橡胶沥青同步碎石封层施工方案探讨

2013-03-01乔钧

山西建筑 2013年6期

乔钧

(山西省公路局临汾分局，山西临汾 041000)

1 概述

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。

橡胶沥青碎石封层共分三个步骤:混凝土抛丸处理、裂缝灌缝、橡胶沥青应力吸收层施工。橡胶沥青应力吸收层(AR-SAMI)采用同步碎石封层模式，即把橡胶沥青作为结合料，同步碎石封层车作为施工设备，将喷洒热沥青、撒布碎石同步完成，此工艺大大缩短了喷洒结合料与撒布骨料之间的时间间隔，使骨料颗粒能更好地植入结合料中，获得更多的裹覆面积。该施工技术不但能够提高封层的施工质量，而且能够提高作业生产率，减少机械配置，降低施工成本，值得大力推广使用。我分局施工路段为省道侯闻线K0+120～K0+250段，位于侯马市望桥街立交桥下路面。由于原水泥混凝土面板未出现破损、沉陷等严重病害，并且基层强度满足施工要求，因此适合采用该项技术。该项技术在霍侯一级公路曲沃段路面施工后，效果良好。

2 橡胶沥青应力吸收层

2.1 简介

橡胶沥青应力吸收层简称为SAMI，是一种采用橡胶沥青作为结合料的应力吸收层结构。施工时在路面上洒布1.8 kg/m2～2.3 kg/m2橡胶沥青，同时在橡胶沥青上撒布一定量的粒径9 mm～12 mm(一般建议为10 kg/m2～22 kg/m2)的碎石，能有效地防止水分的侵入，保持下面层和铺装层的紧密粘结。

1)防水作用。该吸收层结构具有良好的封水性，能有效防止表面水浸入基层和路基，起到保护防水作用。

2)粘结作用。具有良好的粘结性，与下面层和上面层的粘结力达到0.7 MPa以上，能有效将面层与基层粘结成一个整体，提高道路的使用寿命。

3)抗老化和耐久性。橡胶沥青碎石封层采用橡胶沥青作为胶结料，具有优良的抗老化和耐久性能。

4)减少路面反射裂缝。具有较强的抵抗反射裂缝性能。橡胶沥青胶结料能有效封闭原路面表面的微裂缝和空隙，同时，对于半刚性基层以及水泥路面产生的收缩、干缩裂缝及细微裂缝等均具有良好抗裂及封闭作用。

5)受天气影响小。橡胶沥青碎石封层除下雨天不能施工以及大风天气需限制施工外，其他时间施工均是适宜的。

6)应力吸收层作用。橡胶沥青碎石封层采用橡胶沥青做胶结料，表面撒布单级配的碎石，整个结构是一种柔性体系，对半刚性基层以及水泥混凝土路面的集中应力有显著的缓冲和吸收作用;同时，能将铺装层承受的荷载均化，减少和缓冲铺装层底拉应力，能延长表面铺装层的使用寿命。

7)施工工期短。施工时采用一台橡胶沥青洒步车与一台同步碎石撒布车，施工完毕后即可加铺面层，不需要稀浆封层，大大缩短工期。

8)易控制质量。施工时，严格地控制碎石的撒布量和胶结料，并撒布均匀即可，这些控制均为电子控制，能有效地保证施工质量。

9)施工更加环保。橡胶粉的使用更加环保，实现资源的循环利用。

2.2 橡胶沥青应力吸收层应用领域

1)适用于“白改黑”工程，因为设置橡胶沥青碎石封层，能够明显地减少反射到道路铺装层表面的裂缝，延长了道路的使用寿命。

2)适用于桥面和隧道铺装。由于橡胶沥青碎石封层性能优异，能够减少铺装层的厚度，所以，在对荷载要求严格的桥面铺装以及受标高限制的隧道铺装中，得到广泛的应用。

3)在半刚性基层上面或沥青混凝土上面层下面设置一层橡胶沥青碎石封层，作为应力吸收层能够起到很好的防水粘结作用和增强抗反射裂缝能力。

2.3 施工工艺简述

橡胶沥青同步碎石封层是利用橡胶沥青作为粘结剂，加入一定量橡胶粉增加沥青粘度，使其具有抗老化、低温抗裂能力，从而提高沥青抗高温变形能力。在路面或桥面喷洒橡胶沥青和撒布碎石，再由轮胎压路机碾压，使粘结料与集料之间有最充分的粘附，形成保护原有路面或桥面的防水磨耗层、防水层或应力吸收层。

