橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)在公路養(yǎng)護施工中的應用分析

蒲金成

（甘肅省嘉峪關(guān)公路事業(yè)發(fā)展中心鏡鐵公路段，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

公路運行質(zhì)量和使用壽命受到公路養(yǎng)護影響，在公路養(yǎng)護施工中，橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)發(fā)揮著積極作用，該技術(shù)成本低，工藝比較簡單，具有較強的適用性，不僅可以實現(xiàn)路面上下封層施工，也能用于路面應力層和橋面防水層的施工，其是基于同步碎石封層技術(shù)發(fā)展起來的，防水性能更好，對半剛性基層反射裂縫具有一定防止作用。因此，本文深入探究該技術(shù)的公路養(yǎng)護具體應用價值。

1 橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)概述

該技術(shù)實質(zhì)是用橡膠瀝青同步碎石封層機將石料和高溫橡膠瀝青均勻灑鋪在干燥無雜物的公路路面上，快速有效促使瀝青和石料黏合起來，之后施加外荷載增強封層強度。橡膠改性瀝青灑鋪溫度一般為180℃左右，其與石料結(jié)合溫度不可超過165℃。這是由于高溫狀態(tài)下的橡膠瀝青結(jié)合料流動性能較好，而石料重力對熱態(tài)瀝青表面張力具有一定的克服作用，因此熱瀝青可以順著石料表層持續(xù)爬升直到石料高度2/3 處，石料表層會有一個半月面，同時熱瀝青可以將石料75%的范圍覆蓋住，加之石料重力使二者穩(wěn)定結(jié)合[1]。另外，瀝青毛吸引力作用影響下會有凹面出現(xiàn)，而由于橡膠瀝青的流動性極好，其在流入骨料表層紋理時與凹面間形成一個寶石狀結(jié)合物，在經(jīng)過壓路機碾壓后構(gòu)成一個瀝青碎石面層。采用該技術(shù)可以使黏結(jié)劑與集料顆粒裹覆范圍擴大，提高施工速度，減少施工成本。該技術(shù)施工具有成本低、操作簡單，有效防止反射裂縫，提高路面耐久性、防滑性和防水性等性能。

2 橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)的公路養(yǎng)護應用

該工程在投入使用后由于長時間大量超載車輛在高速公路路面上運行出現(xiàn)不均勻沉降、坑槽、裂縫等病害，導致公路運行質(zhì)量下降，影響車輛舒適度和行駛安全，公路使用壽命縮短。對于上述問題，施工單位為了有效解決路面病害，選擇采用橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)養(yǎng)護公路路面。

2.1 混合料設(shè)計

該工程在原路面基礎(chǔ)上采用橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)施工養(yǎng)護，基質(zhì)瀝青采用70#A 級，該材料各項指標經(jīng)檢測后得到：針入度70mm（60～80mm）、延度124cm（≥100cm）、軟化點48.4℃（45～46℃）、溶解度100.63%（≥99.5%）、針入指數(shù)0.76（-1.5～1.0）等指標均符合標準要求[2]。另外，該技術(shù)還需要選擇合適的集料，集料標準為未風化、干凈且堅硬，該工程采用的是玄武巖碎石，經(jīng)過檢測后得到，碎石針片狀顆粒含量為5.3%（≤10%）、壓碎值4.8%（≤10%）、堅固性7.1%（≤12%），上述指標均符合標準要求。

基于上述分析，該工程開始制備橡膠瀝青，生產(chǎn)時需要施工單位控制好橡膠瀝青溫度，并將溫度加熱到225℃，同時需要持續(xù)攪拌45min 以增強橡膠瀝青膠結(jié)效果。制備完成后需要施工單位將其保存在加熱保溫的容器中，并注意控制其溫度使其處于190～225℃范圍內(nèi)[3]。

2.2 施工技術(shù)

2.2.1 準備工作

施工單位按照施工要求清理干凈公路基面泥土和雜物，直到路面碎石露出，并使用清掃機和水對路面進行沖洗，直到完全干燥后以便后續(xù)施工單位施工，配置相應的施工設(shè)備。為使石料干凈整潔，增強橡膠瀝青和石料黏結(jié)力，需要施工單位徹底清理干凈石料才能夠用于后續(xù)施工。根據(jù)要求配置1 臺封層機、1 臺50 型裝載機、1 臺9-16t 膠輪壓路機、1 臺25-40t 瀝青運輸車和其他小型設(shè)備。

