试论橡胶沥青应力吸收层在桥面铺装中的应用
2018-04-16刘晓博
刘晓博
摘 要:作为现阶段道路建设领域的一项新技术,橡胶沥青应力吸收层桥面铺装技术可有效处理沥青路面反射裂缝、水害等问题。在桥面铺装过程中,随着该技术的不断完善,如何在路桥施工中加大应用及推广力度,对道路交通行业健康、持续发展具有重大意义。
关键词:橡胶沥青应力吸收层;桥面铺装;施工工艺
中图分类号:U443.33;U444 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)05-0145-01
因桥面震动变形大,桥面铺装选用沥青混合料时,应保证沥青混合料具有良好抗变形能力,目前桥面铺装常用的沥青混合料包含橡胶沥青、SMA及环氧沥青混合料等。环氧沥青强度较高,但相比高弹性沥青混合料,其长期抗疲劳变形能力不足,为此可适当添加树脂类材料,但工程成本有所增加。与橡胶沥青相比,SMA沥青用量较大,但其弹性较差。橡胶沥青是在沥青内适量掺加废旧轮胎橡胶粉,属于一种改性沥青。其自身弹性较强,回弹变形增大,模量减小,能够实现沥青混合料应力扩散改善,及具有良好应力吸收效果。除此之外,橡胶沥青粘结性良好,能够长期保持良好的粘韧性。同时此类材料还具备防水防渗效果,是桥面铺装的最佳材料之选。本文针对桥面铺装工程,对橡胶沥青应力吸收层相关施工工艺、效果评价进行了分析与探讨。
1 橡胶应力吸收层作用机理
橡胶沥青应力吸收层是指在橡胶沥青层上均匀洒布相同粒径的碎石,保证两类材质能够充分黏结,随后通过壓路机嵌挤碾压施工,待橡胶沥青挤压至碎石高度80%左右时,经石料嵌锁可构成支撑性结构层,此结构碎石封层即可看做是橡胶沥青应力吸收层。作为一层柔软的应力吸收层,橡胶沥青应力吸收层设置的目的是为了能够充分吸收旧水泥混凝土的水平位移产生的高应力,并在相应作用力下,防止下层裂缝从尖端不断向上延伸到罩面层。具体工程施工中,橡胶沥青应力吸收层的设置,可达到裂缝生产速度减缓的作用,同时也具有良好防水功效。其特点如下:
(1)橡胶沥青具有较大黏度,可在基层、水泥或沥青混凝土路面紧密粘结。当温度条件相同时,相比SBS改性沥青,橡胶沥青抗拉能力更强,对基层反射裂缝抵抗能力强,且具有良好封水作用。(2)相比SBS沥青单粒径碎石封层,在造价成本方面,橡胶沥青+单粒径碎石应力吸收层更具优势,具备物美价廉的效果。(3)可选取同步洒料法施工,保证碎石能够充分黏结沥青材料,便于施工控制。
2 橡胶沥青应力吸收层在桥面铺装中施工准备
2.1 材料准备
(1)橡胶沥青。根据相关施工规范规定,合理选用橡胶沥青材料。一般可选取粗粒径废旧轮胎胶粉作为橡胶沥青材料,为确保其稳定性,需随加工随洒布,并在24h以内控制加工至洒布之间的时间。根据工程实际情况,可选取90号沥青,且在18%~25%之间控制废旧轮胎胶粉掺加量。(2)碎石。碎石洒布到基层顶面时,需在16到19mm之间控制石料粒径。
2.2 设备准备
根据施工要求,及现场实际情况,需合理配备各项施工设备,主要设备如表1所示。
3 胶沥青应力吸收层在桥面铺装中施工工艺
3.1 橡胶沥青生产及运输
选取湿拌法用于生产橡胶沥青混合料,3到8s为干拌时间,35到45s为沥青掺加后湿拌时间,保证集料被沥青均匀覆盖。选取篷布覆盖运输车辆,卸料完成后才能将篷布去除,进而满足保温作用及防止出现污染。由拌和机向运料车装料时,需对汽车位置进行多次移动,保证装料均衡,降低混合料离析。
3.2 下承层清理
