橡膠瀝青路面施工工藝

張宏偉

（新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司，新疆 克拉瑪依 834000）

0 引言

隨著我國當(dāng)前社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對公路及城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也有了更高的要求。鑒于以橡膠瀝青作結(jié)合料的瀝青混合料在環(huán)境保護(hù)和高溫抗變形、低溫抗開裂等方面的優(yōu)秀性能，橡膠瀝青路面在我國得到了不斷的推廣和應(yīng)用。但不可否認(rèn)的是，由于橡膠瀝青的應(yīng)用還處于研究、推廣階段，設(shè)計和施工技術(shù)還未完全規(guī)范化，以及地域差異和施工控制等方面的原因，導(dǎo)致橡膠瀝青的性能不能發(fā)揮應(yīng)有的效果。橡膠瀝青路面存在的問題也比較突出，出現(xiàn)了路面龜裂、老化、車轍等問題。因此，為了改進(jìn)橡膠瀝青這種新型的公路材料，必須要對橡膠瀝青加工生產(chǎn)以及橡膠瀝青路面施工工藝、技術(shù)控制進(jìn)行有效的研究，以更好地服務(wù)于我國的公路、城市道路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

1 橡膠瀝青的性能

橡膠瀝青是指主要以廢舊輪胎橡膠粉和瀝青作為主要材料，結(jié)合先進(jìn)的工藝生產(chǎn)的一種公路路面新型結(jié)合材料，其中20%的成分為由汽車廢輪胎加工而成的橡膠粉[1]。橡膠瀝青的應(yīng)用具有以下幾個優(yōu)點。

（1）通過在基質(zhì)瀝青中添加橡膠材料，可以顯著提升瀝青的黏度指標(biāo)，降低瀝青針入度，從而有效改善橡膠瀝青混凝土的感溫性能。橡膠瀝青路面高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性好，能夠克服瀝青路面夏天高溫泛油、鼓包、車轍，冬天寒冷開裂的缺陷；具有較強(qiáng)的降低路面應(yīng)力的能力，可以有效地防止反射裂縫，同時橡膠瀝青具有抗老化、抗氧化能力強(qiáng)等特點，而且封水性能好，能有效提高路面的使用壽命。

（2）橡膠瀝青路面防滑功能強(qiáng)、雨天行車濺水情況也相對較少，而橡膠瀝青路面的彈性可以有效緩解路面局部不平引發(fā)的車輛震動，從而提高車輛行駛的安全性和舒適性。

（3）橡膠瀝青的使用可以有效降低車輛高速行駛時產(chǎn)生的噪音。在車輛時速達(dá)50～100km的情況下，橡膠瀝青路面可以降低3～8dB的噪音[2]。而根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，噪聲降低2dB就等同于交通量減少了1/3，從而大大改善了城市的生活環(huán)境。

（4）橡膠瀝青以廢舊輪胎橡膠粉作為主要原料，可以有效地解決我國廢舊輪胎污染的問題[3]。有利于減少廢舊輪胎對環(huán)境的污染，促進(jìn)可循環(huán)資源的再生利用，節(jié)約建設(shè)、養(yǎng)護(hù)成本。

（5）鋪筑橡膠瀝青可以使路面面層厚度減薄，其使用壽命比普通瀝青壽命更長，從而減少道路維修費用，降低整個壽命周期的成本。

2 橡膠瀝青路面施工的控制要點

2.1 橡膠瀝青的生產(chǎn)

橡膠瀝青的生產(chǎn)材料應(yīng)該滿足各種材料的指標(biāo)要求，具體來說要遵循以下要點：優(yōu)先選用天然橡膠含量高的斜交胎膠粉；輪胎破碎宜采用常溫粉碎法；橡膠粉的顆粒不能互相黏結(jié)成塊；廢胎膠粉物理化學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合表1的要求，在保證易于碾壓成型且滿足使用性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用較粗的廢胎膠粉。無論是干拌工藝還是濕拌工藝，宜選擇30～80目之間的路用廢胎膠粉。橡膠瀝青所選擇的基質(zhì)瀝青要符合GB/T15180的規(guī)定，標(biāo)號按照J(rèn)TG F40—2004的規(guī)定來執(zhí)行，常用的基質(zhì)瀝青大多數(shù)為90#和70#道路的石油瀝青[4]。橡膠瀝青生產(chǎn)要做好溫度的控制，加工溫度宜控制在180～190℃，當(dāng)廢胎膠粉摻量較大時，加工溫度可適當(dāng)提高，但不應(yīng)高于210℃。廢胎膠粉的摻量根據(jù)試驗確定，一般為18%～22%。橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)見表2。

