浅析胶粉改性沥青混凝土在路面维修中的应用

王海英 洛阳市路桥建设集团责任有限公司

一、橡胶粉改性沥青混合料性能分析

本文以AC-16 型胶粉改性沥青混合料为例，对混合料的水稳定性、抗车辙能力、渗水系数进行了试验分析，具体情况如下：

（一）水稳定性检测

相比普通改性沥青混合料，橡胶改性沥青混合料的水稳定性相对较好，可通过试验进行分析，所得结果为残留稳定度检验结果为95.6%，可满足规范要求（≥85%）；冻融劈裂强度比检验结果为93.7%，可满足规范要求（≥75%）；沥青和石料粘附性检验结果为7 级，可满足规范要求（≥5 级）。由此可见，在最佳油石比条件下，橡胶粉改性沥青混合料水稳定性能良好。

（二）抗车辙性能检测

为检验AC-16 型胶粉改性沥青混合料抗车辙性能，在60℃温度条件下进行试验，0.7MPa 为轮压。经试验分析可得，动稳定度检验结果为5800 次/mm，可满足规范要求（≥2800 次/mm）；变异系数检验结果为8.3%，可满足规范要求（＜20%）。由此可见，在最佳油石比条件下，橡胶粉改性沥青混合料的抗车辙性能良好。

（三）渗水系数检测

抗渗性能也是路面质量测定的重要指标之一，根据试验可得，渗水系数实测值为9ml/min，可满足渗水系数要求（≤120ml/min）。表明橡胶粉改性沥青混合料的渗水系数极低，具有良好抗渗性能。

二、工程概况

某公路工程全长13.5km，路面结构形式如表1 所示。

本路段沿线矿产资源丰富，是矿产资源运输的主干道，重型车辆多，交通量大，车辆超载重载现象极为普遍，加之自然因素影响，本路段路面损坏情况严重，坑槽、沉陷、车辙病害较多。为保证本路段通行质量，决定进行路面维修养护施工。经当地地质情况分析，结合以往施工经验，决定采用橡胶粉改性沥青混凝土路面进行养护施工。大面积施工前，可选取其中具有代表性的路段作为试验段，1000m 长，按照从上到下的顺序，路面面层结构形式为AC-16 橡胶粉改性沥青混合料（4cm）+AC-20 橡胶粉改性沥青混合料（5cm），共9cm 厚。

表1 路面结构形式

图1 摊铺施工现场

三、胶粉改性沥青混凝土施工流程

（一）拌和

相比普通SBS 改性沥青，橡胶粉改性沥青混合料拌和施工流程基本一致，不同点在于沥青投入拌合塔时，选择的材料为橡胶粉改性沥青，橡胶粉改性沥青加热温度不得低于180℃。此外，橡胶粉改性沥青具有较高黏度，为保证能够均匀拌和，必须合理控制拌和时间，避免出现离析、花白材料。

根据施工要求，拌合设备为间歇式拌合机，保证能够随拌随用，若存储时间太短，在24h 以内，必须控制存储温度，不得低于100℃。若已出现离析、花白、老化现象，则不得使用。

（二）运输

在温度满足施工要求的前提下，为保证橡胶粉改性沥青混合料摊铺质量，必须合理控制运距，不宜太远。运输时，一般采用吨位较大的运料汽车，为减少水分蒸发，起到保温效果，必须将篷布等覆盖于车顶。严禁车辆在作业面急刹车、急转弯，避免损坏透层或封层。为避免材料粘黏车厢，需将一层隔离剂均匀涂抹到车厢内部和底部。

（三）摊铺

摊铺时胶粉改性沥青混凝土路面施工的关键工序，根据施工现场要求，本次采用履带式摊铺机进行混合料摊铺，如图1 所示。

摊铺前30～60min 前，需预热熨平板，温度控制在100℃以上。向摊铺机受料斗卸料时，需结合受料斗容量情况，尽量一次性装满受料斗，避免集料离析现象发生。要特别注意的是，不允许卸料太多，或出现料斗溢料情况，避免下承层上散落混合料，污染作业面。若下承层已出现散落料，需及时铲除，严禁就地摊开直接铺筑。究其原因在于洒落料铺平厚度较薄，温度下降迅速，当铺筑或碾压新混合料后，极易出现局部面层不平整或压实度不足现象。

橡胶粉改性沥青混合料路面对施工温度具有较高要求，一般施工当天温度需控制在15℃以上。一旦遇到降温天气，则需迅速压实混合料，或无法保证压实，严禁铺筑混合料。

（四）压实

压实施工中，不仅要严控混合料压实温度，还要做好松铺厚度控制，一般不得高于100mm。同时，在对路面宽度、厚度等因素综合考虑的前提下，合理选择压实设备类型和数量，根据施工现场具体情况，本工程采用振动式压路机、胶轮压路机。图2 为混合料压实施工现场图。

一般分3 阶段完成压实作业，初压时，采用振动压路机，碾压遍数控制在2～3 遍，碾压速度不得超过4km/h；复压时，采用胶轮压路机+振动压路机，碾压遍数为3～5遍，碾压速度不得超过6km/h；终压时，采用振动压路机，碾压遍数为3～4 遍，碾压速度不得超过5km/h。在施工中，为避免压路机轮胎粘黏沥青混合料，需配置淋水喷头，且做好喷洒量控制。待沥青混合料碾压后，需做好三个阶段碾压温度控制工作，保证在温度合适的情况下，完成碾压施工，从而达到最佳压实效果。

图2 混合料压实施工现场

（五）接缝处理

铺筑胶粉改性沥青混合料时，极易出现接缝问题，为保证接缝质量，需根据不同接缝采取不同的处治方案。

第一，纵向接缝。梯队摊铺作业时，针对纵向接缝，处理方案以“纵向热接缝”为准，摊铺后，预设10～20cm 宽度无须压实，便于下一部分基准面施工，或通过跨缝压实法将此类接缝消除。

基于很多因素影响，在半幅施工中，极易出现纵向冷接缝，可采用切刀、挡板设置的方式处理。或在沥青混合料未彻底冷却前，铣刨掉边缘的毛茬。或已彻底冷却，可通过切割机进行切缝（纵向）。此外，在另一半幅加铺施工前，需将一定量沥青洒布其上，与已铺层有所重叠，宽度为5～10cm。随后将前半幅上方混合料铲除，按照“两边——中间”顺序做好碾压施工，最后通过跨缝挤紧压实。

第二，横向接缝。根据施工规范要求，可采用平接缝处理横向施工缝，摊铺前，清理干净切缝上的杂物，并将适量粘层沥青洒布其上。由接缝处通过摊铺机进行摊铺施工。压路机压实时需以横向为准，并逐步向新铺层碾压。碾压时，先在冷路面碾压，随后碾压热路面，1～2cm 为第一次压入量，热路面压入量为10～15cm，保证斜压角度为45°。由中间逐步向两侧斜压施工，重叠宽度为1/2 轮宽。

四、结束语

综上所述，改革开放40 年来，我国公路建设事业迅速发展，对国民经济起到了积极的促进作用。2020 年是我国全面建设小康社会的收官之年，人们生活水平不断提升，汽车成为人们出行的必备工具。在汽车保有量急速增长的今天，废旧轮胎数量日益增大。针对这些废旧橡胶制品，若不处理直接埋入地下，很可能污染环境。将橡胶制品加工后用于筑路施工，不仅有助于增强路面使用性能，还能大幅减少沥青用量，提高路面施工质量。为此，必须根据工程实际情况，合理采用施工方案，提高施工整体质量，促进公路事业可持续发展。