橡膠瀝青在市政道路改造工程中的施工控制探討

2013-01-11 06:51:32吳國有童姝娟

城市道橋與防洪 2013年7期

吳國有,童姝娟

（溫州市市政工程建設(shè)開發(fā)公司，浙江溫州 325009）

0 前言

橡膠瀝青是改性瀝青的一種，它是將回收輪胎加工成的橡膠粉，按一定比例參加到熱瀝青(180℃～200℃)中，充分溶脹反應(yīng)得到的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青能提高混凝土的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、抗滑性和路面整體承載能力，使道路具有良好的路用性能；還有橡膠瀝青混合料可以有效地減少路面的噪聲，減少的幅度大約在3～7 dB[1]。目前，廢舊橡膠輪胎的閑置已經(jīng)造成巨大的環(huán)境污染和資源浪費，因此，合理利用廢舊橡膠輪胎能改善生態(tài)環(huán)境。通過上述分析，結(jié)合施工經(jīng)驗，重點介紹如何控制橡膠瀝青混合料的施工。橡膠瀝青應(yīng)用到市政道路中，不僅能提高路面的使用壽命，而且能使橡膠瀝青的應(yīng)用得到推廣,具有良好的社會經(jīng)濟效益。

1 溫州市主要市政道路維修工程概況

（1）2010年9月，劃龍橋西路（牛山北路—南浦橋）路面維修工程，長1173 m，主車道寬21.6～32.7 m，輔道寬3 m,維修面積32655 m2。此次維修對工程范圍內(nèi)老路面進行銑刨4 cm（個別路段具體銑刨厚度視總坡度而定，填高大于4 cm部分則只需作拉毛處理），再噴灑乳化瀝青；然后，對嚴重沉陷區(qū)域（填高值大于6 cm）超過4 cm部分采用6 cm中粒式瀝青（AC-20C）進行填充，再統(tǒng)一調(diào)整相關(guān)的沉陷雨、污水檢查井；最后，統(tǒng)一采用4 cm-ARAC(W)-13瀝青混凝土進行罩面。

（2）2010年11月，矮凳橋（灰橋—矮凳橋）路面維修工程，長972 m，道路寬度6.7～9.9 m，維修面積8123 m2。此次維修對工程范圍內(nèi)老路面進行銑刨4 cm（個別路段具體銑刨厚度視總坡度而定，填高大于4 cm部分則只需作拉毛處理），再噴灑乳化瀝青；然后，對嚴重沉陷區(qū)域（填高值大于6 cm）超過4 cm部分采用中粒式瀝青（AC-20C）進行填充；最后，統(tǒng)一采用4 cm-ARAC(W)-13瀝青混凝土進行罩面。

（3）2012年9月，市府路（府西路—湯家橋路）路面維修工程，道路總長約1689 m?，F(xiàn)狀橫斷面形式為：5.0 m（人行道）+4.0 m（輔道）+4.0 m（綠化帶）+15.0 m（主車道）+10.0 m（中央綠化帶）+15.0 m（主車道）+4.0 m（綠化帶）+4.0 m（輔道）+5.0 m（人行道）=66 m（規(guī)劃紅線寬度），維修面積約62744 m2。此次維修工程對中度裂縫進行銑刨3 cm，清除干凈，噴灑粘層瀝青，再加鋪橡膠瀝青層4 cm-ARAC(W)-13；對重度裂縫進行銑刨4 cm，清除干凈，噴灑粘層瀝青，再加鋪橡膠瀝青層大于5 cm-ARAC(W)-13。

（4）正在施工的工程：溫瑞大道（溫州大道—甌海大道）瀝青路面維修工程，銑刨原瀝青路面,然后攤鋪4 cm-ARAC(W)-13+6 cm-AC-20,施工面積約57201 m2。