表1 路用廢胎膠粉技術(shù)指標(biāo)

表2 橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)

2.2 橡膠瀝青的存儲

橡膠瀝青儲罐應(yīng)配置攪拌器，在生產(chǎn)和存儲過程中保持?jǐn)嚢杵鞯倪\(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生離析、沉淀。橡膠瀝青原則上應(yīng)在24h內(nèi)使用完畢。當(dāng)因不可抗力需臨時存儲時，應(yīng)將橡膠瀝青的溫度降到145～155℃范圍內(nèi)，存儲時間一般不超過3d。在存儲期間應(yīng)檢測橡膠瀝青的技術(shù)指標(biāo)。當(dāng)經(jīng)過較長時間存儲，再次使用前應(yīng)檢測橡膠瀝青的指標(biāo)是否滿足技術(shù)要求。如果不滿足要求，則應(yīng)重新加工或摻加一定劑量（摻量一般小于10%）的廢胎膠粉，重新預(yù)混、反應(yīng)直至滿足技術(shù)要求。

2.3 橡膠瀝青混合料的生產(chǎn)

橡膠瀝青混合料一般采用間斷級配，與普通瀝青混合料相比較，橡膠瀝青混合料生產(chǎn)和施工溫度一般要高10～20℃，橡膠瀝青混合料應(yīng)該優(yōu)先采用間歇式攪拌的方法，并且應(yīng)有相應(yīng)的計算機(jī)配置。在采用濕拌法時，橡膠瀝青加熱溫度為175～195℃，石料加熱溫度為190～220℃，出料溫度應(yīng)大于180℃，廢棄溫度為210℃，拌和時間為50～65s（以拌和均勻為準(zhǔn)）。

在橡膠瀝青混合料生產(chǎn)過程中，要考慮橡膠瀝青黏度高對泵送瀝青的影響。在生產(chǎn)前應(yīng)選用適當(dāng)功率的瀝青泵、瀝青輸送管道的管徑以及管道的加熱保溫措施，避免瀝青輸送對拌和產(chǎn)生影響；在拌和結(jié)束后還應(yīng)進(jìn)行管道及瀝青計量設(shè)備的清洗，以保證混合料生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

2.4 橡膠瀝青路面基層的控制

基層或下承瀝青層應(yīng)該清潔、干燥、沒有污染，舊的水泥混凝土路面或者瀝青路面作為基層，則必須要對原來的路面進(jìn)行相應(yīng)的處理，尤其要注意在反射裂縫的地方進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。高等級道路的橡膠瀝青路面在施工前應(yīng)鋪筑試驗段，其他等級道路在缺乏施工經(jīng)驗或初次使用重要設(shè)備，也應(yīng)鋪筑試驗段。試驗路段鋪設(shè)應(yīng)達(dá)到以下目的。

（1）檢查施工設(shè)備組織與拌和生產(chǎn)能力是否配套，機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，能否滿足正常生產(chǎn)。

（2）驗證混合料配合比設(shè)計。

（3）檢驗施工工藝流程。

（4）確定施工參數(shù)，如混合料的松鋪系數(shù)、合理的碾壓次數(shù)等。

（5）檢查熱料倉在大規(guī)模生產(chǎn)過程中，各個料倉是否均有嚴(yán)重失衡現(xiàn)象，如等料、溢料嚴(yán)重，需及時與實驗室配合，調(diào)整料倉的比例。

