農(nóng)村公路路面施工中橡膠瀝青技術(shù)的應(yīng)用與評(píng)價(jià)

摘要 為提升農(nóng)村路面的路用性能，保證路面交通安全，文章研究橡膠瀝青技術(shù)在農(nóng)村公路路面施工中的應(yīng)用。首先，分析了橡膠瀝青材料的特性，確定了該材料在公路路面中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)；然后，采用滿足工程標(biāo)準(zhǔn)的原材料制備了橡膠瀝青混合料，并依據(jù)相關(guān)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)完成施工；再次，通過(guò)掃刷試驗(yàn)和鋪砂法分析了橡膠瀝青的應(yīng)用效果；最后，以實(shí)際公路為例進(jìn)行了應(yīng)用效果的評(píng)估，確定施工后路面的構(gòu)造深度在0.95～1.06mm之間，路面的集料脫落率均在15.5%及以下，提升了路面的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 農(nóng)村公路；路面施工；橡膠瀝青技術(shù)；應(yīng)用效果

中圖分類(lèi)號(hào) U414 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2025）05-0122-03

0 引言

農(nóng)村公路建設(shè)對(duì)于推動(dòng)鄉(xiāng)村振興和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，但是傳統(tǒng)的路面材料如瀝青、水泥等在使用過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，如耐久性差、維護(hù)成本高、環(huán)境影響大等[1]。因此，尋找一種高性能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的路面材料成為當(dāng)前農(nóng)村公路建設(shè)的迫切需求。橡膠瀝青作為一種新型的環(huán)保型路面材料，通過(guò)將廢舊輪胎加工成的膠粉與瀝青混合，經(jīng)過(guò)特定的工藝處理，形成具有優(yōu)異性能的路面材料；它不僅能提高路面的耐久性和承載能力，減少反射裂縫的產(chǎn)生，還能顯著降低行車(chē)噪聲，改善駕駛舒適性[2]。

雖然橡膠瀝青技術(shù)具備較好的應(yīng)用效果，但是在農(nóng)村公路路面施工中的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)，例如廢舊輪胎的收集和加工需要建立完善的回收體系，以確保原材料的供應(yīng)和質(zhì)量[3]。同時(shí)，橡膠瀝青的配合比設(shè)計(jì)和施工工藝需要嚴(yán)格控制，以確保路面的質(zhì)量和性能?；诖?，該文對(duì)橡膠瀝青技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)相關(guān)分析和研究，并結(jié)合實(shí)際工程對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析，以促進(jìn)橡膠瀝青技術(shù)在農(nóng)村公路建設(shè)中的廣泛應(yīng)用和推廣。

1 農(nóng)村公路路面施工中橡膠瀝青技術(shù)的應(yīng)用

1.1 橡膠瀝青材料特性和材料選擇標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 橡膠瀝青材料特性

橡膠瀝青是一種改性瀝青膠結(jié)材料，具有多種優(yōu)異的性能特性，詳細(xì)特性如下：

（1）橡膠瀝青在高溫下具有出色的穩(wěn)定性

由于橡膠粉的加入，能夠增加瀝青的黏度，從而提高其抗高溫變形能力。這種高黏性不僅增強(qiáng)了瀝青的抗變形能力，還加強(qiáng)了瀝青與碎石的黏結(jié)力，使路面具有更好的封水性能，保證路面的密水效果，更好地保護(hù)基層不受水損害，延長(zhǎng)道路的使用壽命。

（2）橡膠瀝青具有較強(qiáng)的抗老化性能

由于橡膠輪胎中含有大量的防老化劑，如抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、變價(jià)金屬抑制劑以及紫外線吸收劑，這些物質(zhì)能夠有效地提高炭黑填充橡膠的路用性能，使其具有更好的抗疲勞性、抗老化性和抗氧化性。因此，將廢舊輪胎橡膠應(yīng)用于瀝青路面，可以有效地提高路面的使用壽命和抗裂性能[4]。

（3）橡膠瀝青混合料擁有較好的黏結(jié)力，同時(shí)具備更厚的膠結(jié)料膜，確保路面的水穩(wěn)定性

橡膠瀝青用量較大，在路面上會(huì)形成一定厚度的瀝青膜，可以防止雨水的向下滲透，對(duì)路基起到保護(hù)作用。此外，橡膠瀝青應(yīng)力吸收層頂部的橡膠瀝青，并在攤鋪瀝青混合料時(shí)發(fā)生二次熔化，充分填充面層混合料底部的縫隙，從而排除層間存水的可能，起到防止水損壞的作用。

綜合上述分析可知，橡膠瀝青在農(nóng)村公路路面施工中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠適應(yīng)農(nóng)村公路復(fù)雜的交通環(huán)境和地質(zhì)條件，提高路面的穩(wěn)定性和耐久性；施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，易于掌握和推廣，有利于降低施工成本和提高施工效率[5]。此外，橡膠瀝青路面的維護(hù)成本相對(duì)較低，可以延長(zhǎng)公路的使用壽命，減少政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)。

