淺析膠粉改性瀝青混凝土在路面維修中的應(yīng)用

王海英 洛陽市路橋建設(shè)集團(tuán)責(zé)任有限公司

一、橡膠粉改性瀝青混合料性能分析

本文以AC-16 型膠粉改性瀝青混合料為例，對混合料的水穩(wěn)定性、抗車轍能力、滲水系數(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)分析，具體情況如下：

（一）水穩(wěn)定性檢測

相比普通改性瀝青混合料，橡膠改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性相對較好，可通過試驗(yàn)進(jìn)行分析，所得結(jié)果為殘留穩(wěn)定度檢驗(yàn)結(jié)果為95.6%，可滿足規(guī)范要求（≥85%）；凍融劈裂強(qiáng)度比檢驗(yàn)結(jié)果為93.7%，可滿足規(guī)范要求（≥75%）；瀝青和石料粘附性檢驗(yàn)結(jié)果為7 級，可滿足規(guī)范要求（≥5 級）。由此可見，在最佳油石比條件下，橡膠粉改性瀝青混合料水穩(wěn)定性能良好。

（二）抗車轍性能檢測

為檢驗(yàn)AC-16 型膠粉改性瀝青混合料抗車轍性能，在60℃溫度條件下進(jìn)行試驗(yàn)，0.7MPa 為輪壓。經(jīng)試驗(yàn)分析可得，動穩(wěn)定度檢驗(yàn)結(jié)果為5800 次/mm，可滿足規(guī)范要求（≥2800 次/mm）；變異系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果為8.3%，可滿足規(guī)范要求（＜20%）。由此可見，在最佳油石比條件下，橡膠粉改性瀝青混合料的抗車轍性能良好。

（三）滲水系數(shù)檢測

抗?jié)B性能也是路面質(zhì)量測定的重要指標(biāo)之一，根據(jù)試驗(yàn)可得，滲水系數(shù)實(shí)測值為9ml/min，可滿足滲水系數(shù)要求（≤120ml/min）。表明橡膠粉改性瀝青混合料的滲水系數(shù)極低，具有良好抗?jié)B性能。

二、工程概況

某公路工程全長13.5km，路面結(jié)構(gòu)形式如表1 所示。

本路段沿線礦產(chǎn)資源豐富，是礦產(chǎn)資源運(yùn)輸?shù)闹鞲傻?，重型車輛多，交通量大，車輛超載重載現(xiàn)象極為普遍，加之自然因素影響，本路段路面損壞情況嚴(yán)重，坑槽、沉陷、車轍病害較多。為保證本路段通行質(zhì)量，決定進(jìn)行路面維修養(yǎng)護(hù)施工。經(jīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況分析，結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，決定采用橡膠粉改性瀝青混凝土路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。大面積施工前，可選取其中具有代表性的路段作為試驗(yàn)段，1000m 長，按照從上到下的順序，路面面層結(jié)構(gòu)形式為AC-16 橡膠粉改性瀝青混合料（4cm）+AC-20 橡膠粉改性瀝青混合料（5cm），共9cm 厚。

表1 路面結(jié)構(gòu)形式

圖1 攤鋪施工現(xiàn)場

三、膠粉改性瀝青混凝土施工流程

（一）拌和

相比普通SBS 改性瀝青，橡膠粉改性瀝青混合料拌和施工流程基本一致，不同點(diǎn)在于瀝青投入拌合塔時，選擇的材料為橡膠粉改性瀝青，橡膠粉改性瀝青加熱溫度不得低于180℃。此外，橡膠粉改性瀝青具有較高黏度，為保證能夠均勻拌和，必須合理控制拌和時間，避免出現(xiàn)離析、花白材料。

根據(jù)施工要求，拌合設(shè)備為間歇式拌合機(jī)，保證能夠隨拌隨用，若存儲時間太短，在24h 以內(nèi)，必須控制存儲溫度，不得低于100℃。若已出現(xiàn)離析、花白、老化現(xiàn)象，則不得使用。

（二）運(yùn)輸

在溫度滿足施工要求的前提下，為保證橡膠粉改性瀝青混合料攤鋪質(zhì)量，必須合理控制運(yùn)距，不宜太遠(yuǎn)。運(yùn)輸時，一般采用噸位較大的運(yùn)料汽車，為減少水分蒸發(fā)，起到保溫效果，必須將篷布等覆蓋于車頂。嚴(yán)禁車輛在作業(yè)面急剎車、急轉(zhuǎn)彎，避免損壞透層或封層。為避免材料粘黏車廂，需將一層隔離劑均勻涂抹到車廂內(nèi)部和底部。

（三）攤鋪

攤鋪時膠粉改性瀝青混凝土路面施工的關(guān)鍵工序，根據(jù)施工現(xiàn)場要求，本次采用履帶式攤鋪機(jī)進(jìn)行混合料攤鋪，如圖1 所示。