（6）檢測試驗路施工質(zhì)量，不符合要求時應(yīng)找出原因，采取糾正措施，重新鋪筑試驗路，直到滿足要求為止。

2.5 運(yùn)輸方面的控制

橡膠瀝青混合料的運(yùn)輸組織應(yīng)滿足施工生產(chǎn)的要求，運(yùn)輸過程應(yīng)防止急剎車、急調(diào)頭而損傷透層、封層，宜采用大噸位的自卸汽車運(yùn)輸。運(yùn)料車的車廂也必須在每次運(yùn)輸之前清洗干凈，在車廂的底部和車廂板涂一層防黏劑或防止瀝青黏結(jié)的隔離劑。在往運(yùn)輸車裝橡膠瀝青的混合材料時，防止材料產(chǎn)生離析。在運(yùn)輸?shù)倪^程中應(yīng)該要用篷布進(jìn)行保溫、防雨和防止環(huán)境污染，且混合料運(yùn)輸溫度損失應(yīng)不超過10℃。在卸料時避免撞擊攤鋪機(jī)，卸料應(yīng)倒凈，如有余料應(yīng)及時清除，防止硬結(jié)。

2.6 攤鋪過程的控制

橡膠瀝青混合料的攤鋪溫度一般在160～175℃，要保證持續(xù)、均勻、不間斷地攤鋪，攤鋪速度宜控制在1～3m/min，以保持路面的平整度。橡膠瀝青的混合料應(yīng)該采用履帶式攤鋪機(jī)，采用非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度，攤鋪機(jī)的料斗、螺旋、刮板等受料部位要涂刷防黏劑或隔離劑。

由于橡膠瀝青混合料攤鋪需要較高的溫度以保證混合料的和易性，人工攤鋪橡膠瀝青混合料時應(yīng)特別注意保持溫度的要求，同時要防止集料離析，及時進(jìn)行碾壓。

2.7 碾壓過程的控制

橡膠瀝青混凝土碾壓溫度的高低與橡膠瀝青的黏度有關(guān)，黏度越大，碾壓溫度越高。應(yīng)根據(jù)黏溫曲線進(jìn)行確定，橡膠瀝青混凝土的初壓溫度一般不宜低于150℃，復(fù)壓溫度不宜低于135℃，終壓的結(jié)束溫度不宜低于90℃。開放交通溫度不宜高于50℃。橡膠瀝青混凝土的單層壓實厚度不宜超過80mm，要使用帶有高頻率、低振幅的雙鋼輪壓路機(jī)（最小重量為10t）以滿足施工的需求[5]。橡膠瀝青路面的壓實分段長度宜為30～50m，需根據(jù)“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則來進(jìn)行，采用初壓、復(fù)壓和終壓3道工序。為達(dá)到更好的壓實效果，在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，應(yīng)在盡可能高的溫度下進(jìn)行，同時不得在低溫情況下過壓，避免石料棱角磨損、壓碎，破壞集料的嵌擠結(jié)構(gòu)。具體要求如下。

（1）初壓壓路機(jī)要緊跟在攤鋪機(jī)的后面，一般采用雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行靜壓1～2遍，碾壓速度宜控制在2～3km/h。

（2）復(fù)壓要緊緊跟在初壓后振動壓實，碾壓速度保持在3～5km/h，碾壓3～4遍。

（3）終壓緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行，可使用關(guān)了振動的雙鋼輪振動壓路機(jī)或靜力壓路機(jī)碾壓2遍以上，一直到?jīng)]有明顯輪跡為止，碾壓速度保持在3～6km/h。

3 結(jié)語

橡膠瀝青對于延長公路壽命、提高公路路面質(zhì)量具有極其重要的作用。雖然我國的橡膠瀝青運(yùn)用推廣仍然存在著一些問題，但筆者相信，只要重視橡膠瀝青在公路建設(shè)中的應(yīng)用，積極研究、發(fā)展橡膠瀝青生產(chǎn)技術(shù)，不斷完善橡膠瀝青路面施工工藝，一定能使我國的橡膠瀝青在公路路面的應(yīng)用方面跨上一個新臺階，促進(jìn)我國公路建設(shè)更持續(xù)、更環(huán)保、更快速地發(fā)展。

[1]陳靜云.瀝青路面再生方法的試驗研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2011.

[2]郭朝陽.廢胎膠粉橡膠瀝青應(yīng)用技術(shù)研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2010.

[3]姜云峰，張朋，王心揚(yáng).淺談橡膠瀝青路面施工工藝和質(zhì)量控制措施[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2013（8）：40-42.

[4]李志遠(yuǎn).橡膠瀝青SMA路面的施工工藝研究[J].河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2010（4）：30-32.

[5]陳傳金.瀝青路面施工工藝技術(shù)的幾點探討[J].黑龍江交通科技，2013（11）：31-33.