1.1.2 原材料選擇標(biāo)準(zhǔn)

橡膠瀝青用于農(nóng)村公路路面施工時(shí)，需選擇滿足工程標(biāo)準(zhǔn)的原材料進(jìn)行橡膠瀝青的制備，以保證其后續(xù)的應(yīng)用效果?；谵r(nóng)村公路路面的工程標(biāo)準(zhǔn)，該文進(jìn)行原材料的選擇，包含瀝青、橡膠顆粒、礦料、礦粉等，各個(gè)原材料的相關(guān)性能指標(biāo)如表1～2所示：

完成原材料選擇后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室分析后確定石油比為4.8%，生產(chǎn)配合比為11～16 mm∶7～11 mm∶4～6 mm： 0～4 mm∶礦粉=30.5∶30∶8∶27∶4.5。

1.2 橡膠瀝青施工工藝研究

1.2.1 橡膠瀝青混合料拌和

依據(jù)上述小節(jié)確定的配合比，進(jìn)行橡膠瀝青路面施工。混合料拌和是施工的重要工序，在混合料的拌制過(guò)程中，工作人員務(wù)必按照預(yù)設(shè)的配合比方案進(jìn)行操作。其拌和工藝參數(shù)如表3所示：

拌制完成后，首要步驟是對(duì)出廠的混合料進(jìn)行直觀的質(zhì)量檢驗(yàn)。一旦發(fā)現(xiàn)混合料存在色澤不均或過(guò)度黏稠（如花白、糊料）的情況，應(yīng)立即中止出料流程。確認(rèn)混合料外觀合格后，需進(jìn)一步采集樣品，檢測(cè)其密度、空隙率及穩(wěn)定度等關(guān)鍵性能指標(biāo)。若檢測(cè)結(jié)果顯示某些指標(biāo)未能達(dá)標(biāo)，應(yīng)迅速與拌和站溝通，即刻暫停出料，并深入分析問(wèn)題根源，采取有效措施加以解決[6]。

1.2.2 橡膠瀝青攤鋪施工

完成橡膠瀝青拌和后，通過(guò)運(yùn)輸車(chē)輛將其運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，到達(dá)指定施工位置后即可開(kāi)始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。為維持拌和與攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性，拌和站需要至少預(yù)備3輛待裝料的車(chē)輛，同時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)需要至少準(zhǔn)備5輛等待卸料的車(chē)輛，并配置2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行作業(yè)。基于拌和站每小時(shí)250 t的生產(chǎn)能力，每15 min大約能產(chǎn)出62.5 t的混合料?？紤]途中行駛的車(chē)輛至少有2輛，結(jié)合拌和站與施工現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)輛需求，此次試驗(yàn)段所需的車(chē)輛總數(shù)最少為12輛，以滿足當(dāng)前生產(chǎn)需求。若運(yùn)輸距離增加，將適時(shí)增加車(chē)輛數(shù)量以確保施工順暢[7]。

在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中，攤鋪機(jī)應(yīng)以穩(wěn)定的慢速進(jìn)行，確保攤鋪均勻且連續(xù)不斷，嚴(yán)禁隨意調(diào)整攤鋪速度及振動(dòng)頻率，并在作業(yè)過(guò)程中保持這些參數(shù)的恒定。為優(yōu)化混合料的二次攪拌效果，在螺旋布料器的兩端增設(shè)反向葉片，這有助于減少混合物在攤鋪機(jī)邊緣的離析現(xiàn)象。此外，攤鋪機(jī)的料門(mén)開(kāi)度、鏈板式供料器的轉(zhuǎn)速需與螺旋式供料器的轉(zhuǎn)速相協(xié)調(diào)，確保熨平板前全寬范圍內(nèi)的混合料高度保持一致。

1.2.3 路面壓實(shí)工藝

攤鋪完成后進(jìn)行路面的壓實(shí)操作，主要采用壓路機(jī)完成。施工前需對(duì)所有壓路機(jī)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)其運(yùn)轉(zhuǎn)均處于正常狀態(tài)。為確保施工過(guò)程的順暢，需要在起步位置鋪設(shè)油布，并在壓路機(jī)的輪胎表面涂抹色拉油以減少摩擦。針對(duì)鋼輪壓路過(guò)程中可能出現(xiàn)的滴水漫流問(wèn)題，預(yù)先安排技術(shù)人員對(duì)壓路機(jī)的噴水系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致調(diào)校，將噴水擋位設(shè)定在4檔，這一設(shè)置在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)良好，有效避免了噴水漫流情況的發(fā)生。公路碾壓施工的相關(guān)壓實(shí)工藝參數(shù)如表4所示：

