高彈橡膠瑪脂在夏汾高速路面中的應(yīng)用

陳永勇 王愛(ài)紅

夏汾高速公路是我省第一條由舊的水泥混凝土路面經(jīng)技術(shù)改造成瀝青路面的高速公路。舊的水泥混凝土路面由于使用期較長(zhǎng)，產(chǎn)生了大量的病害，路面板脫空開(kāi)裂、斷板、錯(cuò)臺(tái)等病害嚴(yán)重，縮短了道路使用壽命。為改善道路使用情況，提高行車舒適性和安全性，需對(duì)舊的水泥混凝土路面進(jìn)行技術(shù)改造。關(guān)于舊水泥路面技術(shù)改造，國(guó)內(nèi)外目前主要采取兩種方式:一種主要針對(duì)舊水泥混凝土路面破碎錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重且路基欠穩(wěn)定，適宜進(jìn)行破碎后加鋪基層和面層，主要方法包括打裂壓穩(wěn)、碎石化、沖擊碾壓等工藝;另一種主要針對(duì)路面破損嚴(yán)重，但路面錯(cuò)臺(tái)不嚴(yán)重的路面可對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行綜合處治后直接加鋪瀝青面層。由于第二種處理方式可利用舊水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度，降低加鋪厚度，因而在舊水泥混凝土路面改建中應(yīng)用較多。此次夏汾高速路面改造根據(jù)舊水泥混凝土路面板的實(shí)際情況采用了第二種處理方法，對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行綜合處理后加鋪瀝青面層方法。在舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青面層，很容易在舊水泥混凝土路面接縫或裂縫處產(chǎn)生反射裂縫，為防止或延緩反射裂縫的產(chǎn)生，國(guó)內(nèi)早期的做法主要是在舊水泥混凝土路面接縫處鋪筑玻纖格柵、聚酯土工布、滿鋪抗裂貼或應(yīng)力吸收層等，但因加鋪工程使用時(shí)間較短，使用效果不甚理想或造價(jià)太高。山西交通科研院及其公司通過(guò)研究生產(chǎn)了一種新的抗反射裂縫的材料——高彈橡膠瑪脂，來(lái)提高抗反射裂縫的效果。而此次夏汾高速路面改造為了防止或延緩反射裂縫，正是采用了這種新材料——高彈橡膠瑪脂和相應(yīng)的施工工藝來(lái)鋪筑應(yīng)力吸收帶，來(lái)提高抗反射裂縫性能和降低工程造價(jià)，取得良好的效果。下面就對(duì)該材料技術(shù)性能指標(biāo)、施工檢測(cè)和施工等方面逐一介紹。

表1 具體技術(shù)性能指標(biāo)

1 高彈橡膠瑪脂材料主要技術(shù)性能指標(biāo)

對(duì)于應(yīng)力吸收夾層材料JTG D40-2002公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范中僅提出是減緩反射裂縫產(chǎn)生的一項(xiàng)技術(shù)措施，并未提出明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)檢測(cè)方法。由于該材料與彈性體改性瀝青防水卷材類似，參考了GB 18242-2008彈性體改性瀝青防水卷材，試驗(yàn)依據(jù)GB/T 328-2007建筑防水卷材試驗(yàn)方法中的相關(guān)測(cè)試方法;同時(shí)該材料的軟化點(diǎn)、粘度及彈性恢復(fù)指標(biāo)檢驗(yàn)方法均依據(jù)JTJ 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程中瀝青的檢驗(yàn)方法進(jìn)行;與舊水泥混凝土板粘結(jié)強(qiáng)度采用橋面防水層材料粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)方法具體指標(biāo)。具體技術(shù)性能指標(biāo)如表1所示。

2 高彈橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶施工技術(shù)指標(biāo)

表2 施工技術(shù)指標(biāo)

3 施工工藝

3.1 對(duì)水泥混凝土路面的基本要求

1)對(duì)斷裂板水泥混凝土板塊必須穩(wěn)固，其彎沉值和相鄰板高超過(guò)設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)對(duì)路基進(jìn)行加固處理，確保板塊穩(wěn)固。

