橡胶沥青在农村公路路面施工中应用

'橡胶沥青在农村公路路面施工中应用　　摘要：橡胶沥青混合料具有优良的路用性能和环保特性,尤其适用于旧混凝土路面”白改黑”工程。根据某三级公路旧沥青路面工程的情况，采用橡胶沥青罩面技术，从原路面处治、配合比设计、施工工艺、质量控制等方面进行了详细论述。通过应用探讨,总结了农村路面改造工程中的关键技术。关键词：橡胶沥青；农村公路；施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：0引言国内外研究表明，橡胶沥青混凝土在用于老路改建时，对减少路面的反射裂缝、提高路面的整体承载能力都十分有利。在相同的使用效果下，适当使用废旧橡胶粉可减薄沥青混凝土面层的厚度，一般可减薄30％～70％，当沥青结构层中使用橡胶沥青的应力吸收层时，厚度还可以进一步减薄。橡胶沥青路面较普通沥青路面有明显的寿命成本优势。橡胶改性沥青路面以较低的初期建设费用（工程造价）为前提，较优的路用性能为保障；路面耐久性的提高和使用寿命的延长，可减少路面大修、中修的次数，节省养护、维修费用；同时通过对行车条件的改善，可以减少汽车机件的磨损，节省燃料，从而使道路使用者获得巨大的经济效益。9 橡胶沥青在中国目前正处于积极推广阶段，本文结合某三级公路路面改造工程，介绍橡胶沥青技术在农村公路路面改造中的应用。1工程概况本次改造设计路段原为水泥混凝土板块路面，2002年加铺沥青混凝土面层进行“白加黑”完善改造，取得了良好的使用效果。但距今已经过10年的营运，目前该路段出现了一系列不同程度的病害，以水泥混凝土板块反射裂缝为主，局部路段存在较严重的翻浆现象。现有病害降低了道路的技术状况指标，为改善其使用性能，为用户提供一个安全、快速的行车环境，发挥其在公路网中的重要作用，须对该路段进行了路面大修。2路面改造方案确定路面改造具体方案，见表1。对路况较差路段，原路面病害处治后在行、超两车道加铺1cmAR-SAMI+4cmAR-AC13，硬路肩加铺5cmAR-AC13，粘结层采用改性乳化沥青。表1最终改造方案3橡胶沥青应力吸收层施工工艺9 橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）是具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝。总结相关研究成果及应用经验，对橡胶沥青应力吸收层施工提出如下施工建议。（1）施工前应进行原路面的清扫、吹尘和清洗。（2）确定橡胶粉的掺量。一般至少选择三个不同的橡胶粉掺量（例如18%、20%、22%）进行试验，将橡胶粉加入沥青的温度范围控制在177℃～204℃之间，拌和1h后进行试验。根据试验结果选取合适的橡胶粉掺量，橡胶沥青各项指标应满足技术要求。（3）橡胶沥青的生产。应由熟练人员操作橡胶沥青生产设备，采用间歇式方式生产。操作人员准确控制导热油温度，准确控制配料比例，并对成品橡胶沥青及时进行各项检验。（4）橡胶沥青洒布。洒布时橡胶沥青的温度控制在190℃～200℃，推荐橡胶沥青洒布量为2.0～2.6kg·m-2，采用预裹附的集料时，沥青用量可适当减少。（5）撒布碎石。喷洒橡胶沥青后应立即撒布碎石，碎石撒布量推荐采用16±2kg·m-2，根据试铺情况确定，以达到满铺的80%且不散失为宜，对于局部碎石撒布量不足的地方，应由人工补足。（6）9 碾压。采用胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业，两台胶轮压路机应同时进行碾压，紧跟碎石撒布车。碾压3遍，从洒布橡胶沥青到碾压完成应在表2规定时间内完成。表2施工时间要求（7）在铺筑上层沥青混合料前，应对橡胶沥青应力吸收层进行清扫，以清除没有粘结的松散碎石，避免影响SAMI层与上面层的粘结。（8）橡胶沥青应力吸收层施工应与上面层沥青混凝土紧凑进行，中间不开放交通。4橡胶沥青AR-AC13施工工艺依据交通部《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004），结合国内外关于间断级配橡胶沥青混凝土（AR-AC13）的研究成果及施工经验，提出了橡胶沥青混合料AR-AC13的施工工艺。橡胶沥青AR-AC13矿料级配应符合表3的规定。表3橡胶沥青混凝土AR-AC13矿料级配范围4.1配合比设计根据研究成果，AR-AC13应符合表4规定的马歇尔试验技术标准。进行配合比设计时，沥青混合料动稳定度不应小于3000次·mm-1，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000。表4AR-AC13马歇尔试验技术标准9 AR-AC沥青混凝土配合比设计过程主要包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。遵照以下步骤进行。4.1.1目标配合比设计（1）原材料检测。取各种代表性原材料，分别按照现行《公路工程沥青和沥青混合料试验规程》和《公路工程集料试验规程》对各类矿料进行筛分，并对基质沥青、胶粉、橡胶沥青、各类矿料和外掺剂进行检测，确保原材料的质量。（2）矿料配比设计。矿料配合比设计宜利用矿料筛分结果通过试配法进行，矿料级配曲线按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的T-0725方法绘制。设计矿料配比时，在级配范围内调整各种矿料的比例，设计出三组粗细不同的设计级配。根据实践经验选择适宜的橡胶沥青用量，分别制作上述三组不同粗细级配的马歇尔试件，测定试件体积指标，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。（3）确定设计橡胶沥青用量。