張倢萌

（石家莊市交投津石高速公路建設(shè)管理有限公司深正分公司，石家莊 050000）

1 引言

瀝青混凝土的組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且混合料類型較多，常用的有SBS改性瀝青混合料、SBR改性瀝青混合料、PE改性瀝青混合料以及橡膠瀝青混合料等，其中，橡膠瀝青混合料具備更好的高溫穩(wěn)定性，可較好地改善路面的抗車轍能力以及抗離析能力，且橡膠粉來(lái)源較廣，成本不高，使用時(shí)可在廢棄輪胎廠進(jìn)行采購(gòu)，符合“以舊變新”的原則。本文介紹一整套橡膠瀝青路面設(shè)計(jì)、施工工藝體系，并對(duì)其應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項(xiàng)目中，路面施工采用橡膠瀝青混凝土材料，現(xiàn)對(duì)橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)展開研究。該高速公路全線長(zhǎng)約為64.523 km，設(shè)計(jì)行車速度為100 km/h，雙向四車道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，路基寬度為27.5 m。為提高橡膠瀝青路面施工整體質(zhì)量，現(xiàn)針對(duì)橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、制備工藝以及施工工藝進(jìn)行重點(diǎn)研究[1]。

3 橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)研究

3.1 配合比設(shè)計(jì)

1）基質(zhì)瀝青。本項(xiàng)目選用東海牌70#瀝青作為基質(zhì)瀝青，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)基礎(chǔ)試驗(yàn)對(duì)基質(zhì)瀝青的主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

表1 基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

表2 旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱老化后殘留物

2）礦料。本項(xiàng)目選擇堅(jiān)硬、外表整潔的石灰?guī)r用作為施工所用粗細(xì)集料，同時(shí)將石灰?guī)r磨制而成的粉末作為礦粉填料，各礦料主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 礦料主要技術(shù)指標(biāo)

3）橡膠粉。本項(xiàng)目選用廢棄橡膠粉作為瀝青膠結(jié)料的改性材料，所用橡膠粉主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 橡膠粉主要技術(shù)指標(biāo)

4）級(jí)配設(shè)計(jì)。為提高橡膠瀝青路面鋪筑整體質(zhì)量，確保瀝青路面的使用性能，決定采用經(jīng)驗(yàn)法對(duì)橡膠瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)通過(guò)不斷調(diào)整得到最終級(jí)配見(jiàn)表5，油石比確定為5.43%。

表5 橡膠瀝青混合料合成級(jí)配（通過(guò)下列篩孔的質(zhì)量百分率）

3.2 橡膠瀝青制備工藝

由于橡膠瀝青的存儲(chǔ)穩(wěn)定性較低，在從購(gòu)置、運(yùn)輸?shù)绞褂玫倪^(guò)程中可能耗時(shí)較長(zhǎng)，會(huì)影響橡膠瀝青的正常使用，因此，本項(xiàng)目決定進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)制備橡膠瀝青，遵循“現(xiàn)制現(xiàn)用”的原則。

橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝具體為：首先將選用的基質(zhì)瀝青提前進(jìn)行預(yù)熱處理，由于現(xiàn)產(chǎn)品瀝青為固化狀，因此，應(yīng)將瀝青加熱處理，使瀝青呈流動(dòng)狀，且在加熱過(guò)程中需嚴(yán)格控制加熱溫度，不得出現(xiàn)瀝青老化現(xiàn)象，以免影響瀝青的高溫穩(wěn)定性。待基質(zhì)瀝青達(dá)到一定流動(dòng)狀態(tài)和溫度時(shí)，即可摻加橡膠粉顆粒，應(yīng)分批加入，以免產(chǎn)生著火燃燒現(xiàn)象。橡膠粉顆粒在傾倒的過(guò)程中不得灑落至外，以免造成材料浪費(fèi)。橡膠粉顆粒在高溫條件下不斷溶脹反應(yīng)，與基質(zhì)瀝青逐漸相熔合，橡膠粉傾倒過(guò)程中需邊加熱邊攪拌，確保橡膠粉能溶脹充分。需要注意的是，由于橡膠粉在溶脹過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大刺鼻性氣味[2-3]，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)做好相應(yīng)的防護(hù)處理。