對(duì)斷裂三塊以上和裂縫病害板嚴(yán)重的予以更換，混凝土的標(biāo)號(hào)與舊混凝土一樣;其他板要逐板進(jìn)行彎沉值檢測(cè)，測(cè)量位置在各板的板角處，判定舊混凝土板是否脫空的彎沉值標(biāo)準(zhǔn)如表3，表4所示。

表3 夏家營(yíng)—汾陽(yáng)方向彎沉值標(biāo)準(zhǔn) mm

表4 汾陽(yáng)—夏家營(yíng)方向彎沉值標(biāo)準(zhǔn) mm

對(duì)于脫空板進(jìn)行壓漿，采用7 d強(qiáng)度大于2.0 MPa水泥漿進(jìn)行壓漿處理，壓漿位置在四個(gè)板角及板中，并抽取試件7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm一組，在混凝土養(yǎng)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6 d，浸水24 h后進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)(水溫為20℃±2℃)。對(duì)注漿板復(fù)測(cè)彎沉，達(dá)到不脫空的要求，進(jìn)行下道工序;否則應(yīng)重新注漿處理，直到彎沉值達(dá)到不脫板的彎沉值要求。

2)舊水泥混凝土路面的各種接縫(包括縮縫和施工縫等)進(jìn)行處理，對(duì)各種縫用切割機(jī)進(jìn)行切縫，切縫寬度為6 cm～8 cm，深度為3 cm～4 cm。切縫完成后，用吹風(fēng)機(jī)將孔內(nèi)的灰塵及雜物清理干凈后，用高彈橡膠瑪脂材料進(jìn)行填縫處理，填縫高度與路面持平。

3)對(duì)破碎松動(dòng)的水泥混凝土板應(yīng)刨除，對(duì)缺損部位應(yīng)修補(bǔ)平整，修補(bǔ)材料可以采用瀝青混凝土、快硬水泥混凝土或砂漿。

4)水泥混凝土板塊表面要求平整、干凈、干燥(含水率不大于10%)，無(wú)浮漿、無(wú)碎屑、不起皮、無(wú)松散，具有一定強(qiáng)度。

3.2 橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶施工工藝流程

1)使用強(qiáng)力刷機(jī)將施工范圍內(nèi)水泥混凝土路面進(jìn)行徹底清刷，然后使用空壓機(jī)對(duì)選擇橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶的接縫進(jìn)行清潔、干燥處理，確保接縫兩側(cè)40 cm范圍內(nèi)表面無(wú)浮漿、塵土及其他污物。2)采用專業(yè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)在接縫處鋪筑橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶，對(duì)不宜采用專用攤鋪設(shè)備鋪筑的部位，可使用料車運(yùn)輸，兩側(cè)支擋模板，人工倒料并刮開(kāi)的方式進(jìn)行施工。3)橡膠瑪脂鋪筑完成后應(yīng)充分冷卻(一般為1 h～3 h)，待與舊水泥混凝土路面充分粘結(jié)后方可開(kāi)放交通，具體開(kāi)放交通時(shí)間可根據(jù)氣溫情況靈活掌握。

4 注意事項(xiàng)

1)施工前水泥混凝土路面必須干燥，基面潮濕及雨天不能施工。2)氣溫低于10℃不得攤鋪施工，雨后24 h內(nèi)不得進(jìn)行應(yīng)力吸收帶施工。3)瀝青面層攤鋪時(shí)車輛不得隨意在高彈橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶上原地碾轉(zhuǎn)掉頭。4)對(duì)于坡度大于5%路段，高彈橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶寬度不宜大于330 mm。攤鋪瀝青混合料面層前，如出現(xiàn)小量滑移脫落，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。5)當(dāng)高彈橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶施工部位相鄰板高差大于1 cm或坑洞較多時(shí)，需將該部位找平后再施工，以防止凹陷處高彈橡膠瑪脂應(yīng)力吸收帶受重力后產(chǎn)生破壞。找平材料可采用環(huán)氧樹脂砂漿或?yàn)r青混合料。

[1] 王兆新，溫皓琳，程有坤.防止水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫技術(shù)研究[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2008(5):103.