高速公路橡胶沥青面层施工要点控制

曹 建 峰

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

在我国高速公路施工中，SBS改性沥青是最常用的结合料。近年来，随着废胎胶粉在沥青及沥青混合料中的发展及应用，使用废旧胶粉沥青进行公路建设得到了广泛重视，能减少废轮胎污染和实现资源再生利用，同时改善沥青路面的使用性能，降低建设成本。

橡胶沥青作为一种新型路面材料，使用废旧轮胎加工成的橡胶粉作为掺料进行制备，是解决废旧轮胎堆积的“黑色污染”的一种有效途径。将其作为混合料的粘结料使用，具有不输于SBS改性沥青混合料的稳定性和耐久性，作为路面时的路用性能显著。废旧橡胶粉改性沥青的价格远低于SBS改性沥青，具有很好的经济性。将其作为路面结构层使用，可有效延长路面寿命、延缓反射裂缝、减轻行车噪声。

1 橡胶沥青

橡胶沥青是由将橡胶粉及添加剂加入到热沥青中进行充分溶胀后制成，要求胶粉与高温沥青进行接触及均匀拌和，以确保胶粉颗粒体积充分膨胀。橡胶沥青的应用范围广泛，在路面面层、应力吸收层及罩面层施工中均可使用。

按照制备工艺的不同，橡胶沥青混合料可分为干法和湿法两种类型。在干法工艺下，在高温石料中直接加入橡胶粉干拌后，再将基质沥青喷入进行均匀拌和制备成沥青混合料。在湿拌工艺下，将橡胶粉掺入基质热沥青进行充分溶胀后，加入石料进行均匀拌和制备成沥青混合料，与改性沥青具有相同的使用方法。

橡胶沥青混合料适用于沥青路面各结构层位，根据湿法和干法混合料具有的不同性能，湿法工艺下的橡胶沥青混合料一般是作为路面表层使用，干法工艺下的橡胶沥青混合料作为中下面层使用较多。在超重轴载的使用环境下采用橡胶沥青混凝土路面，对发挥其显著的路面承载性能十分有利。

橡胶沥青是一种性能优良的结构防水、粘结材料。研究表明，在路面施工中作为面层混合料的粘结料使用，坚持严格规范施工，在避免出现施工质量的前提下，橡胶沥青路面发生的水损坏现象要明显低于普通沥青路面。同时，在沥青混合料中加入适量橡胶粉，对降低行车噪声效果显著；能显著改善路面抗裂性能，尤其是低温抗裂性能，减少路面反射裂缝；虽然混合料模量等强度指标有较大幅度下降，但其抗疲劳性能却显著增加，使得路面的承载性能得到显著提升。

在路面结构层设计中，在具有相同路面性能指标的前提下，采用橡胶沥青作为粘结料使用时，可将路面厚度比传统沥青混凝土路面减薄30%。当在路面机构层中设置有橡胶沥青应力吸收层时，还可以进一步减薄路面厚度。

2 原材料质量

橡胶沥青混凝土可采用密实型级配，也可采用开级配。在施工中，原材料是确保路面施工质量的基础，须严格做好原材料质量控制。

1)橡胶粉。宜选择天然胶含量较高的子午线胎或斜交胎加工而成的橡胶粉，细度控制在40目～60目范围内。

在混合料设计中，橡胶粉掺量越高，橡胶沥青粘度增大，混合料的路用性能越好，施工和易性降低，胶粉掺量须合理控制，一般控制在沥青质量的20%～30%(外掺)。

橡胶颗粒的细度不同，具有的功能也就不同。在选择采用的橡胶颗粒粒径时，应综合考虑路面设计要求、混合料性能等因素合理确定。

2)基质沥青宜采用饱和分、芳香分等轻质油分含量较高基质沥青，一般选用重交通沥青70号和90号。

3)碎石。一般沥青混凝土选用的碎石均可。当橡胶沥青混凝土应用于高速公路时，针片状含量需小于15%。

3 施工工序要点

在我国一些橡胶沥青面层施工中，认为橡胶沥青与SBS改性沥青没有差异。采用通常的SBS改性沥青混合料施工方法进行橡胶沥青混合料的施工质量控制，一些路面在投入使用后不久就发生了松散或剥落。开展的一项研究表明，基本上90%以上的橡胶沥青路面早期破坏是由于施工不当导致的。

为保证橡胶沥青路面质量，应采取有效措施，做好各工序的质量控制。在本文中，笔者结合自身工作经验，以某施工现场采用的湿法橡胶沥青混合料为例，介绍了采用橡胶沥青路面施工中的拌和、运输、摊铺、碾压等关键工序要点，以期借鉴。

3.1 混合料生产

橡胶沥青生产采用现场加工方式。为确保橡胶沥青制备质量，其生产过程应做到全过程电脑自动控制。橡胶沥青性能受原材料质量、生产工艺等因素的影响很大，须采取有效措施进行全制备过程的监测，将人为因素影响降至最低。

