孫新亞 燕晨陽
摘 要:我國是一個橡膠生產大國,隨著工業化水平的不斷提升,廢舊橡膠制品越來越多,焚燒、填埋是最傳統的處理方法,但是此類方法不僅降解難度大,還會造成土壤環境污染問題,目前如何處理這些廢舊橡膠已成為一大難題。將橡膠制品加工后用于筑路施工,不僅有助于增強路面使用性能,還能大幅減少瀝青用量,提高路面施工質量。為此,本文在全面了解橡膠瀝青應用優勢的基礎上,結合具體案例,對公路工程橡膠瀝青路面原材料選擇與施工流程等內容進行了分析與探討。
關鍵詞:公路工程;橡膠瀝青;應用優勢
1 工程概況
某公路工程全長31.899km,起訖樁號為K0+000~K31+803.421。本路段在通車運行多年后,路面出現了大量病害,如橫向裂縫、坑槽、車轍等,大幅降低了路面行車舒適性和安全性。隨著當地經濟的迅速發展,交通量越來越多,決定對此路段進行改擴建施工,采用橡膠瀝青作為路面施工材料。本文從原材料選擇、混合料拌和、攤鋪、碾壓等工序展開敘述。
2 橡膠瀝青混合料原材料選擇及性能驗證分析
(1)原材料選擇。瀝青:橡膠瀝青采用90#A級瀝青作為基質瀝青,30目級配膠粉,按照相關規范規定合理確定瀝青原材料的技術指標,保證滿足規范規定。
粗集料:采用輝長巖作為粗集料,其特點為潔凈、干燥、表面粗糙等,且具有較高強度及耐磨耗型,要求各項指標滿足規范要求。
細集料:采用石灰巖機制砂作為細集料,其特點為潔凈、干燥、無風化,且級配滿足要求。此外,細集料應和瀝青之間具有良好粘結作用。
填料:礦粉不允許含有雜質,如泥土等,其特點為潔凈、干燥,可由礦粉倉自由流出,保證其技術指標滿足相關規定。
(2)最佳油石比的確定。相比普通瀝青混合料,橡膠瀝青混合料級配設計范圍較小,因此,本文未按傳統方法采用三條設計曲線,則是依照以往工程實踐經驗,通過生產礦料直接擬合出目標級配,且將油石比定為6.5%,檢測時以0.5%±6.5%為準,最終確定7.0%為混合料目標配合比的最佳油石比。
(3)性能驗證。通過最佳油石比和級配的確定,可檢驗橡膠瀝青混合的性能,所得結果為:空隙率4.3%(規范值3~5%)、瀝青飽和度75.0%(70~80%)、礦料間隙率17.1%(≥17%)、車轍試驗5686次/mm(≥3000次/mm)、浸水殘留穩定度比93.6%(≥80%)、凍融劈裂強度比93.9%(≥80%)。
由此可見,在最佳級配和油石比條件下,橡膠瀝青混合料的各項性能均能滿足規范規定,其中動穩定度可達到5686次/mm,遠遠高于規范規定的3000次/mm,表明橡膠瀝青的高溫穩定性良好。此外,浸水殘留穩定度比及凍融劈裂強度比也均在90%以上,說明橡膠瀝青的抗水損害能力較強,可達到規范要求。
3 公路工程橡膠瀝青路面施工流程
(1)混合料拌和。按照配合比設計,做好瀝青混合料拌和施工。拌和前,應對瀝青、礦料等材料的加熱溫度進行詳細檢查,保證滿足規范要求。出料前還要做好試拌工作,待確定質量合格后,才能用于施工。同時,拌和期間要根據規定,合理控制拌和溫度、時間及含水量,避免出現材料離析、花白等情況。拌和溫度也是此次施工的重點,一般來講,可在180℃以上控制橡膠粉改性瀝青加熱溫度,存儲溫度不得低于100℃。