這些道路路面都出現(xiàn)了不同程度的裂縫、破損、坑洞、松散等病害，嚴重影響了行車的安全,給市民出行帶來很大不便。

2 橡膠瀝青混合料原材料技術(shù)要求

粗集料、細集料、礦粉和橡膠瀝青的各項技術(shù)指標及試驗結(jié)果見表1，ARAC（W）-13混合料配合比設(shè)計技術(shù)要求和設(shè)計檢驗指標見表2。

3 橡膠瀝青混合料的拌和

經(jīng)過目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比驗證3個階段，拌和機操作員嚴格按照最終的生產(chǎn)配合比要求，將各種不同規(guī)格材料的質(zhì)量百分率、骨料干拌時間和總拌和時間輸入總控室系統(tǒng)，然后按要求進行橡膠瀝青混合料的拌和，并做混合料的馬歇爾試驗和抽提篩分試驗，檢驗礦料級配、油石比和瀝青混凝土的物理力學(xué)性能[2]。橡膠瀝青混合料拌和時，不同原材料的質(zhì)量百分率及不同規(guī)格礦料級配組成見表3～表5,橡膠瀝青混合料馬歇爾實驗結(jié)果見表6。該工程采用日工2000型瀝青混凝土拌和機，干拌時間為6 s，實拌時間為60 s，若需要更改有關(guān)拌合參數(shù)，必需經(jīng)過實驗室有關(guān)負責(zé)人的同意。橡膠瀝青混合料的拌和溫度按表7控制。

表1 原材料檢測報告

表2 橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計技術(shù)要求和設(shè)計檢驗指標

表3 橡膠瀝青混合料中瀝青含量

表4 礦料通過篩孔的質(zhì)量百分率

表5 橡膠瀝青混合料中礦料級配

表6 橡膠瀝青混合料馬歇爾試驗（水中重法）

表7 橡膠瀝青混合料拌和溫度控制

4 橡膠瀝青混合料的運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)護

采用大東風(fēng)牌自卸汽車作為橡膠瀝青混合料的運輸車，拌和機向運輸車裝料時，需多次移動汽車位置，平行裝料，以減少橡膠瀝青混合料離析。為確保橡膠瀝青混合料的攤鋪溫度，必須嚴密加蓋油布，可以防止混合料溫度降低過快導(dǎo)致不符合施工溫度，還可以減少環(huán)境污染。

開始攤鋪前，攤鋪機熨平板必需加熱到90℃以上，現(xiàn)場必需有不少于3輛運輸車在等待，以保證連續(xù)性攤鋪，減少橫向接縫。運輸車上的油布在準備卸料時掀開。由于市政道路路口、渠化、各種檢查井較多，還有橡膠瀝青混合料粘度非常大，容易出現(xiàn)拖痕，綜合考慮采用不可調(diào)整寬度的福格勒2100型攤鋪機和可調(diào)節(jié)寬度為2.5～5 m的ABG攤鋪機組合施工，主車道用福格勒2100型攤鋪機攤鋪，渠化路段、路口和輔道用ABG攤鋪機攤鋪。這種組合既保證施工質(zhì)量又保證施工進度。

攤鋪注意事項：（1）裝料前，攤鋪機的受料斗涂刷防粘層劑；（2）施工中采用1.20的松鋪系數(shù)，攤鋪基準面和布料器中混合料的量調(diào)整完畢后，就由自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行自動控制，不得隨意手動操作；（3）卸料運輸車無料，且攤鋪機受料斗內(nèi)混合料不能從兩邊滑落時，運輸車才允許駛離攤鋪機，第二輛運輸車一直到攤鋪機受料斗內(nèi)混合料還剩3t左右開始準備卸料，并采取措施防止混合料離析；（4）混合料未壓實前，施工人員不得踩踏，一般不得采用人工整修；（5）盡量做到連續(xù)穩(wěn)定地攤鋪，每天只收工停機一次；（6）考慮拌和設(shè)備的供料速度，為保證攤鋪的均勻性、連續(xù)性，攤鋪速度控制在 2.5～3.5 m/min；（7）路口距離短，找平采用自動控制，混合料輸送采用手動控制，以免混合料輸送太多，工人要重新用鐵鍬把它撬回攤鋪機受料斗，導(dǎo)致混合料溫度降低過快，影響施工質(zhì)量；（8）拐彎攤鋪時，混合料的輸送采用手動控制，拐彎一側(cè)混合料的量適當減少，另一側(cè)混合料的量適當增加，攤鋪速度控制在1.5 m/min以下；（9）攤鋪機擋凝板下面整團的橡膠瀝青膠凝物，必須及時清理，否則混合料表面會出現(xiàn)縱向拖痕；（10）施工中要做好充分準備，攤鋪遇雨時，做到快卸、快鋪、快平、及時碾壓、及時成型，不符合《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》（GB 50092—1996）時，應(yīng)當廢料處理。

