高速公路橡膠瀝青面層施工要點控制

曹 建 峰

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

在我國高速公路施工中，SBS改性瀝青是最常用的結合料。近年來，隨著廢胎膠粉在瀝青及瀝青混合料中的發展及應用，使用廢舊膠粉瀝青進行公路建設得到了廣泛重視，能減少廢輪胎污染和實現資源再生利用，同時改善瀝青路面的使用性能，降低建設成本。

橡膠瀝青作為一種新型路面材料，使用廢舊輪胎加工成的橡膠粉作為摻料進行制備，是解決廢舊輪胎堆積的“黑色污染”的一種有效途徑。將其作為混合料的粘結料使用，具有不輸于SBS改性瀝青混合料的穩定性和耐久性，作為路面時的路用性能顯著。廢舊橡膠粉改性瀝青的價格遠低于SBS改性瀝青，具有很好的經濟性。將其作為路面結構層使用，可有效延長路面壽命、延緩反射裂縫、減輕行車噪聲。

1 橡膠瀝青

橡膠瀝青是由將橡膠粉及添加劑加入到熱瀝青中進行充分溶脹后制成，要求膠粉與高溫瀝青進行接觸及均勻拌和，以確保膠粉顆粒體積充分膨脹。橡膠瀝青的應用范圍廣泛，在路面面層、應力吸收層及罩面層施工中均可使用。

按照制備工藝的不同，橡膠瀝青混合料可分為干法和濕法兩種類型。在干法工藝下，在高溫石料中直接加入橡膠粉干拌后，再將基質瀝青噴入進行均勻拌和制備成瀝青混合料。在濕拌工藝下，將橡膠粉摻入基質熱瀝青進行充分溶脹后，加入石料進行均勻拌和制備成瀝青混合料，與改性瀝青具有相同的使用方法。

橡膠瀝青混合料適用于瀝青路面各結構層位，根據濕法和干法混合料具有的不同性能，濕法工藝下的橡膠瀝青混合料一般是作為路面表層使用，干法工藝下的橡膠瀝青混合料作為中下面層使用較多。在超重軸載的使用環境下采用橡膠瀝青混凝土路面，對發揮其顯著的路面承載性能十分有利。

橡膠瀝青是一種性能優良的結構防水、粘結材料。研究表明，在路面施工中作為面層混合料的粘結料使用，堅持嚴格規范施工，在避免出現施工質量的前提下，橡膠瀝青路面發生的水損壞現象要明顯低于普通瀝青路面。同時，在瀝青混合料中加入適量橡膠粉，對降低行車噪聲效果顯著；能顯著改善路面抗裂性能，尤其是低溫抗裂性能，減少路面反射裂縫；雖然混合料模量等強度指標有較大幅度下降，但其抗疲勞性能卻顯著增加，使得路面的承載性能得到顯著提升。

在路面結構層設計中，在具有相同路面性能指標的前提下，采用橡膠瀝青作為粘結料使用時，可將路面厚度比傳統瀝青混凝土路面減薄30%。當在路面機構層中設置有橡膠瀝青應力吸收層時，還可以進一步減薄路面厚度。

2 原材料質量

橡膠瀝青混凝土可采用密實型級配，也可采用開級配。在施工中，原材料是確保路面施工質量的基礎，須嚴格做好原材料質量控制。

1)橡膠粉。宜選擇天然膠含量較高的子午線胎或斜交胎加工而成的橡膠粉，細度控制在40目～60目范圍內。

在混合料設計中，橡膠粉摻量越高，橡膠瀝青粘度增大，混合料的路用性能越好，施工和易性降低，膠粉摻量須合理控制，一般控制在瀝青質量的20%～30%(外摻)。

橡膠顆粒的細度不同，具有的功能也就不同。在選擇采用的橡膠顆粒粒徑時，應綜合考慮路面設計要求、混合料性能等因素合理確定。

2)基質瀝青宜采用飽和分、芳香分等輕質油分含量較高基質瀝青，一般選用重交通瀝青70號和90號。

3)碎石。一般瀝青混凝土選用的碎石均可。當橡膠瀝青混凝土應用于高速公路時，針片狀含量需小于15%。

3 施工工序要點

在我國一些橡膠瀝青面層施工中，認為橡膠瀝青與SBS改性瀝青沒有差異。采用通常的SBS改性瀝青混合料施工方法進行橡膠瀝青混合料的施工質量控制，一些路面在投入使用后不久就發生了松散或剝落。開展的一項研究表明，基本上90%以上的橡膠瀝青路面早期破壞是由于施工不當導致的。

為保證橡膠瀝青路面質量，應采取有效措施，做好各工序的質量控制。在本文中，筆者結合自身工作經驗，以某施工現場采用的濕法橡膠瀝青混合料為例，介紹了采用橡膠瀝青路面施工中的拌和、運輸、攤鋪、碾壓等關鍵工序要點，以期借鑒。

3.1 混合料生產

橡膠瀝青生產采用現場加工方式。為確保橡膠瀝青制備質量，其生產過程應做到全過程電腦自動控制。橡膠瀝青性能受原材料質量、生產工藝等因素的影響很大，須采取有效措施進行全制備過程的監測，將人為因素影響降至最低。