該技術(shù)在使用前需要對原路面進行初步處理，使用全幅罩面方式對現(xiàn)有路面開展銑刨和拉毛等操作，其中有些路段出現(xiàn)細料碾壓成塊問題，這些雜物使用清掃車無法做到徹底清掃。封層完成后料車行走會直接將這些細料黏起來，繼而導致橡膠瀝青性能無法充分發(fā)揮出來。而車輪碾壓黏起主要是由于路面潮濕、清掃不透徹[4]。對于這一現(xiàn)象，施工單位調(diào)整施工工序，在保證路面攤鋪質(zhì)量同時加速路面銑刨處理，并在銑刨完成后即可開通公路運行，使車輛可以安全行駛在路面上，而在封層施工前可以通過人工清理方式清理干凈路邊廢棄物，并由施工人員使用吹風機進行清理，保證封層施工質(zhì)量。另外，該公路由于路線長，需要開展試驗段施工，施工前由作業(yè)人員銑刨原路面面層瀝青材料，之后將廢棄的混合料使用自卸車運輸進行統(tǒng)一處理。清理干凈原路面后開始進行橡膠瀝青的灑鋪作業(yè)。

2.2.2 灑鋪混合料

將橡膠瀝青使用同步碎石車均勻灑鋪在路面上，但是需要注意控制瀝青使用量，使其處于2～3kg/m2即可，結(jié)合施工要求重疊縱向瀝青接縫寬度不低于10cm，瀝青用量最大偏差不可超過±0.2kg/m2。灑鋪前，需要預先畫上引導線，確保封層按路線行進，并以表現(xiàn)為參照物使封層車順著標志線進行，封層時按照設(shè)置速度勻速行駛，而封層車進入施工場地前需要確保橡膠瀝青在罐內(nèi)始終處于循環(huán)狀態(tài)，并通過預灑保證瀝青石料能夠均勻灑鋪，若是灑鋪不均勻要人工調(diào)整，而壓路機需要與封層機協(xié)同運作確保碾壓及時，充分黏合石料和瀝青，使用人工修復時避免出現(xiàn)漏點、浮料等現(xiàn)象[5]。灑鋪過程中，若是遇到陰雨天氣不可繼續(xù)施工需要等到下承層表層完全干透后再施工，施工過程中如果膠粉含量＞20%，封層車灑鋪過程中容易出現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞問題，進而導致瀝青灑鋪不夠均勻，而在路面完成施工后容易產(chǎn)生泛油現(xiàn)象，需要注意控制。

2.2.3 撒鋪碎石

灑鋪完瀝青后需要進行碎石撒鋪作業(yè)，用量為15～22kg/m2，避免松散，若是路面邊角碎石撒鋪不夠均勻需要進行人工補撒處理。碎石撒鋪時重點控制縱向和橫向交接部位，避免漏撒、重疊等問題出現(xiàn)，若是碎石撒鋪重疊需要進行人工清理。

2.2.4 處理不同方向接縫

對于橫向接縫，需要在該部位放置長度超過2m和寬度超過橡膠瀝青灑鋪寬度為0.5m 油毛氈，為了能夠使橫向接縫垂直，需要在瀝青灑鋪完成后及時將油毛氈取走，并確保橫向接縫部位平整，其重疊長度控制好。而縱向接縫為了防止漏灑需要盡量避免重疊施工，即使重疊也需要控制在0.1m 范圍內(nèi)，施工時先進行一側(cè)封層施工，預留大于0.1m 寬度，而在完成另一側(cè)封層施工后需要及時人工補撒碎石[6]。

2.2.5 碾壓和養(yǎng)護處理

灑鋪完成后需要及時碾壓，碾壓速度一般為5～8km/h，在瀝青中嵌入單粒徑隨時使其保持牢固，無須過多碾壓，并在完成碾壓后放行讓車輛進行碾壓。碾壓完成后需要施工人員做好清掃工作，注意清掃力度，控制好清掃時間，保證路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止路面清掃導致結(jié)構(gòu)被破壞，清掃完成后需要再進行一次碾壓，保證路面內(nèi)外部平整[7]。另外，整個封層鋪筑完成后進行為期1～2 個月的行車碾壓養(yǎng)護管理，期間及時對局部泛油區(qū)域補撒石料，并清理干凈多余石料。

2.3 注意事項

施工過程中，每天檢查兩次瀝青用量，控制好每天用量誤差在±0.2kg/m2之間，同時還需要檢查集料用量。施工單位通過旋轉(zhuǎn)黏度計對不同批次橡膠瀝青黏度進行檢測，其誤差在1.5～4.0Pa·s 范圍內(nèi)即可。灑鋪車在靜態(tài)情況下，施工單位在容器中灑鋪透層材料，同時對材料灑鋪均勻程度進行檢測，規(guī)定測量期間內(nèi)精準計量透層材料的灑鋪，之后對單位時間內(nèi)灑鋪車的灑鋪量進行準確計算，及時校正流量。為保證施工質(zhì)量，需要進行剎車試驗，一般每行進2000m2試驗一次，車輛速度在50km/h，之后急剎車，試驗完成后橡膠瀝青層不可有破損表現(xiàn)。施工過程中，為了能夠確保橡膠瀝青層外觀保持一致，可以隨時對其外觀進行檢查，使用硬物將表層剖開，對其黏結(jié)情況仔細觀察分析，避免出現(xiàn)外露、油包等問題[8]。