表4中的碾壓工藝參數(shù)為正常公路的通用參數(shù)，如用于特殊地質(zhì)或者特殊環(huán)境的公路施工，可結(jié)合實(shí)際工程情況調(diào)整碾壓方式和碾壓次數(shù)，以保證最佳的壓實(shí)效果。其中，在負(fù)壓過(guò)程中，采用“同步進(jìn)退”策略，緊跟初壓，減少水量，提高振動(dòng)頻率并降低振幅進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)作業(yè)時(shí)，車(chē)輪面向攤鋪機(jī)，從道路外側(cè)逐步向中心推進(jìn)，在超高路段則遵循從低處向高處的碾壓方向，在坡道上同樣遵循由低至高原則行駛。在整個(gè)過(guò)程中，嚴(yán)禁突然變更碾壓路徑或方向，需保持勻速慢行，并禁止壓路機(jī)進(jìn)行起步或制動(dòng)停車(chē)操作。壓路機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，需避免在同一橫斷面上直接回轉(zhuǎn)。為確保碾壓作業(yè)嚴(yán)格按照預(yù)定方案執(zhí)行，現(xiàn)場(chǎng)施工管理人員通過(guò)無(wú)線通信設(shè)備對(duì)各操作人員實(shí)施即時(shí)指導(dǎo)和監(jiān)督。

1.3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

農(nóng)村公路橡膠瀝青路面施工完成后，對(duì)其施工效果進(jìn)行評(píng)估分析，以驗(yàn)證橡膠瀝青施工的路面質(zhì)量。在測(cè)試時(shí)，需以《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG 3450—2019）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。詳細(xì)的測(cè)試內(nèi)容如下所述：

（1）掃刷試驗(yàn)

為測(cè)試路面施工后的抗滑性能，采用掃刷試驗(yàn)進(jìn)行分析，該試驗(yàn)采用磨耗儀進(jìn)行該試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)定的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度分別為140±2 r/min、61±1 r/min，以獲取該速度下路面發(fā)生的集料脫落率，進(jìn)而通過(guò)計(jì)算掃刷前后的集料脫落率進(jìn)行抗滑性能分析，其計(jì)算公式如下：

（1）

式中，Δm——集料質(zhì)量變化值（kg）；mo——集料設(shè)計(jì)用量（kg）。

（2）鋪砂法測(cè)定

該方法用于測(cè)定橡膠瀝青路面的構(gòu)造深度，其通過(guò)計(jì)算構(gòu)造深度ψD描述路面表面的粗糙程度，其計(jì)算公式如下：

（2）

式中，V——構(gòu)造砂體積（cm3）；R——攤平砂的平均直徑（mm）。

2 橡膠瀝青在農(nóng)村公路路面施工中的應(yīng)用

為直接分析橡膠瀝青在農(nóng)村公路路面施工中的應(yīng)用效果，該文以某地區(qū)的農(nóng)村公路為例展開(kāi)相關(guān)研究。該公路整體呈南北縱向分布，原始路面為水泥混凝土，公路為4級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，線路全長(zhǎng)為5.56 km，設(shè)計(jì)時(shí)速為20 km。

該公路目前需要進(jìn)行擴(kuò)建，其原始路基寬度為5 m，需將其擴(kuò)建至6.5 m，路面設(shè)計(jì)寬度為6 m，工程整體建設(shè)內(nèi)容包含路基、路面、涵洞等附屬設(shè)施。

為保證其擴(kuò)建后滿足公路設(shè)計(jì)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及交通需求，采用橡膠瀝青技術(shù)進(jìn)行施工。按照上述的橡膠瀝青材料和施工工藝完成該公路施工，施工時(shí)先將其中150 m的特殊路段作為試驗(yàn)路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，依據(jù)上述小節(jié)的試驗(yàn)方法進(jìn)行該技術(shù)的施工效果分析。

對(duì)試驗(yàn)路段進(jìn)行施工后，采用1.3小節(jié)的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)分析，獲取試驗(yàn)路段不同位置路面的集料脫落率和構(gòu)造深度ψD結(jié)果，如表5所示：

對(duì)表5測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析后得出，原始路面在相同實(shí)驗(yàn)條件下的構(gòu)造深度在0.52～0.71 mm之間，存在部分路面構(gòu)造深度較低的情況，低于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，路面整體抗滑性能受到直接影響；通過(guò)橡膠瀝青技術(shù)進(jìn)行施工后路面的構(gòu)造深度在0.95～1.06 mm之間，均顯著高于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，具備較好的抗滑性能；同時(shí)，原始路面在相同實(shí)驗(yàn)條件下的集料脫落率均在15.5%及以上，而通過(guò)橡膠瀝青技術(shù)進(jìn)行施工后路面的集料脫落率均在15.5%及以下。因此，橡膠瀝青技術(shù)能夠提升農(nóng)村公路的路面質(zhì)量，保證其路用性能。

3 結(jié)論

該文結(jié)合實(shí)際工程對(duì)農(nóng)村公路路面施工中橡膠瀝青技術(shù)的應(yīng)用展開(kāi)相關(guān)研究和分析，利用橡膠瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫柔韌性、抗老化性、抗疲勞性和抗水損壞性等特點(diǎn)能夠提升路面結(jié)構(gòu)的耐久性，使得路面更加適應(yīng)惡劣的氣候條件和交通負(fù)荷，保證路面的路用性能。

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