橡膠瀝青應(yīng)力吸收層用于防治反射裂縫的性能

常浩

（蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引言

隨著我國公路迅速發(fā)展，瀝青路面已成為公路路面的主要結(jié)構(gòu)形式，瀝青路面作為柔性面層，在設(shè)計過程中會選擇在瀝青面層下鋪筑半剛性基層。半剛性基層的特點是強度高、承載性能好。但其也存在易開裂、損壞后無法愈合且難以修補等早期缺陷。半剛性基層開裂后產(chǎn)生的裂縫由于溫度或者荷載原因傳遞至面層形成反射裂縫是瀝青路面的主要病害之一。瀝青路面反射裂縫破壞路面的整體性，降低道路結(jié)構(gòu)強度，縮短公路養(yǎng)護周期，增加養(yǎng)護成本。因此，有必要研究反射裂縫防治，提高路面的使用性能，降低養(yǎng)護成本。

目前，橡膠瀝青的應(yīng)用形式為，用作應(yīng)力吸收夾層（應(yīng)力吸收層）防治半剛性基層反射裂縫。此外，我國的橡膠消耗量較大，每年產(chǎn)生的廢舊輪胎高達12000萬條，回收利用率不到50%，大量廢舊輪胎得不到有效處置，不僅污染環(huán)境，還造成資源的浪費。因此，將橡膠瀝青應(yīng)力吸收層應(yīng)用于干線公路反射裂縫防治，在全面提高路面質(zhì)量的同時又能解決廢橡膠對環(huán)境的污染問題。

1 工程應(yīng)用

項目依托工程位于國道106線上的某縣。試驗道路全長6.8km，按二級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建設(shè)，雙向兩車道，設(shè)計速度為80km/h，基層為半剛性水泥穩(wěn)定碎石基層，面層為瀝青混凝土。

項目選取依托工程中K866+900～K867+250段作為試驗段，共350m。人為在水泥穩(wěn)定碎石基層上切縫用以模擬半剛性基層裂縫。然后采取不同的抗裂措施進行抗裂效果對比，并對其防治效果評價?？沽汛胧┓桨溉绫?所示。

表1 7 種抗裂措施方案

2 防裂施工方案

項目選用20目貨車胎膠粉，密度1.156g/cm3，含水率0.6%，摻量18%；70#基質(zhì)瀝青，集料選用玄武巖。膠粉摻量18%，橡膠瀝青灑布量2.6kg/m2，碎石撒布量根據(jù)試驗確定以鋪滿為準(zhǔn)，經(jīng)試驗確定撒布量為12kg/m2。其它材料為玻纖格柵、聚酯玻纖布、50×50×0.3mm鐵皮、2in鋼釘、鐵錘等。施工用機械設(shè)備如表2所示。

表2 集料技術(shù)參數(shù)

表3 7 種抗裂措施處治后路面產(chǎn)生裂縫條數(shù)

橡膠瀝青灑布將生產(chǎn)好的橡膠瀝青，輸送至瀝青撒布車，保持溫度在190℃～200℃之間，均勻的將橡膠瀝青灑布在已清理的基層表面，并隨時檢查橡膠瀝青灑布量，以便及時調(diào)整，使其灑布均勻。

碎石撒布碎石撒布應(yīng)在橡膠瀝青灑布后立即進行，撒布過程中，應(yīng)隨時檢查碎石撒布量，以便及時調(diào)整，使其撒布均勻。碎石撒布車上灑少量水，避免黏輪。

碾壓采用25t膠輪壓路機進行碾壓，壓路機與同步碎石撒布車間距不得超過5m，防止橡膠瀝青溫度下降過快導(dǎo)致其碾壓密實度不夠，使其施工質(zhì)量不合格。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層初次碾壓溫度不得低于100℃。

浮石清掃碾壓完成后，及時進行浮石清掃，以增強橡膠瀝青應(yīng)力吸收層與瀝青面層的黏結(jié)性能，提高路面質(zhì)量和使用壽命。

4 其他方案施工

（1）玻纖格柵鋪設(shè)施工：在切縫處將玻纖格柵的一端用鐵皮和鋼釘固定在撒布有黏層油的半剛性基層上，然后分段將玻纖格柵展平繃緊固定。固定后用壓路機碾壓保證玻纖格柵與基層平整貼合。

（2）土工布鋪設(shè)施工：切縫處噴灑熱瀝青黏層油，噴灑黏層油的橫向范圍要比聚酯土工布寬5cm～10cm，并及時鋪設(shè)聚酯土工布將其進行壓實，若鋪裝時發(fā)生褶皺，應(yīng)及時將褶皺部位切開，重新鋪設(shè)，并用黏層油膠結(jié)、壓實，以保證其黏結(jié)性能。

由于橡膠瀝青粘度高，凝固時間短，與碎石黏結(jié)性不易控制，且瀝青灑布均勻性難以控制，同時對施工溫度等控制難以保證，因此對于橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工質(zhì)量控制，應(yīng)從原材料加以控制，并嚴(yán)格控制施工過程中橡膠瀝青灑布量、碎石撒布量及碾壓溫度等，掌握好每個工序的時間節(jié)點，并在施工過程中，加強檢測，以便及時控制施工質(zhì)量。

通過對試驗段不同防裂措施實際應(yīng)用效果的跟蹤觀察，統(tǒng)計不同防裂措施下路面裂縫病害情況，對7種抗裂措施方案的抗裂效果進行綜合對比分析。通車一年后試驗段路面狀況總體基本完好。無防裂措施時，路面局部出現(xiàn)裂縫寬度最大，條數(shù)最多，裂縫最大寬度為10mm；鋪設(shè)玻纖格柵夾層時，瀝青面層出現(xiàn)裂縫條數(shù)相對減少，最大縫寬4mm；鋪設(shè)聚酯玻纖布夾層時，瀝青路面局部出現(xiàn)微小裂紋，裂紋存在但是數(shù)量稀少，裂紋寬度較??；鋪設(shè)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層及橡膠瀝青應(yīng)力吸收層、玻纖格柵、聚酯玻纖布組合防裂措施時，路面狀況較好，無裂縫出現(xiàn)。

5 結(jié)論

由一年后的跟蹤調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，未鋪筑橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的切縫基層的裂縫均反射至瀝青面層，甚至由于行車荷載和應(yīng)力集中，路面出現(xiàn)的裂縫條數(shù)多于人為切縫條數(shù)，說明由于溫縮作用和行車荷載作用，半剛性基層產(chǎn)生了新的裂縫并反射發(fā)展至瀝青路面，造成瀝青路面開裂，單純的采用玻纖格柵或聚酯玻纖布并不能有效的阻止半剛性基層裂縫向瀝青面層反射發(fā)展。

通車一年后，鋪筑橡膠瀝青應(yīng)力吸收層可有效抑制半剛性基層反射裂縫向路面擴展，減少路面出現(xiàn)裂縫病害，防止對瀝青路面產(chǎn)生破壞。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層防治瀝青路面反射裂縫的效果，相較于玻纖格柵和聚酯玻纖布夾層要好。通過觀察可知對基層進行裂縫預(yù)防措施后，路面上車轍、坑槽、松散、沉陷等病害產(chǎn)生的情況也有所改善。組合夾層措施和2層橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的防裂效果與橡膠瀝青應(yīng)力吸收層差別不明顯，但其成本增加，故推薦只采用單層橡膠瀝青應(yīng)力吸收層防治半剛性基層反射裂縫。