壓實工藝分為初壓、復(fù)壓、終壓。初壓采用靜壓1～2遍，復(fù)壓采用振動碾壓2～3遍，終壓采用靜壓碾壓2～3遍以消除輪跡為止。為防止集料破碎，橡膠瀝青混合料的碾壓采用“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則[3]，即壓路機緊跟在攤鋪機后面，振動壓路機的振動頻率為45～50 Hz，振幅為0.3～0.35 mm。碾壓機械采用雙鋼輪寶馬202壓路機，嚴禁使用輪胎壓路機。由于攤鋪后混合料溫度仍然非常高（一般大于160℃），很容易被壓路機帶起，一旦被帶起，就會以壓路機輪外徑周長的長度為單元一直循環(huán)出現(xiàn)坑洞。若被壓路機鋼輪帶起的橡膠瀝青混合料掉在混凝土表面，容易形成油斑。因此，建議壓路機碾壓之前，讓前后鋼輪表面充分用水濕潤，且干凈。當初壓溫度大于175℃時，應(yīng)適當加大與攤鋪機的距離，以使混合料冷卻到一定溫度。壓路機以緩慢而均勻的速度碾壓，壓路機的碾壓速度按表8操作。碾壓路線及方向不突然改變，壓路機起動、停止必須減速緩行，不準剎車制動。一般情況壓路機折回不允許在同一橫斷面，相鄰碾壓帶需重疊100～200 mm[4]。對邊角、拐彎死角等壓路機無法正常碾壓處，采用振動平板夯及時夯實。雨水井和各種檢查井的邊緣利用木槌進行人工補充夯實。混凝土表面溫度自然降到50℃以下，方可開放交通，需要提前開放交通時，可灑水冷卻降低混凝土溫度。兩小時內(nèi)，只允許正常通行，禁止在上面急剎車、調(diào)頭、打死方向。

橡膠瀝青混凝土施工質(zhì)量的好壞，與攤鋪溫度、碾壓溫度及碾壓速度有直接關(guān)系。具體施工溫度必需按表9執(zhí)行，施工溫度采用紅外線測溫儀進行檢測。對上述市政道路分別進行抽芯試驗，壓實度都大于96%，普遍達到98%。

表8 壓路機碾壓速度（單位：km/h）

表9 橡膠瀝青混合料施工溫度控制（單位：℃）

經(jīng)過一段時間的通車，路面狀況良好，沒有出現(xiàn)因施工或原材料等原因造成的車轍、龜裂、麻面、破損等質(zhì)量病害。證明橡膠瀝青混凝土的性能良好，只要合理使用，就能全面提高路用性能，滿足道路路面工程對高性能瀝青混凝土不斷增長的需求。

[1]周盛豐，覃峰，董開亮.橡膠粉改性橡膠瀝青混合料對環(huán)境影響的研究[J].西部交通科技,2007(1):79-79.

[2]趙景春.橡膠瀝青砼在道路改造工程中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011(3):71-71.

[3]陳莉，郭義，陳秋蘭.橡膠瀝青生產(chǎn)與施工[J].北方交通,2009(5):74-74.