公路工程中橡胶沥青同步碎石封层的施工技术
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作者: 蔡正余
摘 要：水泥路面加铺沥青面层，使用橡胶沥青碎石封层，能有效地将水泥路面层与上层沥青面层粘结成一个整体，有利于结构整体受力，该项技术适合于水泥面层未出现破损、沉陷等病害路面。
关键词：公路工程 橡胶沥青 同步碎石封层 施工技术
前言
同步碎石封层，利用专用的施工设备同时进行粘结剂喷撒和石料撒布，通过确保两者之间的充分接触来实现最大限度的粘结。与普通的碎石封层相比，同步碎石封层使得粘结剂喷撒与石料撒布的间隔大大缩短，这对确保石料更好的浸入粘结剂，大幅提高石料在粘结剂中的裹覆面积是非常有利的。同时，可有效减少机械配置，加快施工进度，节约工程成本。
一、技术特性
同步橡胶沥青碎石封层技术大大改善了沥青混合料的路用性能，加快了施工的进度，减少封闭交通的时间，大大缩短了公路养护工期，极大的降低了对正常交通出行的影响，社会效益和经济效益显著。除具备传统同步碎石封层的特性外，还有以下特性：
1、较强的抗反射裂缝性能。将其作为应力吸收层，对延缓反射裂缝的出现效果显著；
2、更好的封水性能。较厚的橡胶沥青在路面表面形成一个连续的沥青膜，可有效防止表面水渗透到路面结构中；
3、良好的粒径凸出效果。等粒径碎石凸出，具备良好的受力状态。同时，碎石颗粒本身具有一定的转动能力，可削减传到下层的应力；
4、大幅增加路面弹性度。撒布的橡胶沥青具有一定厚度，其弹性恢复率大，具有良好的应力吸收功能；
5、妥善解决废旧轮胎导致的“黑色污染”，将废旧轮胎加工成橡胶粉应用于路面修筑，绿色环保，实现资源的合理循环利用。
二、工程简介
某公路工程总施工长度为113.4km，车道设计为双向六车道，路基施工宽度为33.6m，设计车辆最高行驶速度为110km/h。使用橡胶沥青同步碎石封层的总施工长度为18km。施工时，根据工程的施工情况，对橡胶沥青应力吸收层的质量控制和施工工艺进行了系统的分析。
1、施工设计
本公路工程进行橡胶沥青同步碎石封层施工主要是为了提高半刚性基层和新铺装沥青面层之间的粘结力度，避免基层裂缝发展到面层，使高层间的抗剪切能力提升。在施工设计时，将上面沥青层和撒布碎石看成一个整体，不对厚度进行单独计算。
（1）确定橡胶沥青的相关参数
a橡胶沥青的加工参数
在橡胶沥青生产过程中，为了保证橡胶沥青质量的稳定性，需要对反应温度、沥青配方、储存条件、反应时间等进行控制。按照我国当前原材料的基本情况、胶粉的技术特点、碎石封层的性能要求，根据实验结果，设计生产工艺参数如表1 所示。
b确定橡胶沥青的黏度
在橡胶沥青施工过程中，需要重点对黏度进行控制。如果黏度过低，会因为黏附性不好对封层的质量造成影响；黏度过高，对洒布设备的要求也会越高，增加了施工的难度。按照我国当前洒布设备的基本情况，结合室内黏附力试验，本工程在施工过程中，按照2.5～3.0Pa.s 的控制范围对施工黏度进行控制。
2、设计碎石封层
碎石封层主要对碎石的颗粒大小、洒布橡胶沥青量、碎石的洒布来进行设计。
（1）碎石的设计
根据碎石封层的作用原理，当使用沥青混合料摊铺到碎石封层后，混合料经过高温碾压后会进入到碎石层的缝隙中，面层结构会和封层沥青的上浮层组成一个整体，结构层的底部会产生富油层。提升了面层、基层和封层之间的抗剪力强度和粘结强度，达到防止反射裂缝的效果。所以，封层碎石撒布时不宜相互触碰，碎石的颗粒直径也要合理。本工程设计的路面结构为密集配沥青混合料面层和水泥稳定碎石基层结构，下面层和基层混合料之间碎石的颗粒直径不能超过26.4mm，以13.3～19mm 的碎石为最佳。碎石的铺量控制在72%～80%之间，确保橡胶沥青封层可以完全嵌入到面层结构中。