橡胶沥青应力吸收层的材料要求见表1～表3。

表1 石料技术要求

表2 级配要求

施工技术要求:为加强现场质量控制，橡胶应力吸收层采用同步碎石封层车进行一体化施工。

橡胶沥青洒布量为1.8 kg/m2～2.3 kg/m2，洒布宜均匀，喷洒最大偏差量不应超过规定的 ±0.20 kg/m 碎石撒铺量为10 kg/m2～20 kg/m2，具体根据试铺情况确定，以满铺、不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足。

表3 橡胶沥青技术要求

2.4 橡胶沥青应力吸收层的施工

2.4.1 设备要求

施工时采用一台橡胶沥青洒步车与一台同步碎石撒布车进行一体化施工。

2.4.2 施工工艺

1)施工前的准备工作。施工前，应将原路面的杂物彻底清除，且基面不留积水。同时需用的设备进入待命状态。

2)橡胶沥青洒布与碎石的撒铺。施工时在路面上洒布1.8 kg/m2～2.3 kg/m2橡胶沥青，洒布宜均匀，同时在橡胶沥青上撒布一定量的粒径9 mm～12 mm，撒铺量为10 kg/m2～22 kg/m2的碎石，对于局部碎石撒铺量不足的地方，进行人工补足。纵向衔接与已洒布部分重叠10 cm左右。撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

3)清扫。在封层完成后对多余的和没有粘结的松散碎石进行清除。

4)开放交通要求。橡胶沥青碎石封层的施工应与上面层沥青混凝土紧凑进行，中间一般不开放交通，若有特殊情况，须待碾压施工完成3 h后开放交通，但车速控制在25 km/h以下。

5)施工设备见表4。

表4 橡胶沥青应力吸收层施工设备一览表

2.4.3 质量检查标准

质量检查标准见表5。

表5 质量检查标准

3 混凝土抛丸处理施工技术

3.1 施工工艺

采用抛丸设备将1 mm～1.5 mm高强度合金钢丸以每秒几十米的速度和一定角度，离心抛射到水泥混凝土铺装表面，利用钢丸的冲击动能撞击水泥混凝土铺装表面，剥离水泥混凝土铺装表面的浮浆和较弱软砂浆。然后利用机器内部配套的吸尘器的气流清洗工作面，将丸料和剥离下来的杂质分别回收。

3.2 施工设备

抛丸设备通常由抛丸机和配套吸尘器两部分组成，根据设备的形式不同有一体的，也有分开的。本项目采用的设备为:美国佰锐泰克手扶自行式抛丸设备。

3.3 质量控制

1)在抛丸施工前，应对处理混凝土表面进行认真的清扫，在处理混凝土表面保持干燥与相对干净后，进行抛丸施工。

2)抛丸施工前应对处理混凝土表面作一综合评价，然后通过控制和选择丸料的颗粒大小、形状，确定机械的行走速度，控制丸料的抛射量。为获得不同的表面处理效果，一般行走速度采用15 m/min～20 m/min，每次抛丸宽度550 mm，匀速前进。

3)根据待处理混凝土表面具体情况，通过及时调整设备行走速度、丸料的流量大小两个参数来控制抛丸处理效果，确保处理后混凝土表面具有理想的粗糙度。

4)抛丸施工前，应仔细检查吸尘设备管道破损、接口装置完整性，同时在施工时应及时处理吸取的浮浆灰尘，确保工作面干净整洁。

3.4 技术指标

1)表面清洁;无浮尘;无污染物;2)处理后的表面均匀;3)构造深度TD≥0.5 mm(铺砂法测定)，摩擦系数不小于45 BPN(摆式仪法测定)。

3.5 设备投入

主要投入机械设备见表6。

表6 主要投入机械设备(一)

4 切缝灌缝施工技术

4.1 施工工艺流程

清理杂物→切割机切缝→高压空气清缝→填压缝条→灌缝料灌缝→缺陷处理→验收→报检。

4.2 清理基面

桥面基础为混凝土基础。基面需坚实、完整、清洁、无尘土、无疏松结构、平整、表面干燥。

4.3 切缝灌缝施工

用切缝机重新切割板与板间的纵横缝，切缝宽度为8 mm～10 mm，深度大于50 mm，并用清缝设备清理缝间杂物，然后用空压机将缝内杂物吹干净，缝间预埋密封条，压入深度15 mm～20 mm，密封条压入要保证与接缝表面紧密贴合，压入深度尽可能保持均匀一致，然后灌缝设备通过压力将灌缝料灌到接缝内，使灌缝料与缝壁充分粘结，达到防水、防砂效果。