高速公路橡膠瀝青路面施工研究

張倢萌

（石家莊市交投津石高速公路建設(shè)管理有限公司深正分公司，石家莊 050000）

1 引言

瀝青混凝土的組成結(jié)構(gòu)較為復雜，且混合料類型較多，常用的有SBS改性瀝青混合料、SBR改性瀝青混合料、PE改性瀝青混合料以及橡膠瀝青混合料等，其中，橡膠瀝青混合料具備更好的高溫穩(wěn)定性，可較好地改善路面的抗車轍能力以及抗離析能力，且橡膠粉來源較廣，成本不高，使用時可在廢棄輪胎廠進行采購，符合“以舊變新”的原則。本文介紹一整套橡膠瀝青路面設(shè)計、施工工藝體系，并對其應用進行研究。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項目中，路面施工采用橡膠瀝青混凝土材料，現(xiàn)對橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點展開研究。該高速公路全線長約為64.523 km，設(shè)計行車速度為100 km/h，雙向四車道設(shè)計標準，路基寬度為27.5 m。為提高橡膠瀝青路面施工整體質(zhì)量，現(xiàn)針對橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計、制備工藝以及施工工藝進行重點研究[1]。

3 橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點研究

3.1 配合比設(shè)計

1）基質(zhì)瀝青。本項目選用東海牌70#瀝青作為基質(zhì)瀝青，通過實驗室內(nèi)基礎(chǔ)試驗對基質(zhì)瀝青的主要技術(shù)指標進行檢測，其檢測結(jié)果見表1、表2。

表1 基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標

表2 旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化后殘留物

2）礦料。本項目選擇堅硬、外表整潔的石灰?guī)r用作為施工所用粗細集料，同時將石灰?guī)r磨制而成的粉末作為礦粉填料，各礦料主要技術(shù)指標見表3。

表3 礦料主要技術(shù)指標

3）橡膠粉。本項目選用廢棄橡膠粉作為瀝青膠結(jié)料的改性材料，所用橡膠粉主要技術(shù)指標見表4。

表4 橡膠粉主要技術(shù)指標

4）級配設(shè)計。為提高橡膠瀝青路面鋪筑整體質(zhì)量，確保瀝青路面的使用性能，決定采用經(jīng)驗法對橡膠瀝青混合料級配進行設(shè)計，通過室內(nèi)試驗通過不斷調(diào)整得到最終級配見表5，油石比確定為5.43%。

表5 橡膠瀝青混合料合成級配（通過下列篩孔的質(zhì)量百分率）

3.2 橡膠瀝青制備工藝

由于橡膠瀝青的存儲穩(wěn)定性較低，在從購置、運輸?shù)绞褂玫倪^程中可能耗時較長，會影響橡膠瀝青的正常使用，因此，本項目決定進行現(xiàn)場制備橡膠瀝青，遵循“現(xiàn)制現(xiàn)用”的原則。

橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝具體為：首先將選用的基質(zhì)瀝青提前進行預熱處理，由于現(xiàn)產(chǎn)品瀝青為固化狀，因此，應將瀝青加熱處理，使瀝青呈流動狀，且在加熱過程中需嚴格控制加熱溫度，不得出現(xiàn)瀝青老化現(xiàn)象，以免影響瀝青的高溫穩(wěn)定性。待基質(zhì)瀝青達到一定流動狀態(tài)和溫度時，即可摻加橡膠粉顆粒，應分批加入，以免產(chǎn)生著火燃燒現(xiàn)象。橡膠粉顆粒在傾倒的過程中不得灑落至外，以免造成材料浪費。橡膠粉顆粒在高溫條件下不斷溶脹反應，與基質(zhì)瀝青逐漸相熔合，橡膠粉傾倒過程中需邊加熱邊攪拌，確保橡膠粉能溶脹充分。需要注意的是，由于橡膠粉在溶脹過程中會產(chǎn)生較大刺鼻性氣味[2-3]，現(xiàn)場施工人員應做好相應的防護處理。