制備出的橡膠瀝青存放周期通常有1 d、3 d、5 d、7 d、7 d五類，而在存放周期內(nèi)，橡膠瀝青內(nèi)部是否發(fā)生離析往往無(wú)法從瀝青表面看出。為得到橡膠瀝青的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，現(xiàn)采用給定的制備工藝一次制備適量橡膠瀝青，再在同等條件下分別存放1 d、3 d、5 d、7 d、10 d，養(yǎng)護(hù)完畢后分別進(jìn)行瀝青離析試驗(yàn)。需要注意的是，離析管開口務(wù)必緊實(shí)，否則瀝青試樣容易溢出。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 不同存放周期下橡膠瀝青離析試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)合表6數(shù)據(jù)得到，隨著橡膠瀝青存放時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的軟化點(diǎn)差值隨之增大，在1~7 d內(nèi)，軟化點(diǎn)差值應(yīng)＜2.5℃，從瀝青表明觀察無(wú)氣泡、改性劑析出，滿足我國(guó)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)橡膠瀝青存放超過(guò)7 d后，橡膠瀝青有明顯的離析現(xiàn)象產(chǎn)生，其性能已不滿足要求，所以，在規(guī)定要求下，針對(duì)給定的橡膠瀝青制備方式，其存放時(shí)間不得超過(guò)7 d，另外，由于橡膠瀝青制備方式為高速剪切，剪切溫度超過(guò)180℃，瀝青容易老化。綜上所述，在制備完橡膠瀝青后必要時(shí)其儲(chǔ)存時(shí)間不得超過(guò)7 d，否則需重新剪切，且應(yīng)盡量本著即剪即用的原則[4]。

3.3 橡膠瀝青路面施工工藝

3.3.1 橡膠瀝青混合料拌和

待橡膠瀝青制備完畢后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行橡膠瀝青混合料制備。提前將各項(xiàng)施工原材料運(yùn)至拌和現(xiàn)場(chǎng)，于指定區(qū)域進(jìn)行存放，并做好必要的防塵防潮處理。將拌和設(shè)備中的各項(xiàng)拌和參數(shù)提前設(shè)定，按照設(shè)計(jì)的配合比進(jìn)行混合料拌和施工，對(duì)拌和溫度進(jìn)行重點(diǎn)控制，出料后詳細(xì)檢測(cè)混合料質(zhì)量，不得存在混合料白料及離析料。

3.3.2 橡膠瀝青混合料運(yùn)輸

橡膠瀝青混合料拌和施工完畢后，用運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)料處理。提前在運(yùn)輸車輛車壁均勻涂抹一層隔離油，避免混合料在運(yùn)輸過(guò)程中黏在車壁上。另外，在運(yùn)輸過(guò)程中采用厚實(shí)帆布袋進(jìn)行全面覆蓋，避免溫度散失嚴(yán)重。運(yùn)輸車輛應(yīng)按照事前指定的最佳路線進(jìn)行運(yùn)料，途中不得隨意加速或減速。

3.3.3 橡膠瀝青混合料攤鋪

待橡膠瀝青混合料運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)立即開展路面攤鋪施工。提前將攤鋪機(jī)的熨平板進(jìn)行預(yù)熱處理，運(yùn)輸車緊隨攤鋪機(jī)之后，將混合料傾倒攤鋪機(jī)螺旋布料器上即可開展路面攤鋪施工。路面攤鋪過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)對(duì)攤鋪溫度進(jìn)行檢測(cè)，攤鋪機(jī)應(yīng)勻速行駛，均勻攤鋪施工，以確?；旌狭下访嬲w平整度。

3.3.4 橡膠瀝青混合料碾壓

壓路機(jī)應(yīng)緊隨攤鋪機(jī)后，橡膠瀝青路面的碾壓應(yīng)分為初壓、復(fù)壓以及終壓3個(gè)階段展開。壓路機(jī)應(yīng)保持勻速碾壓施工，施工技術(shù)人員需手執(zhí)溫度槍對(duì)碾壓溫度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，針對(duì)碾壓不足位置需進(jìn)行人工補(bǔ)壓。另外，隆起部位需進(jìn)行人工鏟平，以保證路面施工的平整度和壓實(shí)度。

3.3.5 橡膠瀝青路面施工質(zhì)量檢測(cè)

該高速公路瀝青路面施工完畢后，采用擺式摩擦系數(shù)儀對(duì)路面的抗滑性能進(jìn)行檢查。綜合分析得到橡膠瀝青路面的平整度滿足規(guī)范要求，且抗滑系數(shù)、抗車轍能力均優(yōu)于普通瀝青路面。

4 結(jié)語(yǔ)

本文重點(diǎn)對(duì)橡膠瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，圍繞橡膠瀝青制備工藝、橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)以及橡膠瀝青施工工藝進(jìn)行展開，制定出一套完整的橡膠瀝青路面設(shè)計(jì)、施工體系，研究結(jié)果可為同類橡膠瀝青路面應(yīng)用提供參考借鑒作用。