攤鋪前30～60min 前，需預(yù)熱熨平板，溫度控制在100℃以上。向攤鋪機(jī)受料斗卸料時，需結(jié)合受料斗容量情況，盡量一次性裝滿受料斗，避免集料離析現(xiàn)象發(fā)生。要特別注意的是，不允許卸料太多，或出現(xiàn)料斗溢料情況，避免下承層上散落混合料，污染作業(yè)面。若下承層已出現(xiàn)散落料，需及時鏟除，嚴(yán)禁就地攤開直接鋪筑。究其原因在于灑落料鋪平厚度較薄，溫度下降迅速，當(dāng)鋪筑或碾壓新混合料后，極易出現(xiàn)局部面層不平整或壓實(shí)度不足現(xiàn)象。

橡膠粉改性瀝青混合料路面對施工溫度具有較高要求，一般施工當(dāng)天溫度需控制在15℃以上。一旦遇到降溫天氣，則需迅速壓實(shí)混合料，或無法保證壓實(shí)，嚴(yán)禁鋪筑混合料。

（四）壓實(shí)

壓實(shí)施工中，不僅要嚴(yán)控混合料壓實(shí)溫度，還要做好松鋪厚度控制，一般不得高于100mm。同時，在對路面寬度、厚度等因素綜合考慮的前提下，合理選擇壓實(shí)設(shè)備類型和數(shù)量，根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，本工程采用振動式壓路機(jī)、膠輪壓路機(jī)。圖2 為混合料壓實(shí)施工現(xiàn)場圖。

一般分3 階段完成壓實(shí)作業(yè)，初壓時，采用振動壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)控制在2～3 遍，碾壓速度不得超過4km/h；復(fù)壓時，采用膠輪壓路機(jī)+振動壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為3～5遍，碾壓速度不得超過6km/h；終壓時，采用振動壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為3～4 遍，碾壓速度不得超過5km/h。在施工中，為避免壓路機(jī)輪胎粘黏瀝青混合料，需配置淋水噴頭，且做好噴灑量控制。待瀝青混合料碾壓后，需做好三個階段碾壓溫度控制工作，保證在溫度合適的情況下，完成碾壓施工，從而達(dá)到最佳壓實(shí)效果。

圖2 混合料壓實(shí)施工現(xiàn)場

（五）接縫處理

鋪筑膠粉改性瀝青混合料時，極易出現(xiàn)接縫問題，為保證接縫質(zhì)量，需根據(jù)不同接縫采取不同的處治方案。

第一，縱向接縫。梯隊(duì)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時，針對縱向接縫，處理方案以“縱向熱接縫”為準(zhǔn)，攤鋪后，預(yù)設(shè)10～20cm 寬度無須壓實(shí)，便于下一部分基準(zhǔn)面施工，或通過跨縫壓實(shí)法將此類接縫消除。

基于很多因素影響，在半幅施工中，極易出現(xiàn)縱向冷接縫，可采用切刀、擋板設(shè)置的方式處理?；蛟跒r青混合料未徹底冷卻前，銑刨掉邊緣的毛茬?；蛞褟氐桌鋮s，可通過切割機(jī)進(jìn)行切縫（縱向）。此外，在另一半幅加鋪施工前，需將一定量瀝青灑布其上，與已鋪層有所重疊，寬度為5～10cm。隨后將前半幅上方混合料鏟除，按照“兩邊——中間”順序做好碾壓施工，最后通過跨縫擠緊壓實(shí)。

第二，橫向接縫。根據(jù)施工規(guī)范要求，可采用平接縫處理橫向施工縫，攤鋪前，清理干凈切縫上的雜物，并將適量粘層瀝青灑布其上。由接縫處通過攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪施工。壓路機(jī)壓實(shí)時需以橫向?yàn)闇?zhǔn)，并逐步向新鋪層碾壓。碾壓時，先在冷路面碾壓，隨后碾壓熱路面，1～2cm 為第一次壓入量，熱路面壓入量為10～15cm，保證斜壓角度為45°。由中間逐步向兩側(cè)斜壓施工，重疊寬度為1/2 輪寬。

四、結(jié)束語

綜上所述，改革開放40 年來，我國公路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，對國民經(jīng)濟(jì)起到了積極的促進(jìn)作用。2020 年是我國全面建設(shè)小康社會的收官之年，人們生活水平不斷提升，汽車成為人們出行的必備工具。在汽車保有量急速增長的今天，廢舊輪胎數(shù)量日益增大。針對這些廢舊橡膠制品，若不處理直接埋入地下，很可能污染環(huán)境。將橡膠制品加工后用于筑路施工，不僅有助于增強(qiáng)路面使用性能，還能大幅減少瀝青用量，提高路面施工質(zhì)量。為此，必須根據(jù)工程實(shí)際情況，合理采用施工方案，提高施工整體質(zhì)量，促進(jìn)公路事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。