根据经验取4个不同的橡胶沥青用量，制备马歇尔试件，计算各组试件密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度和流值等，分别绘制各项体积指标的曲线。根据设计空隙率并综合考虑其他各项体积指标是否满足技术要求，确定设计沥青用量。9 （4）配合比设计检验。按以上设计矿料配合比和设计橡胶沥青用量制备马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、高温动稳定度试验和低温抗裂性能试验，试验结果必须满足要求。不符合要求必须重新进行配合比设计。符合要求的配合比可以作为目标配合比，供拌和楼确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。4.1.2生产配合比设计（1）确定各种热料仓矿料的用量。对间歇式拌和楼，应从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使混合料的级配符合目标配合比设计规定，以确定各热料仓的用料比例，供拌和楼控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。（2）确定最佳橡胶沥青用量。取目标配合比设计的最佳橡胶沥青用量和设计最佳沥青用量±0.3%，进行马歇尔试验，按目标配合比设计方法绘图，根据设计空隙率和其他体积指标综合确定生产配合比的设计橡胶沥青用量。按以上方法确定的设计橡胶沥青用量可能与目标配合比的设计橡胶沥青用量不一致，如相差不超过0.2%，应按生产配合比确定的设计橡胶沥青用量进行试拌和试铺，或分析确定试拌试铺橡胶沥青用量；如相差超过0.2%，应找出原因，进一步试验分析后确定试拌试铺橡胶沥青用量。9 　　（3）生产配合比设计检验。按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制橡胶沥青混合料，进行马歇尔试验，检验浸水残留稳定度和冻融残留强度比，结果必须满足规定要求。4.1.3生产配合比验证用生产配合比进行试拌，橡胶沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和橡胶沥青含量、矿料筛分试验，检验生产配合比矿料合成级配，由此确定正常生产用的标准配合比。对确定的标准配合比需再次进行高温车辙试验和水稳定性检验。4.2橡胶沥青混凝土（AR-AC13）施工（1）沥青混合料的拌制。严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。AR-AC13沥青混合料的施工温度控制范围见表5。表5AR-AC13沥青混合料的施工温度沥青混合料的运输。采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场的温度。运料车应有良好的篷布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走篷布，从而起到保温和避免污染环境的作用。连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10～30cm处停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空档，靠摊铺机推动前进。9 （3）沥青混合料的摊铺。连续稳定的摊铺，是提高路面平整度的最主要措施。AR-AC13沥青混合料上面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。两台摊铺机距离不应超过10m，以形成良好的热接缝。摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃，不得卸入摊铺机摊铺。（4）沥青混合料的压实成型。沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。为保证压实度和平整度，初压应尽量在摊铺后较高温度下及时进行。为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎，AR-AC13沥青混凝土不宜使用胶轮压路机。压实完成12h后，方能允许施工车辆通行。5路用性能检测在加铺层罩面通车8个多月后，组织了对加铺层道路运行状况的调查。从调查的情况来看，罩面工程的构造深度良好，几乎没有车辙。虽然旧路裂缝较多，但加铺后未见明显宽裂缝，渗水系数也满足规范要求，平整度良好，行车舒适，噪音很小。6结语9 使用橡胶沥青的路面具有减薄路面、延长路面使用寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声、冬季柔性优良等优点。将废胎胶粉用于道路建设能够改善路面使用性能，减轻废旧轮胎带来的环境污染压力，适当降低道路建设成本，符合建设资源节约型、环境友好型和谐社会和发展循环经济的政策；既有利于社会发展，也有利于环境保护。对于旧路改造工程，薄层橡胶沥青混凝土罩面具有传统沥青混凝土罩面难以比拟的优势，值得加以应用，它不仅适合于高等级公路，也可在农村公路中广泛推广。参考文献：［1］北京市路政局.北京市废胎胶粉沥青及混合料设计施工技术指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.［2］孙祖望，陈飙.橡胶沥青应用技术指南［M］.北京：人民交通出版社，2007.［3］王旭东，李美江，路凯冀.橡胶沥青及混凝土应用成套技术［M］.北京：人民交通出版社，2008.［4］刘子兴，常立峰.橡胶沥青性能试验及影响因素分析［J］.筑路机械与施工机械化，2011，28（3）：59-62.9'