在橡胶沥青制备过程中，在添加橡胶粉时，可一起掺入一定量的橡胶类材料(要求天然胶量含量须达到一定要求)或轻质油分进行均匀拌和，可使得橡胶沥青的部分性能得到显著提升。添加剂掺量一般控制在混合料质量的1%～2%。

采用间歇式拌和设备进行混合料生产。通过试拌试铺合理确定混合料拌和时间，一般要求每盘混合料的生产时间不少于50 s～60 s，其中干拌时间不少于15 s～20 s。

重视混合料各工序的温度控制。要求将集料加温温度按190 ℃～200 ℃进行控制，橡胶沥青温度按180 ℃～195 ℃进行控制，混合料出料温度要求不得低于180 ℃，对于超过210 ℃的混合料予以废弃。

3.2 混合料运输

橡胶沥青混合料应即拌即用，不宜长时间贮存。如需临时存储的，应降低温度到160 ℃存储，时间不超过3 d。

用于运输橡胶沥青热拌混合料的运输车，为避免混合料粘结，每次运料后须清扫干净，装料前在车厢底板涂抹隔离剂，不得在车厢底板积聚。运输车行进过程中，须匀速行驶，严禁急刹车和急转弯。运至施工现场的混合料和易性应良好。

装料时，为减少混合料离析，前后多次移动运料车位置，平衡装料。除非运距特短，否则运输车必须加盖篷布保温，避免出现硬壳结块等现象。

要求运至施工现场的混合料温度不低于170 ℃，须根据施工现场气温合理进行变化调节。

3.3 混合料摊铺

在进行正式摊铺前，须对平整压实后的基层质量进行复核，具有不低于设计要求的平整度和压实度，透层油洒铺均匀足量。在正式铺摊前，预热摊铺机的分料器和熨平板等，在料斗内涂刷少量柴油或肥皂水，以防止粘料。

应周期性的进行铺摊过程中橡胶沥青混合料温度的检查。橡胶沥青热拌混合料粘度高，铺摊时的地表温度应大于13 ℃。施工现场气温发生变化时，会对混合料的摊铺和压实产生负面影响，须确保混合料摊铺温度不低于170 ℃。

在施工过程中，为确保成型后的路面平整度和压实度，在进行铺摊机前进速度确定时，应综合考虑压路机碾压速度，混合料生产速度等因素，确保作业连续平稳协调。在确保摊铺及碾压温度的前提下，一般按2 m/min～3 m/min进行摊铺机前进速度控制。

做好铺摊过程中的松铺系数控制，保证摊铺厚度适中，一般控制在1.2。

3.4 混合料碾压

在橡胶沥青混合料施工中，碾压作业质量是确保路面成型质量的关键之一。

研究表明，在确定的温度下，沥青混合料具有的粘度越高，混合料就表现的越坚硬，则压实就越困难。橡胶沥青的最显著特点是粘度大，湿法制备下的混合料具有粘度高、硬度大的特点。

在橡胶沥青混合料碾压时，压路机须严格遵循“紧跟慢压、高频低幅”的原则行进，尽量实现在较高混合料温度下进行的路面压实，对于低温状态下的反复碾压须予以严格禁止。

对于密级配橡胶沥青混合料，在我国使用最多的是钢轮压路机组进行碾压，也有采用钢轮压路机和轮胎压路机组成机组进行联合碾压。对于难以压实的边角部位，碾压作业使用小型振动压路机确保其压实度达标。

在路面碾压过程中，要求由低边向高边顺序纵向进行，相邻两幅具有重叠30 cm的碾压宽度。设置专人进行碾压速度、碾压遍数等控制，一般碾压速度控制在3.5 km/h～4 km/h范围内。

当混合料作为路面表面层使用时，应慎重使用轮胎式压路机碾压。

碾压完毕的混合料，最低温度不低于90 ℃。

3.5 开放交通

由于混合料的粘度大，要求成型后的路面须自然冷却4 h～5 h后，或路表温度不高于30 ℃时，可低速通行小型车辆，大型车辆应在碾压结束12 h后方可允许通行。

4 结语

橡胶沥青混合料的路用性能显著，可达到SBS改性沥青路面性能，且成本较SBS改性沥青路面低，具有抗开裂性能和耐久性显著的优势，且降噪特性明显，可在高速公路、干线公路中应用。

橡胶沥青混凝土应用范围广泛，在我国进行推广和应用橡胶沥青混凝土路面，有利于促进废旧轮胎循环利用，缓解废旧轮胎“黑色污染”难题，符合绿色施工要求，还能降低工程造价，降低后期维护费用。

在橡胶沥青路面施工中，从原材料质量、混合料设计、施工质量控制等多方面入手，应采用专业的机械化施工队伍，严格各工序关键工艺，以保证橡胶沥青路面施工质量，确保各项路用性能。

参考文献：

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