制備出的橡膠瀝青存放周期通常有1 d、3 d、5 d、7 d、7 d五類，而在存放周期內(nèi)，橡膠瀝青內(nèi)部是否發(fā)生離析往往無法從瀝青表面看出。為得到橡膠瀝青的儲存穩(wěn)定性，現(xiàn)采用給定的制備工藝一次制備適量橡膠瀝青，再在同等條件下分別存放1 d、3 d、5 d、7 d、10 d，養(yǎng)護完畢后分別進行瀝青離析試驗。需要注意的是，離析管開口務(wù)必緊實，否則瀝青試樣容易溢出。試驗結(jié)果見表6。

表6 不同存放周期下橡膠瀝青離析試驗結(jié)果

結(jié)合表6數(shù)據(jù)得到，隨著橡膠瀝青存放時間的延長，對應的軟化點差值隨之增大，在1~7 d內(nèi)，軟化點差值應＜2.5℃，從瀝青表明觀察無氣泡、改性劑析出，滿足我國公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，當橡膠瀝青存放超過7 d后，橡膠瀝青有明顯的離析現(xiàn)象產(chǎn)生，其性能已不滿足要求，所以，在規(guī)定要求下，針對給定的橡膠瀝青制備方式，其存放時間不得超過7 d，另外，由于橡膠瀝青制備方式為高速剪切，剪切溫度超過180℃，瀝青容易老化。綜上所述，在制備完橡膠瀝青后必要時其儲存時間不得超過7 d，否則需重新剪切，且應盡量本著即剪即用的原則[4]。

3.3 橡膠瀝青路面施工工藝

3.3.1 橡膠瀝青混合料拌和

待橡膠瀝青制備完畢后，應及時進行橡膠瀝青混合料制備。提前將各項施工原材料運至拌和現(xiàn)場，于指定區(qū)域進行存放，并做好必要的防塵防潮處理。將拌和設(shè)備中的各項拌和參數(shù)提前設(shè)定，按照設(shè)計的配合比進行混合料拌和施工，對拌和溫度進行重點控制，出料后詳細檢測混合料質(zhì)量，不得存在混合料白料及離析料。

3.3.2 橡膠瀝青混合料運輸

橡膠瀝青混合料拌和施工完畢后，用運輸車進行運料處理。提前在運輸車輛車壁均勻涂抹一層隔離油，避免混合料在運輸過程中黏在車壁上。另外，在運輸過程中采用厚實帆布袋進行全面覆蓋，避免溫度散失嚴重。運輸車輛應按照事前指定的最佳路線進行運料，途中不得隨意加速或減速。

3.3.3 橡膠瀝青混合料攤鋪

待橡膠瀝青混合料運輸至施工現(xiàn)場后，應立即開展路面攤鋪施工。提前將攤鋪機的熨平板進行預熱處理，運輸車緊隨攤鋪機之后，將混合料傾倒攤鋪機螺旋布料器上即可開展路面攤鋪施工。路面攤鋪過程中現(xiàn)場施工技術(shù)人員應及時對攤鋪溫度進行檢測，攤鋪機應勻速行駛，均勻攤鋪施工，以確?；旌狭下访嬲w平整度。

3.3.4 橡膠瀝青混合料碾壓

壓路機應緊隨攤鋪機后，橡膠瀝青路面的碾壓應分為初壓、復壓以及終壓3個階段展開。壓路機應保持勻速碾壓施工，施工技術(shù)人員需手執(zhí)溫度槍對碾壓溫度進行現(xiàn)場測定，針對碾壓不足位置需進行人工補壓。另外，隆起部位需進行人工鏟平，以保證路面施工的平整度和壓實度。

3.3.5 橡膠瀝青路面施工質(zhì)量檢測

該高速公路瀝青路面施工完畢后，采用擺式摩擦系數(shù)儀對路面的抗滑性能進行檢查。綜合分析得到橡膠瀝青路面的平整度滿足規(guī)范要求，且抗滑系數(shù)、抗車轍能力均優(yōu)于普通瀝青路面。

4 結(jié)語

本文重點對橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點進行研究，圍繞橡膠瀝青制備工藝、橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計以及橡膠瀝青施工工藝進行展開，制定出一套完整的橡膠瀝青路面設(shè)計、施工體系，研究結(jié)果可為同類橡膠瀝青路面應用提供參考借鑒作用。