在橡膠瀝青制備過程中，在添加橡膠粉時，可一起摻入一定量的橡膠類材料(要求天然膠量含量須達到一定要求)或輕質油分進行均勻拌和，可使得橡膠瀝青的部分性能得到顯著提升。添加劑摻量一般控制在混合料質量的1%～2%。

采用間歇式拌和設備進行混合料生產。通過試拌試鋪合理確定混合料拌和時間，一般要求每盤混合料的生產時間不少于50 s～60 s，其中干拌時間不少于15 s～20 s。

重視混合料各工序的溫度控制。要求將集料加溫溫度按190 ℃～200 ℃進行控制，橡膠瀝青溫度按180 ℃～195 ℃進行控制，混合料出料溫度要求不得低于180 ℃，對于超過210 ℃的混合料予以廢棄。

3.2 混合料運輸

橡膠瀝青混合料應即拌即用，不宜長時間貯存。如需臨時存儲的，應降低溫度到160 ℃存儲，時間不超過3 d。

用于運輸橡膠瀝青熱拌混合料的運輸車，為避免混合料粘結，每次運料后須清掃干凈，裝料前在車廂底板涂抹隔離劑，不得在車廂底板積聚。運輸車行進過程中，須勻速行駛，嚴禁急剎車和急轉彎。運至施工現場的混合料和易性應良好。

裝料時，為減少混合料離析，前后多次移動運料車位置，平衡裝料。除非運距特短，否則運輸車必須加蓋篷布保溫，避免出現硬殼結塊等現象。

要求運至施工現場的混合料溫度不低于170 ℃，須根據施工現場氣溫合理進行變化調節。

3.3 混合料攤鋪

在進行正式攤鋪前，須對平整壓實后的基層質量進行復核，具有不低于設計要求的平整度和壓實度，透層油灑鋪均勻足量。在正式鋪攤前，預熱攤鋪機的分料器和熨平板等，在料斗內涂刷少量柴油或肥皂水，以防止粘料。

應周期性的進行鋪攤過程中橡膠瀝青混合料溫度的檢查。橡膠瀝青熱拌混合料粘度高，鋪攤時的地表溫度應大于13 ℃。施工現場氣溫發生變化時，會對混合料的攤鋪和壓實產生負面影響，須確保混合料攤鋪溫度不低于170 ℃。

在施工過程中，為確保成型后的路面平整度和壓實度，在進行鋪攤機前進速度確定時，應綜合考慮壓路機碾壓速度，混合料生產速度等因素，確保作業連續平穩協調。在確保攤鋪及碾壓溫度的前提下，一般按2 m/min～3 m/min進行攤鋪機前進速度控制。

做好鋪攤過程中的松鋪系數控制，保證攤鋪厚度適中，一般控制在1.2。

3.4 混合料碾壓

在橡膠瀝青混合料施工中，碾壓作業質量是確保路面成型質量的關鍵之一。

研究表明，在確定的溫度下，瀝青混合料具有的粘度越高，混合料就表現的越堅硬，則壓實就越困難。橡膠瀝青的最顯著特點是粘度大，濕法制備下的混合料具有粘度高、硬度大的特點。

在橡膠瀝青混合料碾壓時，壓路機須嚴格遵循“緊跟慢壓、高頻低幅”的原則行進，盡量實現在較高混合料溫度下進行的路面壓實，對于低溫狀態下的反復碾壓須予以嚴格禁止。

對于密級配橡膠瀝青混合料，在我國使用最多的是鋼輪壓路機組進行碾壓，也有采用鋼輪壓路機和輪胎壓路機組成機組進行聯合碾壓。對于難以壓實的邊角部位，碾壓作業使用小型振動壓路機確保其壓實度達標。

在路面碾壓過程中，要求由低邊向高邊順序縱向進行，相鄰兩幅具有重疊30 cm的碾壓寬度。設置專人進行碾壓速度、碾壓遍數等控制，一般碾壓速度控制在3.5 km/h～4 km/h范圍內。

當混合料作為路面表面層使用時，應慎重使用輪胎式壓路機碾壓。

碾壓完畢的混合料，最低溫度不低于90 ℃。

3.5 開放交通

由于混合料的粘度大，要求成型后的路面須自然冷卻4 h～5 h后，或路表溫度不高于30 ℃時，可低速通行小型車輛，大型車輛應在碾壓結束12 h后方可允許通行。

4 結語

橡膠瀝青混合料的路用性能顯著，可達到SBS改性瀝青路面性能，且成本較SBS改性瀝青路面低，具有抗開裂性能和耐久性顯著的優勢，且降噪特性明顯，可在高速公路、干線公路中應用。

橡膠瀝青混凝土應用范圍廣泛，在我國進行推廣和應用橡膠瀝青混凝土路面，有利于促進廢舊輪胎循環利用，緩解廢舊輪胎“黑色污染”難題，符合綠色施工要求，還能降低工程造價，降低后期維護費用。

在橡膠瀝青路面施工中，從原材料質量、混合料設計、施工質量控制等多方面入手，應采用專業的機械化施工隊伍，嚴格各工序關鍵工藝，以保證橡膠瀝青路面施工質量，確保各項路用性能。

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