橡胶沥青路面在高速公路中推广应用探求

李全忠

橡胶沥青路面在高速公路中推广应用探求

李全忠

（西部中大建设集团有限公司，甘肃兰州730030）

随着社会的发展和科技实力的不断提升，高速公路已经成为现代社会生活中不可缺少的一部分。由于汽车数量不断增加，超载现象越来越严重，传统的沥青路面难以承受重压，容易破损，影响了车辆行驶过程中的舒适性和安全性，容易诱发交通事故，传统的、单一的养护技术已跟不上高速公路的正常使用需求。为了提高高速公路的养护技术，满足现代化公路行车的需求，产生了新材料橡胶沥青，并且被广泛应用于各类高速公路的建设当中，这就使得高速公路的橡胶沥青路面施工建设变得极其重要。本论述主要从橡胶沥青路面在高速公路中推广应用探求方面进行分析研究，希望能够最大限度地促进我国高速公路建设的发展。

橡胶沥青路面；高速公路；混合材料；废旧轮胎原质

为了最大限度保证高速公路的安全运行，响应国家建设“资源节约型、环境友好型”社会的号召，高速公路施工建设的混合材料也就显得非常重要，要保证高速公路的施工建设材料的性能稳定，安全系数要非常高。在2007年，我国交通部开展了“材料节约和资源循环利用”专项行动计划，将高速公路施工建设材料橡胶沥青科技应用作为示范项目，第一次将废胎胶粉应用于高速公路施工建设中，第一次体现在沪蓉西高速公路路面工程中，之后就对此公路施工建设材料进行了大面积的推广应用。

1　橡胶沥青路面是目前高速公路施工建设的主要方法

目前，橡胶沥青路面是高速公路施工建设的主要方法。橡胶沥青的混合材料是将废旧轮胎原质进行加工处理，形成橡胶粉粒，然后再按一定的粗细级配比例进行混合分配组合，同时再添加多种高聚合物的改性剂，然后在高温条件下，一般温度在180℃以上，再进行充分的拌合，与基质沥青进行充分熔胀反应后，这样就可以使改性沥青胶结材料形成橡胶沥青材料。使用橡胶沥青材料铺设的公路，我们一般称之为橡胶沥青公路。一般情况下，橡胶沥青路面的颜色要比普通沥青路面颜色要深。这是我国在橡胶制品工业领域中关于高速公路路面应用产品技术研发的延伸和新成果。西方国家在相关领域的应用最早开始于20世纪60年代，橡胶沥青的使用，最初是用在公路的应力吸收层中，但是自1975年开始，这项技术开始应用于高速公路的沥青路面铺设施工建设中。我国关于该项目的研究分析开始于2001年，主要是对轮胎胶粉进行专项研究，将此项技术和我国高速公路重载交通环境相结合，提出了适用于我国国情和高速公路使用的橡胶沥青混凝土应用技术［1］。表1为不同橡胶沥青混凝土密级配的目标配比。

表1　不同橡胶沥青混凝土密级配的目标配比（通过率%）

2　高速公路橡胶沥青路面的施工建设流程

2.1高速公路橡胶沥青混合料的拌和

高速公路橡胶沥青路面的施工建设流程，主要分为以下几个方面：第一，高速公路橡胶沥青的制作，通过实验证明，只有当橡胶粉的掺入量达到5%以上时，高速公路橡胶沥青的性能才具有明显改善［2］。通常定义下，高速公路橡胶沥青一般定义为：橡胶粉的掺入量达到5%以上，橡胶粉在高温状态下到温度到达180℃以上，这样的温度必然与沥青熔胀反应相反应，这样能够达到到改变沥青胶结结构的目的。普通基质沥青里面加入含量在5%以上的废旧轮胎橡胶粉，经过快速搅拌之后，然后在高温状态下进行搅拌反应，能够导致高速公路橡胶沥青形成的状态不同。由于橡胶沥青其性能会随储存时间不同而不断发生变化，因此，在橡胶沥青状态形成之后，在原则上应在24h内使用完毕。如果需要进行临时存储，这时必须要将橡胶沥青的温度降到145℃～155℃范围内，只有在这个范围内存储，才能保证高速公路橡胶沥青的性能不发生改变，但是要注意的是存储时间一般不能超过3d。所以，高速公路橡胶沥青混凝土示范工程必须要采用湿法施工的方法，要安装一套专用的橡胶沥青改性的设备，橡胶沥青要进行现场制作，橡胶粉掺入量要求为沥青质量的22%左右。在对橡胶沥青180℃旋转角度要求应该为2.0～4.04Pa.s［3］。在对高速公路橡胶沥青进行随时检测时，橡胶沥青的角度指标温度应该为210℃。具体指标见表2所示。