2.4 質(zhì)量控制

2.4.1 根據(jù)施工要求，為了能夠使施工連續(xù)進行，需要對施工人員和設(shè)備進行科學配置，由于橡膠瀝青的施工溫度要求高，因此施工時需要使用專門的封層車。同時，對施工原料進行嚴格檢驗，并按照施工標準嚴格檢驗首次選用的橡膠瀝青技術(shù)指標，當天未用完的材料再使用時需要檢測其黏度是否符合要求，若是不符合可以在其中加入一定的膠粉。橡膠瀝青碎石封層撒鋪寬度由水穩(wěn)碎石基層頂面寬度所決定，二者一致，表面緊實平整，避免出現(xiàn)輪跡、松散等問題。攤鋪施工時，避免封層混合料漏出，使縱向和橫向接縫可以平順銜接，清理多余碎石使其表層潔凈。

另外，為了減小外界粉塵對瀝青黏性產(chǎn)生不良影響，增強黏結(jié)力，需要使用熱瀝青以及骨料預拌技術(shù)，減少瀝青和骨料使用量，在熱瀝青攪拌設(shè)備中進行預拌和除塵處理，并在預拌碎石未徹底涼透前進行同步封層施工，提高施工效果。該方法的應用可以提高瀝青黏結(jié)的牢固度，提高封層施工水平，防止碎石大范圍脫落。同時，施工人員需要確定橡膠瀝青施工和檢測要點，如表1 所示。

表1 橡膠瀝青質(zhì)量檢測要點

2.4.2 需要控制好施工原料灑鋪溫度和數(shù)量，當前所用的封層車配置了計算機自動計量控制系統(tǒng)，只需要設(shè)定好參數(shù)即可按照規(guī)定進行灑鋪作業(yè)，每次施工完成后施工單位對灑鋪量進行仔細核對，并檢查碎石和瀝青灑鋪均勻度，若是灑鋪溫度過低或過高會導致灑鋪量以及灑鋪均勻度受到影響，因此施工單位需要控制好灑鋪溫度，使其處于±5℃范圍內(nèi)。

2.4.3 封層施工過程中，管理人員為了保證施工安全，需要加強安全管理，定期對施工人員進行安全培訓，使其明確工作具體職責的同時安全開展施工作業(yè)。同時，管理人員需要優(yōu)化現(xiàn)有安全管理制度，提高施工質(zhì)量，降低不規(guī)范現(xiàn)象發(fā)生率。通過施工安全管理減少封層施工安全風險，提高公路整體質(zhì)量。另外，為了防止橡膠瀝青發(fā)生離析問題，其在存儲時需要在罐內(nèi)設(shè)置攪拌設(shè)施，當天生產(chǎn)當天最好用完，次日使用仍然需要進行檢測[9]。一般碎石和瀝青材料會在2～3h 內(nèi)凝結(jié)，等到路面凝結(jié)穩(wěn)定后可以開展養(yǎng)護作業(yè)。養(yǎng)護人員需要根據(jù)實際施工作業(yè)要求選擇合適的養(yǎng)護技術(shù)，并進行施工安排，提高封層施工質(zhì)量。該工程作業(yè)規(guī)模大，在進行安全管理時需要管理人員根據(jù)施工作業(yè)現(xiàn)場情況明確工程安全隱患，并采取有效的管控措施。

2.4.4 封層施工前，需要相關(guān)人員全面勘查施工現(xiàn)場，及時發(fā)現(xiàn)路面病害并妥善處理。施工設(shè)備準備和投入使用前需要接受全面仔細的檢查，并對其調(diào)試處理，使其處于穩(wěn)定運行狀態(tài)中，以便后續(xù)施工作業(yè)順利推進。施工最好選擇在干燥季節(jié)，施工最佳地表溫度≥30℃為宜。封層施工完成后需要使用20t 以上膠輪壓路機碾壓，次數(shù)在3～4 遍，車速為5km/h，并仔細檢查施工縫與構(gòu)造物兩側(cè)連接部位，保證接縫密實。

3 結(jié)語

綜上所述，公路養(yǎng)護過程中，橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)的應用效果顯著，其不僅可以提高公路使用質(zhì)量，增強公路防水和抗滑性能，同時也能夠減緩路面老化，解決路面輕微裂縫現(xiàn)象。由于橡膠瀝青碎石封層施工技術(shù)不會影響正常交通，還能降低成本，效率高，因此在公路養(yǎng)護中應用比較廣泛。