瀝青路面的使用性能，現(xiàn)決定采用橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)處理。

3 橡膠瀝青同步碎石封層工程特性

3.1 橡膠瀝青同步碎石封層原理

瀝青路面在表面出現(xiàn)病害，如車轍、推移、擁包等，其表面抗滑性和耐磨性降低，同時(shí)長時(shí)間下來表面泛白料居多，嚴(yán)重影響了行車安全和舒適，而橡膠瀝青同步碎石封層則可起到有效的處治效果。 橡膠瀝青同步碎石封層施工原理主要是將橡膠改性瀝青膠結(jié)料均勻?yàn)⒉加诩扔袨r青混凝土路面之上，再同步灑布一層等粒徑的碎石，最終形成一層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且具備一定強(qiáng)度的薄層碎石層，其中，橡膠瀝青的用量控制在2～3 kg/m2，碎石用量控制在15～22 kg/m2為宜。構(gòu)成的薄層碎石層由于自身良好穩(wěn)定性可有效保持瀝青鋪筑層的穩(wěn)定受力狀態(tài)，因此，可有效改善既有瀝青路面裂縫、車轍等病害，同時(shí)還能達(dá)到一定的防排水效果[3]。

3.2 橡膠瀝青同步碎石封層特點(diǎn)

1）通常情況下，橡膠瀝青同步碎石封層中碎石的粒徑需控制在4.75 mm 左右，以提高瀝青鋪裝層的支撐力，使瀝青路面能達(dá)到穩(wěn)定的受力狀態(tài)。

2）在既有瀝青路面上直接同步灑布橡膠瀝青膠結(jié)料和碎石，可在表面形成一層密實(shí)的瀝青膜，有效能避免積水滲透至瀝青路面結(jié)構(gòu)以下。

3）由于碎石顆粒的存在，可抵御外部荷載作用產(chǎn)生的應(yīng)力作用影響。

4 橡膠瀝青同步碎石封層配合比設(shè)計(jì)

4.1 原材料設(shè)計(jì)

4.1.1 基質(zhì)瀝青

本項(xiàng)目選用東海牌70#瀝青作為基質(zhì)瀝青，其檢測結(jié)果見表1。

表1 基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

4.1.2 碎石

本選用高強(qiáng)度玄武巖作為碎石材料， 主要技術(shù)指標(biāo)見表2。

表2 碎石主要技術(shù)指標(biāo)

4.1.3 橡膠粉

本項(xiàng)目選用廢棄橡膠粉作為瀝青膠結(jié)料的改性材料，主要技術(shù)指標(biāo)見表3，其篩分級(jí)配要求見表4。

表3 橡膠粉主要技術(shù)指標(biāo)

表4 橡膠粉篩分級(jí)配要求

4.2 級(jí)配設(shè)計(jì)

通過室內(nèi)試驗(yàn)不斷調(diào)整得到最終級(jí)配（見表5），油石比確定為5.43%。

表5 橡膠瀝青混合料合成級(jí)配

4.3 橡膠瀝青制備

首先，將基質(zhì)瀝青加熱至225 ℃左右，確保擁有足夠的流動(dòng)性，均勻摻加橡膠粉顆粒并充分?jǐn)嚢?，時(shí)長在45 min 左右，保證橡膠粉顆粒能充分受熱溶脹， 以提高橡膠瀝青的膠結(jié)效果，出廠溫度控制在190～218 ℃宜[4]。 待橡膠瀝青膠結(jié)料制備完畢后，需在專門的存儲(chǔ)罐內(nèi)予以存放，所用的存儲(chǔ)罐應(yīng)具備加熱、保溫等功效，存放周期通常不得超出7 h，且應(yīng)盡量“即拌即用”。

5 橡膠瀝青同步碎石封層施工工藝及質(zhì)量評(píng)價(jià)

5.1 施工工藝

各項(xiàng)原材料還應(yīng)分類存放，做好相應(yīng)的防潮防塵措施。 橡膠瀝青混凝土拌和過程中需保持連續(xù)、均勻，同時(shí)對(duì)溫度、功率進(jìn)行重點(diǎn)控制。 選用自卸車進(jìn)行材料運(yùn)輸，車廂內(nèi)壁提前涂抹一層隔離油。 橡膠瀝青同步碎石封層首先進(jìn)行攤鋪施工作業(yè)，速率不得過高，且溫度不得過大，攤鋪過程中需保持勻速慢行，不得隨意加減速，邊角處需進(jìn)行人工補(bǔ)攤。 橡膠瀝青和碎石采用同步封層車進(jìn)行同時(shí)灑布， 確保碎石顆粒堅(jiān)硬度和粗糙度。

橡膠瀝青同步碎石封層攤鋪完畢后隨即進(jìn)行碾壓施工。碾壓施工分初壓、復(fù)壓、終壓3 個(gè)階段進(jìn)行，分別選用膠輪壓路機(jī)、鋼輪壓路機(jī)等，時(shí)刻保證橡膠瀝青同步碎石封層的平整度和壓實(shí)度[5]。

橡膠瀝青同步碎石封層施工完畢后需進(jìn)行7 h 左右的養(yǎng)護(hù)處理，期間嚴(yán)禁外來車輛入內(nèi)，必要時(shí)需在適當(dāng)位置設(shè)置標(biāo)識(shí)牌或隔離墩。

5.2 施工質(zhì)量檢查

橡膠瀝青同步碎石封層施工且養(yǎng)護(hù)完畢后， 本項(xiàng)目選擇K51+412～K51+812 段作為試驗(yàn)路段檢測橡膠瀝青同步碎石封層施工質(zhì)量， 橡膠瀝青同步碎石封層施工質(zhì)量檢查方案見表6，試驗(yàn)段施工質(zhì)量檢測結(jié)果見表7。 研究結(jié)果表明，采用橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)施作后， 其抗滑性和滲水性能均可滿足規(guī)范要求，施工質(zhì)量良好。

表6 橡膠瀝青同步碎石封層施工質(zhì)量檢查

表7 試驗(yàn)路段橡膠瀝青同步碎石封層施工檢測結(jié)果

6 結(jié)語

本文就橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)在公路施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究， 選取試驗(yàn)段對(duì)橡膠瀝青同步碎石封層施工質(zhì)量進(jìn)行檢測。 研究結(jié)果表明，采用橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)可有效修復(fù)改善瀝青路面病害問題， 提高瀝青路面的平整度和抗滑性能，增強(qiáng)公路行車舒適性和安全性，同時(shí)有效延長公路使用壽命。