表2　橡胶沥青混合料性能指标

2.2高速公路橡胶沥青混合材料的温度控制

在高速公路橡胶沥青的生产过程中，橡胶沥青的加工温度一般应该严格控制在180℃～190℃。当橡胶粉掺入量较大时，加工温度应该进行适当提高，但是，加工温度一般不应高于210℃［4］。与此同时，橡胶沥青加工搅拌的时间，也就是高速公路橡胶沥青的反应时间，一般为45～60min。

在橡胶沥青生产完成之后，应该将橡胶沥青进行及时保温储存，用于储存橡胶沥青和基质沥青的储存罐一定要具有加热和保温功能，这样可以确保储存罐能保持在一定的温度范围之内，必须保持温度范围规定在180℃～190℃。针对高速公路橡胶沥青混合材料的温度控制，必须从以下几个方面进行分析研究：一是高速公路橡胶沥青混合材料的拌和时间要求。橡胶沥青混合料搅拌的时间经过现场的试拌测验，以沥青均匀裹覆集料为标准。由于橡胶沥青的粘度比普通的沥青粘度要大得多，因此，通过对拌和时间进行测验，最后确定为50～60s，而且，其中的干拌时间应该不少于10～15s，与此同时湿拌时间不少于40s；二是高速公路橡胶沥青混合材料的拌和温度要求［5］。高速公路橡胶沥青混合料的拌和温度依照表3来进行现实操作，可以了解到，合理的出料装车温度范围一般为190℃～200℃，同时要注意的是出料装车极限温度范围为180℃～210℃。

表3　混合料的拌和温度参教

2.3高速公路橡胶沥青混合料的运输

混合料拌制完成之后，要立即运输至现场施工。在进行混合料运输时，一般用自卸车进行运输，汽车一般要前后移动三次进行装料，减少粗集料的离析。在运输时要做好遮挡工作和保温工作，橡胶沥青混合料的运输温度应保持在165℃左右，夏季温度较高时，可以适当降低运输时温度，温度维持在150℃以上；冬季较冷时，可以适当提高运输时温度，温度维持在175℃左右。在橡胶沥青混合料的运输过程当中必须做好保温防护工作，保证橡胶沥青混合料的质量。

2.4高速公路橡胶沥青混合料的摊铺

在进行高速公路橡胶沥青混合料的摊铺时，要保证橡胶沥青路面的平整，摊铺既要连续稳定地进行，也要做到摊铺均匀、缓慢。摊铺机的运行速度一般保持在每米1～3min，可以根据施工机械的类型、拌和楼的产量、摊铺厚度、摊铺宽度来进行调整。橡胶沥青混合料的表层非常重要，一般采用非接触式平衡梁装置控制其厚度，形成良好的热接缝。

另外，在进行摊铺时，要将摊铺机调制至最佳工作状态，必须注意的是，螺旋布料器两端的自动料位器，务必将其调整到位，使料门开度、链板送料器和螺旋布料器的运转速度相协调。螺旋布料器中的混合料比螺旋布料器略高，一般高于其2/3即可，保持熨平板的挡板前混合料的高度和全宽范围内的高度一致，防止摊铺层出现离析现象，保证路面工程质量。

