摘要:橡膠瀝青碎石封層是以橡膠瀝青為結合料,采用單粒級石料,使用層鋪法工藝,形成的路面結構層。該結構層以最簡單的施工方法,最大限度地發揮了橡膠瀝青和石料的特點,解決了其它結構層不能解決的路用問題。
關鍵詞:橡膠瀝青 碎石 封層
1 橡膠瀝青碎石封層的類型
橡膠瀝青碎石封層在路面結構的層位的不同及橡膠瀝青碎石結構的不同有不同的名稱。
1.1 用于基層頂面,主要目的為了減少路面裂紋時,被稱為橡膠瀝青應力吸收層。
1.2 用于橋面水泥混凝土鋪裝頂面,主要目的為了橋面防水時,被稱為橡膠瀝青橋面防水層。
1.3 用于路面表面,主要目的為了路面養護時,被稱為橡膠瀝青碎石封層。
1.4 用于路面表面,主要目的為了養護、維修、補強,其結構為雙層時,被稱為橡膠瀝青嵌入式封層。
1.5 用于開普封層,主要目的為了防水、減少裂紋、增加路面強度,其結構為雙層,被稱為橡膠瀝青碎石開普下層。
2 橡膠瀝青碎石封層的不同層數
2.1 一油一料(單層):用于橡膠瀝青碎石封層、應力吸收層、橋面防水層。
2.2 兩油兩料(雙層):用于橡膠瀝青碎石下面層、嵌入式封層。
2.3 一油一料之后上面加鋪稀漿封層(開普封層)。適合于農村公路新建路面和養護。
3 橡膠瀝青碎石封層、應力吸收層、橋面防水層的比較
3.1 常用的橡膠瀝青碎石封層、應力吸收層、橋面防水層基本相同,都采用一油一料的層鋪法工藝,以橡膠瀝青為結合料,采用單粒級石料,先噴灑熱瀝青再鋪筑石料,經膠輪壓路機碾壓而成。
3.2 橡膠瀝青碎石封層和橡膠瀝青應力吸收層(橋面防水層)的不同之處是橡膠瀝青碎石封層的碎石灑布量較大,碎石要緊密接觸。橡膠瀝青應力吸收層和橋面防水層的碎石灑布量較少,碎石要有一定的間隙。
3.3 橡膠瀝青用量1.6-2.0kg/m2,2.0-2.5kg/m2。
3.4 碎石普遍采用8-10mm或9.5-13.2mm單粒級。
3.5 橋面維修中,采用應力吸收層鋪筑于水泥混凝土橋面與瀝青混凝土面層間,瀝青灑布量為2.0Kg。碎石撒布率約為70%。
4 技術特點
4.1 可形成較均勻、較厚的瀝青膜,因此,具有較好的防水性能。
4.2 具有較好的低溫變形能力和彈性,因此,具有抑制裂紋反射及應力吸收的能力。
4.3 具有較高的粘結性,因此,能起到不同介質層間結合的作用。
4.4 與石料之間有較高的粘附性,可減少碎石的脫落。
4.5 有效的提高了瀝青用量,可延緩剪切疲勞裂縫的產生,抗老化能力增強,可延長結構的使用壽命。
4.6 與橡膠瀝青混合料面層組合,可減薄路面的設計厚度,減低工程造價。
5 適用條件
5.1 下承層應具有足夠的強度、平整度。
5.2 路面應潔凈、干燥。
5.3 最低路表施工溫度為15℃;雨天和即將下雨的天氣不能進行橡膠瀝青碎石封層的施工。
5.4 應注意風速,風速應不能影響到工程的施工。
5.5 養生期間(48h)車輛行駛速度應小于60km/h。
6 應用范圍
6.1 高速公路的維修養護(試驗路階段)。預期目的為有效防止路面面層裂縫的反射,并起到防水作用。
6.2 舊瀝青路面、水泥路面的維修養護,可有效修復各種普通病害,尤其對較嚴重的裂縫及網裂。
6.3 用于開普封層的下層。
6.4 可用于低等級公路及農村公路的表面封層,即可直接在半剛性基層上應用。
7 材料的選擇
7.1 石料的選擇
7.1.1 應采用石質堅硬的石料。
7.1.2 石料宜預熱或乳化瀝青裹附。
7.2 橡膠瀝青的選擇
7.2.1 膠粉粒徑的選擇:一般選用20-60目之間粒徑的級配膠粉。
7.2.2 膠粉摻量的選擇:一般在18-25%之間,通過室內試驗確定。
