橡膠瀝青同步碎石封層技術在公路施工中的應用

郝明亮

（張家口路緣公路工程有限責任公司，河北張家口 075000）

1 引言

瀝青路面具備平整度高、行車舒適性好、耐磨性強等特點，應用較為廣泛。 然而，隨著外界環境以及行車荷載的不斷影響，瀝青路面難免會出現一些破損，表現形式為病害問題，極大地縮短了公路的使用壽命，因此，應進行必要的養護處理[1-2]。 橡膠瀝青同步碎石封層主要是將瀝青膠結料和碎石材料灑布至路面之上，再通過碾壓成型快速形成柔性瀝青膜結構，使得碎石封層與原路面緊密結合，能有效改善路面病害問題，延長公路使用壽命。

2 工程概況

某高速公路建設項目全線長112.326 km，設計行車速度為80 km/h，路基寬度為26 m，雙向六車道設計標準，瀝青混凝土路面。 該高速公路投入運營至現在已有數年，由于該高速公路所處地區常年降雨頻繁，且降雨量較大，在長時間車輛荷載和環境因素影響下，既有瀝青路面已出現多處病害問題，直接影響了路面的行車安全，為提高既有瀝青路面的使用性能，現決定采用橡膠瀝青同步碎石封層技術進行路面養護處理。

3 橡膠瀝青同步碎石封層工程特性

3.1 橡膠瀝青同步碎石封層原理

瀝青路面在表面出現病害，如車轍、推移、擁包等，其表面抗滑性和耐磨性降低，同時長時間下來表面泛白料居多，嚴重影響了行車安全和舒適，而橡膠瀝青同步碎石封層則可起到有效的處治效果。 橡膠瀝青同步碎石封層施工原理主要是將橡膠改性瀝青膠結料均勻灑布于既有瀝青混凝土路面之上，再同步灑布一層等粒徑的碎石，最終形成一層結構穩定且具備一定強度的薄層碎石層，其中，橡膠瀝青的用量控制在2～3 kg/m2，碎石用量控制在15～22 kg/m2為宜。構成的薄層碎石層由于自身良好穩定性可有效保持瀝青鋪筑層的穩定受力狀態，因此，可有效改善既有瀝青路面裂縫、車轍等病害，同時還能達到一定的防排水效果[3]。

3.2 橡膠瀝青同步碎石封層特點

1）通常情況下，橡膠瀝青同步碎石封層中碎石的粒徑需控制在4.75 mm 左右，以提高瀝青鋪裝層的支撐力，使瀝青路面能達到穩定的受力狀態。

2）在既有瀝青路面上直接同步灑布橡膠瀝青膠結料和碎石，可在表面形成一層密實的瀝青膜，有效能避免積水滲透至瀝青路面結構以下。

3）由于碎石顆粒的存在，可抵御外部荷載作用產生的應力作用影響。

4 橡膠瀝青同步碎石封層配合比設計

4.1 原材料設計

4.1.1 基質瀝青

本項目選用東海牌70#瀝青作為基質瀝青，其檢測結果見表1。

表1 基質瀝青主要技術指標

4.1.2 碎石

本選用高強度玄武巖作為碎石材料， 主要技術指標見表2。

表2 碎石主要技術指標

4.1.3 橡膠粉

本項目選用廢棄橡膠粉作為瀝青膠結料的改性材料，主要技術指標見表3，其篩分級配要求見表4。

表3 橡膠粉主要技術指標

表4 橡膠粉篩分級配要求

4.2 級配設計

通過室內試驗不斷調整得到最終級配（見表5），油石比確定為5.43%。

表5 橡膠瀝青混合料合成級配

4.3 橡膠瀝青制備

首先，將基質瀝青加熱至225 ℃左右，確保擁有足夠的流動性，均勻摻加橡膠粉顆粒并充分攪拌，時長在45 min 左右，保證橡膠粉顆粒能充分受熱溶脹， 以提高橡膠瀝青的膠結效果，出廠溫度控制在190～218 ℃宜[4]。 待橡膠瀝青膠結料制備完畢后，需在專門的存儲罐內予以存放，所用的存儲罐應具備加熱、保溫等功效，存放周期通常不得超出7 h，且應盡量“即拌即用”。

5 橡膠瀝青同步碎石封層施工工藝及質量評價

5.1 施工工藝

各項原材料還應分類存放，做好相應的防潮防塵措施。 橡膠瀝青混凝土拌和過程中需保持連續、均勻，同時對溫度、功率進行重點控制。 選用自卸車進行材料運輸，車廂內壁提前涂抹一層隔離油。 橡膠瀝青同步碎石封層首先進行攤鋪施工作業，速率不得過高，且溫度不得過大，攤鋪過程中需保持勻速慢行，不得隨意加減速，邊角處需進行人工補攤。 橡膠瀝青和碎石采用同步封層車進行同時灑布， 確保碎石顆粒堅硬度和粗糙度。

橡膠瀝青同步碎石封層攤鋪完畢后隨即進行碾壓施工。碾壓施工分初壓、復壓、終壓3 個階段進行，分別選用膠輪壓路機、鋼輪壓路機等，時刻保證橡膠瀝青同步碎石封層的平整度和壓實度[5]。

橡膠瀝青同步碎石封層施工完畢后需進行7 h 左右的養護處理，期間嚴禁外來車輛入內，必要時需在適當位置設置標識牌或隔離墩。

5.2 施工質量檢查

橡膠瀝青同步碎石封層施工且養護完畢后， 本項目選擇K51+412～K51+812 段作為試驗路段檢測橡膠瀝青同步碎石封層施工質量， 橡膠瀝青同步碎石封層施工質量檢查方案見表6，試驗段施工質量檢測結果見表7。 研究結果表明，采用橡膠瀝青同步碎石封層技術施作后， 其抗滑性和滲水性能均可滿足規范要求，施工質量良好。

表6 橡膠瀝青同步碎石封層施工質量檢查

表7 試驗路段橡膠瀝青同步碎石封層施工檢測結果

6 結語

本文就橡膠瀝青同步碎石封層技術在公路施工中的應用進行研究， 選取試驗段對橡膠瀝青同步碎石封層施工質量進行檢測。 研究結果表明，采用橡膠瀝青同步碎石封層技術可有效修復改善瀝青路面病害問題， 提高瀝青路面的平整度和抗滑性能，增強公路行車舒適性和安全性，同時有效延長公路使用壽命。