2.5高速公路橡胶沥青混合料的碾压

橡胶沥青混合料的碾压环节直接决定着沥青面层的质量，因此，在碾压前，要选择合理的压实机械以及和其他设备的配套方式，务必按照混合料的压实顺序进行，保证橡胶沥青混合料表层压实和平整。橡胶沥青混合料的压实一般遵循“不间断和慢压”的原则，一般有初压、复压、终压三个环节。初压基本在摊铺后的高温下及时进行，一般可用双钢轮压路机碾压两遍，由路肩向中间碾压，前进时静压、后退时振动；复压和终压需进行明显的标志，分清路段，便于司机进行碾压。同时，在进行碾压的各个环节，如松铺厚度、压路机组合、碾压速度、碾压温度等要安排专人进行管理和监督，防止出现漏压和超压的情况。橡胶沥青混凝土的压实度必须保持在96%以上，压实完成后原则上12h内不能通车，防止路面变形。

3　橡胶沥青在高速公路施工中的质量控制措施

3.1严格控制橡胶沥青混合料的配合比例

混合料的配合比例在橡胶沥青在高速公路施工中有着重要的作用，混合料的配合比例的好坏关系橡胶沥青的质量，因此，务必重视混合料的配合比例工作。在施工过程当中，混合料的配合比例设计要依据施工要求和实验的结果进行设计。在进行配料时，必须对橡胶粉、沥青、砂、水、石、添加剂进行称重，保证给类原料加入量正确，提高混合土配置质量。另外，需要注意的是，在进行沥青混合料搅拌时，要严格控制水的加入量，水不能太多也不能太少，数量不合理会影响混合料的质量。严格控制混合料的配合比，既能确保沥青路面的施工质量，也能提高整个高速公路的施工质量。

3.2加强橡胶沥青高速公路施工现场管理

在进行施工时，要加强整个施工的全过程化管理。首先，要制定科学合理的施工管理规章制度，规范施工人员的工作行为、设备的使用和物料的管理，确保各项施工工作都能有序开展，提高施工效率；同时也要保证各类物料质量合格，规格合理，加强路面质量管理；其次，加强施工现场的巡查管理，注重施工工序的检查和物料质量的检查，确保每道工序质量过关，对存在质量问题和有安全隐患的的工序，要及时处理和上报，将不安全因素扼杀在初始环节，确保整个高速公路的工程质量。

3.3提高高速公路橡胶沥青混合料的压实技术

高速公路橡胶沥青混合土的压实工作对整个高速公路的建设来说非常重要，因此，必须加强橡胶沥青混合料的压实技术。如果压实质量不过关，在施工后经常出现路面沉降和路面裂缝，将会影响车辆行使过程中的舒适性，也存在一定的安全隐患。在整个路面压实过程当中，要严格按照施工的要求，进行橡胶沥青混合料的分层填筑和碾压，一层填筑压实之后，经检验质量合格，在进行上一层的填筑和碾压。通过分层的填筑和碾压，提高整个高速公路的施工质量。

4　结束语

随着我国科技实力的不断上升，关于高速公路沥青路面建设技术，在具体的施工过程中，已经开始采用新技术、新工艺和新材料，这些新技术、新工艺和新材料的使用在高速公路沥青路面的施工建设中具有良好的效果。今后在高速公路沥青路面的施工建设中，必须要重视这几个阶段，首先是橡胶沥青，其次是沥青再生，最后是沥青温拌等新技术的运用。在施工建设中要严格遵循工艺流程，对施工质量要严格把关，采取质量控制措施，要保证施工任务的顺利完成，最终确保高速公路沥青路面施工建设的工程质量，促使高速公路沥青路面的施工建设能够取得更好的经济、社会、环境效益。

［1］高怀鹏，任珩.橡胶沥青路面在高速公路中推广应用［J］.公路交通科技（应用技术版），2009（01）：72-74.

［2］吴玉玲，帅立辉.橡胶沥青混合料在高速公路路面处治工程中的应用［J］.公路交通技术，2012（01）：29-31.

［3］黎继国.橡胶沥青在隆百高速公路第F合同段路面施工中的应用［J］.广东科技，2012（11）：135-136.

［4］刘中涛.橡胶沥青在高速公路沥青路面施工中的应用［J］.交通世界（建养.机械），2015（07）：120-121.

［5］赵亮.浅析橡胶沥青路面在高速公路中的应用［J］.科技视界，2014（13）：325.

U414

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10.3969/j.issn.1672-6375.2016.09.021

2016-5-9

李全忠（1980-），男，汉族，甘肃张掖人，大学专科，主要从事工程检测工作。