7.2.3 橡膠瀝青應采用現場對接方式生產加工,保證在充分混合及發育后制備的橡膠瀝青在4~6小時內使用,灑布溫度為195~205℃,噴灑粘度最好保證大于3Pa.s(180℃旋轉粘度)。
8 施工工藝
8.1 現場勘察路面狀況,進行路面病害處治。
8.2 準備專用的封層設備,對各種施工機具應做全面檢查,應經調試并使其處于良好的性能狀態。配套設備包括:可升溫瀝青罐,碎石封層機,裝載機,膠輪壓路機等。
8.3 工序應緊密銜接,每個作業段長度應根據壓路機數量、灑鋪設備能力等確定。
8.4 宜在干燥和較熱的季節施工,并應避開雨季及低溫季節,使封層通過開放交通壓實,快速成型穩定。
8.5 施工的最佳地表溫度為30℃及以上,當地表溫度在15℃及以下時,禁止橡膠瀝青碎石封層施工。
8.6 測定各種材料種類及其用量。石料要求篩分為一定粒徑范圍,保證清潔干凈。
8.7 施工中全幅封閉或半幅封閉交通,原路面清掃徹底。
8.8 封層設備同時灑(撒)布橡膠瀝青和碎石,車速控制3.5km/h左右,出現不均勻的或有中間斷條情況及時處理。
8.9 封層后用20噸以上膠輪壓路機立即進行整幅跟進碾壓。膠輪壓路機碾壓3~4遍,碾壓車速控制在3~5Km/h。
8.10 施工縫及構造物兩端連接處操作應仔細,接縫應緊密、平順。
8.11 在施工初始前的新舊路面及前后兩車噴灑時產生的接茬應搭接良好。橫縫可采用對接法處理方式。在每段接茬處,用薄鐵板或耐高溫材料橫鋪在本段起灑點前及終點后,其長度為1~1.5m。
8.12 施工下一幅時,封層左側石料的灑布應與上一幅右側的石料對齊,保證縱縫搭接良好。
8.13 初期養護及開放交通。開放交通24、48小時后分別對封層進行清掃,碎石封層完工后48小時內應限速通車。
9 應用情況
橡膠瀝青碎石封層自2008年至今已在我省多條道路維修施工中應用。
沈陽五洲公司施工的橡膠瀝青碎石封層主要工程如下:
9.1 面層
2009年阜新市環線1km。
2009年阜新朱蒼線2km。
2010年鐵嶺102線9km。
2011年遼陽沈營線2km。
2011年沈丹高速公路左側超車道1.1km試驗路。
9.2 橋面防水層
2011年沈丹高速公路10座橋面防水層共計6萬m2。
9.3 開普封層底層
2010年鞍山202線15km。
2010年遼陽202線6km。
2010年撫順202線40km。
2011年阜新奈廣線10萬㎡。
9.4 下封層
2011年遼陽沈營線15km。
10 注意事項
10.1 橡膠瀝青要現場加工,嚴格控制膠粉的質量。
10.2 橡膠瀝青發育時間嚴格控制不超過60分鐘。
10.3 橡膠瀝青開始噴灑粘度不小于3Pa.s,噴灑結束粘度不小于2.5Pa.s。
10.4 橡膠瀝青加工設備(主要指預混罐、發育罐、成品罐)要與封層的工作量、作業方式、封層車數量相匹配。如供應拌和站拌合用,還要另行配置。
10.5 碎石質量要嚴格控制,上封層、高速公路上、下封層都應采用預裹覆的石料。
10.6 嚴格控制石料的粒徑及粉塵含量。
10.7 嚴格管理碾壓及清掃環節,特別是上封層,通車后的前3-4天,每天都要及時清掃。
10.8 上封層特別要注意氣候條件。
11 結束語
橡膠瀝青碎石技術在遼寧省取得了很好的應用效果,是一項比較好的實用技術,對路面裂紋的產生有很好的抑制作用,能對較嚴重的裂縫及龜網裂的路面有很好的修復作用,且具有良好的防水性能和優良的粘結性能。因此,我們完全有理由相信,橡膠瀝青碎石技術必將在公路建設、養護工程中發揮更大的作用。
參考文獻:
[1]《公路養護技術規范》及《公路瀝青路面養護技術規范》.
[2]《公路改性瀝青路面施工技術規范》、《橡膠瀝青及混合料設計施工技術指南》.