（2）沥青撒铺量的设计
由于橡胶沥青的黏弹性能良好，对温度比较敏感，为了保证碎石封层的性能，对橡胶沥青的洒布量要求较高。考虑到本地区物流行业发达，公路负载大，为了防止将来出现泛油的情况，按照2.2～2.5kg/m2 的标准对橡胶沥青的撒铺量进行控制。
3、橡胶沥青同步碎石封层的施工
（1）清扫基层
在橡胶沥青同步碎石封层施工中，首先要将基层表面清理干净，基层表面要保持干燥和稳定。基层清理干净后，一般等待两个工作日才可以施工。本工程由于工期比较紧，使用森林灭火鼓风机和空压机将基层表面快速吹干。
（2）洒布橡胶沥青
橡胶沥青洒布施工中，本工程安排了专业的施工队伍进行施工，确保橡胶沥青放回黏结层的施工质量可以达到设计要求。在施工前，首先清理干净洒布设备，然后清理干净储油罐中的残油。洒布沥青时，使用铁皮或者油毛毡沿着接缝遮盖住洒布过的路段，将横向接头的施工处理工作做好。应尽可能在车道分界处设置纵向搭接位置。二次洒铺时，将前次洒铺和纵向重叠邻近喷头之间的距离控制在16～20cm， 确保纵向搭接位置撒铺量达到设计要求。
（3）洒布碎石
a施工前的准备工作。在洒布碎石时，为了使碎石可以更好地和橡胶沥青黏结到一块，避免洒布过程中产生粉尘污染环境，洒布前首先使用拌合楼对碎石进行一次预拌。为了防止沥青施工过程中碎石预拌施工和混合料加工产生矛盾，在进行大规模的面层施工前，采取集中预拌的方法搅拌碎石，并选择一个单独的硬化场地堆放碎石。碎石堆放场地要注意做好防雨和防尘工作，以免造成施工材料二次污染。
b洒布碎石。洒布料车的施工速度、料斗的倾斜角度以及碎石的洒布量主要由试验段碎石试撒确定。将碎石的覆盖率控制在70%～80%以上。对于碎石洒铺量不达标的区段，要人工进行修补。碎石撒铺车洒铺结束后，安排施工人员将沥青膜外侧的碎石扫到沥青膜中，在碎石撒布车的轮胎上喷洒一定量的水，以免撒布碎石时车轮和封层沥青之间产生粘结。此外，要防止作业面流入自由水破坏下承层和橡胶沥青封层之间黏结的牢固性。
c碾压施工
洒铺好碎石和沥青后，使用两台26t 胶轮压路机对路面进行碾压，碾压次数为三次。碾压过程中不允许随意调头或刹车。将碾压速度控制在2.0～2.5km/h，尽可能在10min 以内将碾压工作完成。碾压按照从两边向中间的顺序进行施工。对于高度过大的路段按照从低到高的碾压顺序进行施工。
4、检测施工质量
（1）检测碎石撒铺量。在检测碎石撒铺量时，撒铺面积主要通过计算撒布面积和各台碎石撒布车碎石的装载重量来确定。此外，要检测撒布碎石的外观，保证撒布碎石无重叠，洒布面要均匀，不存在较大的位移情况。
（2）检测沥青的铺洒量。首先，选取一个横断面，平均分成三个分点。然后使用两块面积为0.5m2 的木板放置在分点处。当洒布车经过后，称量木板上沥青的重量，然后计算平均值，以平均值作为抽检的结果。要求沥青铺洒量大于或小于设计值0.2kg/m2， 样本的级差在0.3kg/m2 以内。
结束语
总之，橡胶沥青是利用废旧轮胎生产的绿色混合料。同步橡胶碎石封层技术在道路工程中应用广泛，能够治愈路面轻微裂缝，能显著改善普通沥青的路用性能，具有施工快捷，成本低廉的特点，在节约社会资源方面有较大的社会效益，值得推广和使用。
参考文献
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