铺装桥面时,为加大粘结力度,需裸化、打毛路面,并选取空压机将路面表层存在的尘土清理干净。洒布沥青时,所选用的洒布设备,应具有加热、保温及搅拌等作用,施工前需详细调试洒布设备,清理干净储油罐内的杂物,并进行试洒施工。
3.3 洒布橡胶沥青
按照每平方米2到2.4kg的量进行橡胶沥青洒布,且在1.5到4Pa.s之间控制橡胶沥青黏度。同时做好温控施工,根据施工具体情况,本工程以180℃作为洒布温度。
洒布施工中,应做好接头施工,如横向、纵向接头施工。施工横向接头部位时不仅要保证前后施工段衔接紧密,还应防止与前段施工断面重合,避免在相同断面内过度洒布。为此,洒布横向接头部位时,应顺着接缝边缘选取油毛毡等覆盖完成洒布的路段,随后进行施工。纵向接缝位置准确确定后,需对沥青洒布原因的进行全面了解。洒布沥青时应以扇形作为喷射形状,相邻两个喷头洒布的沥青需相互重叠,设计标准用量应以重叠后的沥青洒布量为准。
3.4 碎石撒铺
根据设计要求,合理确定碎石撒布量,同时做好筛分工作,要求在10%以内控制超粒径石料含量,保证碎石具有清洁、干燥的特点。碎石处理后,需在硬化后的场地进行堆放,并做好防尘、防雨措施,防止二次污染。为便于工程量计算,确定按照每平方米8到10kg撒布量进行施工。如局部位置撒布量不够,可及时选取人工方式进行补撒。完成撒铺碎石作业后,即可选取胶轮压路机进行碾压施工。
3.5 碾压施工
完成上述作业后,紧跟碎石撒铺车后面选取胶轮压路机进行施工,碾压遍数为3遍,根据下承层温度,可确定碾压完成时间。当下承层温度在40℃以上时,可在20min左右完成碾压;当下承层温度在18~40℃之间时,可在10min以内完成碾压。
4 胶沥青应力吸收层在桥面铺装中质量控制
4.1 生产过程化控制
当前工程建设十分重视施工过程控制,为避免不合格的产品用于施工,需做好生产过程化控制。本工程所选用的材料以沥青、粗集料等为主,具体质量检测方法如表2所示。
4.2 用量控制
(1)沥青洒布量控制。沥青洒布过程中,选取矩形容器内置尺寸等同于容器底相同的油毛毡,对其质量进行测定,并称其重量,将其设置到洒布车前10~15m,当洒布车由容器位置通过后,需及时将其取出,并对其质量、重量进行检测,以此将洒布量准确计算出来,如与设计要求不符,需进行沥青洒布量的及时调整,确保其满足设计洒布量。(2)碎石撒布量控制。碎石量撒布时,同样在撒布车前完成沥青洒布的桥面尾端设置矩形容器,当撒布车由容器位置通过后,需及时将其取出,并对其质量、重量进行检测,以此将撒布量准确计算出来,如与设计要求不符,需及时进行调节。
5 橡胶沥青混合料桥面铺装工程应用及评价
2013年至今,我市选用上述施工工艺在多桥面维修中选取橡胶沥青混合料进行铺装施工,此类工程通过长期检测及观察,目前未见橡胶沥青混合料桥面出现病害问题,且能够有效减小行车噪音,增强桥面弹性,提高行车舒适性。除此之外,骨架密实结构混合料设计也是桥面摩擦系数有效增强的重要手段,通过密实结构进一步提升行车安全性,且具备良好封水效果,避免下层桥面被水损坏。除上述技术优势之外,橡胶沥青选用废旧资源作为橡胶粉,因此,也属于节能、环保型技术,社会效益良好。
6 结语
综上所述,作为一种新型路面材料,橡胶沥青混合料在桥面铺装中主要用于应力吸收层,不仅能够实现道路沥青性能提升,还可满足节约、绿色经济发展需求。在桥面铺装过程中,进一步提高该技术水平,对公路建设事业更快更好发展意义重大。
参考文献
[1]苗占军,魏庆军,李晨.橡胶沥青在黄延高速扩能工程中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2017,(07).