(2)混合料運輸。完成拌和施工后,可配置數量充足的自卸汽車向施工現場運送混合料,裝料前,需清理干凈車廂,并將一層防黏劑均勻涂抹到車廂內,但必須保證車廂底部不得存留余液。一般可按照“前、后、中”的順序完成裝料,從而防止瀝青混合料離析。為了保證運輸過程中混合料溫度滿足要求,減少熱量損失,可覆蓋篷布進行保溫、防污染。卸料過程中,應指派專人指揮,保證加熱機快速行駛加熱,在第二臺加熱機距離復拌機15m左右的情況下,可指揮運料車和第二臺加熱機在一條水平線上并排停下,保證兩車之間距離適中,避免碰撞。
(3)混合料攤鋪。本工程主線一般路段攤鋪施工可一次性進行,特殊路段需嚴格按照設計規定實施分幅搭接攤鋪施工,1.30為松鋪系數,4.2cm為松鋪厚度。要求提前半個小時或1個小時進行熨平板預熱,其溫度必須控制在100℃以上。攤鋪施工中熨平板振搗、夯實錘壓設備的振動頻率、振幅應滿足施工規定。于橡膠瀝青混凝土而言,需嚴格遵循拌和量、機械配置現狀、攤鋪厚度及寬度等條件確定攤鋪機的攤鋪速度,可控制在每分鐘1.5~2.5m之間,并根據具體施工情況進行適當調整,確保攤鋪施工具有連續性、穩定性。
選取自動找平方式作為攤鋪機工作的主要方式,本工程以非接觸式平衡梁裝置對AC-13C瀝青混合料上面層的攤鋪厚度及找平進行有效控制,攤鋪施工中需對攤鋪層的厚度、橫坡等進行快速、及時檢測,且嚴格按照施工規范對其鋪筑整體均勻厚度進行檢測。施工過程中,應確保攤鋪機始終處于工作最佳狀態,將螺旋布料器兩端自動料位器調節好,確保料門開度、鏈板送料器速度能夠符合螺旋布料器的轉速,避免混合料離析問題大量出現在攤鋪施工中。
(4)混合料碾壓。攤鋪施工后,需及時進行路面碾壓,碾壓一般分為3個階段,應嚴格按照相關原則合理確定壓實設備、碾壓速度、遍數等參數。初壓時采用振動壓路機進行2~3遍碾壓,碾壓速度為2~4km/h。復壓時先通過振動壓路機進行2~3遍碾壓施工,再通過膠輪壓路機進行2~3遍碾壓,碾壓速度為3~5km/h。終壓是為了消除明顯輪跡,因此,碾壓遍數為3~4遍,碾壓速度控制在3~4km/h即可。
(5)開放交通及養護。瀝青面層鋪筑完成后,在其溫度下降到50℃后即可將交通開放,通常情況下壓實作業結束72h即可車輛放行。此環節應對車輛通過速度加以重視,防止對路面造成嚴重污染或損害,如路面有碎石灑落,需將路面清理干凈。
4 結束語
綜上所述,將橡膠瀝青材料用于路面施工,不僅能夠提高路面的抗疲勞性能、低溫抗裂性能,還能降低行車噪音,增強行車舒適性及安全性,為此,大量推廣及應用橡膠瀝青材料對提高公路施工質量意義重大。
參考文獻:
[1]龍久德.橡膠瀝青在公路改擴建工程中的應用研究[J].黑龍江交通科技,2019,42(05):91-92.
[2]劉會琦.橡膠瀝青在公路改擴建工程中的應用[J].技術與市場,2019,26(03):84-85.
[3]王振峰.橡膠瀝青在公路改擴建工程中的應用技術研究[J].技術與市場,2019,26(05):77-78.
[4]張增廉.橡膠瀝青應力吸收層在公路施工中的應用[J].公路交通科技·應用技術版,2015,11(08):97-98.
[5]王朝清.橡膠瀝青在市政公路改擴建工程中的應用[J].建筑工程技術與設計,2019(14):2258.