高速公路橡胶沥青路面施工研究

张倢萌

（石家庄市交投津石高速公路建设管理有限公司深正分公司，石家庄 050000）

1 引言

沥青混凝土的组成结构较为复杂，且混合料类型较多，常用的有SBS改性沥青混合料、SBR改性沥青混合料、PE改性沥青混合料以及橡胶沥青混合料等，其中，橡胶沥青混合料具备更好的高温稳定性，可较好地改善路面的抗车辙能力以及抗离析能力，且橡胶粉来源较广，成本不高，使用时可在废弃轮胎厂进行采购，符合“以旧变新”的原则。本文介绍一整套橡胶沥青路面设计、施工工艺体系，并对其应用进行研究。

2 工程概况

某高速公路建设项目中，路面施工采用橡胶沥青混凝土材料，现对橡胶沥青路面施工技术要点展开研究。该高速公路全线长约为64.523 km，设计行车速度为100 km/h，双向四车道设计标准，路基宽度为27.5 m。为提高橡胶沥青路面施工整体质量，现针对橡胶沥青混合料配合比设计、制备工艺以及施工工艺进行重点研究[1]。

3 橡胶沥青路面施工技术要点研究

3.1 配合比设计

1）基质沥青。本项目选用东海牌70#沥青作为基质沥青，通过实验室内基础试验对基质沥青的主要技术指标进行检测，其检测结果见表1、表2。

表1 基质沥青主要技术指标

表2 旋转薄膜烘箱老化后残留物

2）矿料。本项目选择坚硬、外表整洁的石灰岩用作为施工所用粗细集料，同时将石灰岩磨制而成的粉末作为矿粉填料，各矿料主要技术指标见表3。

表3 矿料主要技术指标

3）橡胶粉。本项目选用废弃橡胶粉作为沥青胶结料的改性材料，所用橡胶粉主要技术指标见表4。

表4 橡胶粉主要技术指标

4）级配设计。为提高橡胶沥青路面铺筑整体质量，确保沥青路面的使用性能，决定采用经验法对橡胶沥青混合料级配进行设计，通过室内试验通过不断调整得到最终级配见表5，油石比确定为5.43%。

表5 橡胶沥青混合料合成级配（通过下列筛孔的质量百分率）

3.2 橡胶沥青制备工艺

由于橡胶沥青的存储稳定性较低，在从购置、运输到使用的过程中可能耗时较长，会影响橡胶沥青的正常使用，因此，本项目决定进行现场制备橡胶沥青，遵循“现制现用”的原则。

橡胶沥青的生产工艺具体为：首先将选用的基质沥青提前进行预热处理，由于现产品沥青为固化状，因此，应将沥青加热处理，使沥青呈流动状，且在加热过程中需严格控制加热温度，不得出现沥青老化现象，以免影响沥青的高温稳定性。待基质沥青达到一定流动状态和温度时，即可掺加橡胶粉颗粒，应分批加入，以免产生着火燃烧现象。橡胶粉颗粒在倾倒的过程中不得洒落至外，以免造成材料浪费。橡胶粉颗粒在高温条件下不断溶胀反应，与基质沥青逐渐相熔合，橡胶粉倾倒过程中需边加热边搅拌，确保橡胶粉能溶胀充分。需要注意的是，由于橡胶粉在溶胀过程中会产生较大刺鼻性气味[2-3]，现场施工人员应做好相应的防护处理。

制备出的橡胶沥青存放周期通常有1 d、3 d、5 d、7 d、7 d五类，而在存放周期内，橡胶沥青内部是否发生离析往往无法从沥青表面看出。为得到橡胶沥青的储存稳定性，现采用给定的制备工艺一次制备适量橡胶沥青，再在同等条件下分别存放1 d、3 d、5 d、7 d、10 d，养护完毕后分别进行沥青离析试验。需要注意的是，离析管开口务必紧实，否则沥青试样容易溢出。试验结果见表6。

表6 不同存放周期下橡胶沥青离析试验结果

结合表6数据得到，随着橡胶沥青存放时间的延长，对应的软化点差值随之增大，在1~7 d内，软化点差值应＜2.5℃，从沥青表明观察无气泡、改性剂析出，满足我国公路沥青路面施工技术规范规定，当橡胶沥青存放超过7 d后，橡胶沥青有明显的离析现象产生，其性能已不满足要求，所以，在规定要求下，针对给定的橡胶沥青制备方式，其存放时间不得超过7 d，另外，由于橡胶沥青制备方式为高速剪切，剪切温度超过180℃，沥青容易老化。综上所述，在制备完橡胶沥青后必要时其储存时间不得超过7 d，否则需重新剪切，且应尽量本着即剪即用的原则[4]。

3.3 橡胶沥青路面施工工艺

3.3.1 橡胶沥青混合料拌和

待橡胶沥青制备完毕后，应及时进行橡胶沥青混合料制备。提前将各项施工原材料运至拌和现场，于指定区域进行存放，并做好必要的防尘防潮处理。将拌和设备中的各项拌和参数提前设定，按照设计的配合比进行混合料拌和施工，对拌和温度进行重点控制，出料后详细检测混合料质量，不得存在混合料白料及离析料。

3.3.2 橡胶沥青混合料运输

橡胶沥青混合料拌和施工完毕后，用运输车进行运料处理。提前在运输车辆车壁均匀涂抹一层隔离油，避免混合料在运输过程中黏在车壁上。另外，在运输过程中采用厚实帆布袋进行全面覆盖，避免温度散失严重。运输车辆应按照事前指定的最佳路线进行运料，途中不得随意加速或减速。

3.3.3 橡胶沥青混合料摊铺

待橡胶沥青混合料运输至施工现场后，应立即开展路面摊铺施工。提前将摊铺机的熨平板进行预热处理，运输车紧随摊铺机之后，将混合料倾倒摊铺机螺旋布料器上即可开展路面摊铺施工。路面摊铺过程中现场施工技术人员应及时对摊铺温度进行检测，摊铺机应匀速行驶，均匀摊铺施工，以确保混合料路面整体平整度。

3.3.4 橡胶沥青混合料碾压

压路机应紧随摊铺机后，橡胶沥青路面的碾压应分为初压、复压以及终压3个阶段展开。压路机应保持匀速碾压施工，施工技术人员需手执温度枪对碾压温度进行现场测定，针对碾压不足位置需进行人工补压。另外，隆起部位需进行人工铲平，以保证路面施工的平整度和压实度。

3.3.5 橡胶沥青路面施工质量检测

该高速公路沥青路面施工完毕后，采用摆式摩擦系数仪对路面的抗滑性能进行检查。综合分析得到橡胶沥青路面的平整度满足规范要求，且抗滑系数、抗车辙能力均优于普通沥青路面。

4 结语

本文重点对橡胶沥青路面施工技术要点进行研究，围绕橡胶沥青制备工艺、橡胶沥青混合料配合比设计以及橡胶沥青施工工艺进行展开，制定出一套完整的橡胶沥青路面设计、施工体系，研究结果可为同类橡胶沥青路面应用提供参考借鉴作用。