橡胶沥青同步碎石封层技术在公路养护中的应用

余建军

（白银公路事业发展中心会宁公路段，甘肃会宁 730700）

1 引言

随着公路工程建设规模的不断扩大，运营期间出现使用故障或磨损问题的路段数量也在不断增加。根据数据统计，因环境气候、交通等因素而出现使用性能受损的道路占一般公路总量的39.607%，这无疑对地区的交通发展造成一定阻碍。在这样的背景下，各地区需要采取以橡胶沥青同步碎石封层技术为首的公路养护技术，解决综合因素造成的公路使用性能受损问题，延长一般公路的使用寿命并保护其使用效能，使公路交通建设能够实现可持续发展。

2 橡胶沥青同步碎石封层技术的使用优势分析

2.1 对比普通沥青封层技术养护的优势

传统的沥青封层技术的养护效能远不及橡胶沥青同步碎石封层技术，正因如此，橡胶沥青同步碎石封层技术在公路养护中具有更加显著的使用优势。以某公路养护工程的工作数据为例，分析如下。

1）从养护后路面的抗压性能及荷载变形情况来看，普通沥青封层技术养护的路面所受荷载越大，路面的变形程度也越大，测验数据见表1。而采用橡胶沥青同步碎石封层技术养护的公路路面，对荷载力破坏的抗性系数比一般的公路路面多出30%～50%，所以，橡胶沥青同步碎石封层技术能够使公路路面的抗压强度及结构稳定性大幅提高，从而更好地适应一些高等级公路的运营需求。

表1 施加不同养护方法下的荷载变形情况 mm

2）从耐久性能的表现来看，橡胶沥青同步碎石封层技术能够通过控制胶粉的掺量提高处理后混合料的黏度，从而显著提高路面结构的耐久性。例如，某公路养护工程中，通过控制单位橡胶沥青混合料的胶粉掺量为12.73%，使软化点极限值能够达到58 ℃，相较于一般的公路路面高出8～11 ℃；抗冻系数能够达到0.6 级以上，较一般的公路路面高出近30%。

2.2 养护后的路面防滑效果更加突出

利用橡胶沥青同步碎石封层技术处理过后的公路路面，抗滑系数通常高于一般的工作路面，这一切都需要归功于该施工技术采用的橡胶沥青材料性能。

1）在橡胶沥青同步碎石封层技术的使用过程中，通常需要采用（5.5±2.5）mm、（8.5±1.5）mm、（12.5±2.5）mm 等规格的石料与橡胶沥青进行混合处理，并将其用于铺设路面封层。这种材料的优势在于，采用相应规格的单粒径碎石能够防止路面封层空隙率过高或过低，使养护后的公路路面不容易出现大规模坑洞问题。这就提高了路面整体的平整度以及石料颗粒的均匀性，从而使行驶的车辆拥有更加完善的抓地条件。

2）在橡胶沥青同步碎石封层技术下，施工中采用的沥青结合料能够大幅度提高骨料之间的黏结度，并长期保持路面处于一种相对粗糙的状态，公路路面的摩擦系数也会随橡胶沥青结合料的配比而得到有效控制，使公路养护作业能够作用于提高路面的抗滑性能[1]。

3 橡胶沥青同步碎石封层技术的使用难点

3.1 缺少适配的养护管理工作体系

以某公路的养护施工为例。该养护施工工程的内容主要以公路路面补强为主，其间需要用到橡胶沥青同步碎石封层技术铺设新的路面封层。然而，在控制施工条件的过程中，养护期间的潮湿气候条件影响路面养护施工，并严重影响橡胶沥青在铺设后的黏结力，造成养护后的公路路面出现碎石脱落现象；喷洒沥青混合料时，未能做好温控管理，导致沥青喷洒温度脱离标准区间180～190 ℃，使形成的封层出现较为严重的脱粒现象。因此，如果养护管理部门缺少完善的养护管理工作体系，会导致橡胶沥青同步碎石封层技术在使用期间缺乏完善的养护作业条件，并影响该技术的使用质量[2]。

3.2 材料类型及规格的选型不当

如果在养护过程中出现材料类型及规格选型不当问题，则会导致最终的养护作业效果差强人意，并且无法满足后续公路的运营需求。例如，某沿山公路项目在养护管理期间，意图采用橡胶沥青同步碎石封层技术修缮存在路面网裂与老化严重现象的公路路段，但选择养护作业的沥青材料时，施工计划原定采用ASTM D-6114（胶粉含量≥15%）的橡胶沥青材料进行施工，并预期控制软化点不低于54 ℃，其中，针入度的技术指标为25～75（0.1 mm）（25 ℃、100 g、5 s 时）。但是，在材料规格的选取控制中，橡胶沥青混合中使用的碎石料压碎值≥10%、针片状颗粒含量为12.73%，不符合橡胶沥青应力吸收层石料技术的规范要求，这就导致了后续的橡胶沥青洒布无法控制洒布量保持均匀状态，降低了养护施工作业的整体效率[3]。

4 橡胶沥青同步碎石封层技术的应用建议

4.1 完善施工前期的准备条件

在正式实施养护施工之前，养护管理部门必须提前预备好橡胶沥青同步碎石封层施工的准备条件，这样才能保障公路路况、公路损害问题不会对后续的养护施工效果造成影响。参考某公路养护作业在前期工作中的管理做法：

1）该部门在施工前期，对原先的公路路面进行检测，并清除一些对封层施工存在影响的路面坑槽、车辙、裂缝，同时利用Revit 等建筑信息模型计算得出养护施工需进行路面封层的作业面积，最终确定橡胶沥青混合料的大致用量。计算方法见式（1）：

式中，T 为沥青计算用量，kg；Va为碎石骨料体积，m3；ρa为骨料密度，kg/m3；Pa为骨料空隙率；Vb为沥青材料 的体积，m3；ρb为沥青材料的密度；Pb为沥青材料的空隙率；Vr为橡胶粉体积，m3；ρr为橡胶粉密度，kg/m3；Ms为橡胶稳定剂用量，kg。

2）该部门根据JTG/T 5142-01－2021《公路沥青路面预防养护技术规范》[4]公路养护方法要求，对铺筑过程的行车速度、铺筑用量及沥青喷洒用量进行计算，并按照计算结果制备用于封层的施工材料，从而快速衔接后续的养护作业。

3）该养护工程设定周期为4～6 周，因此，在施工前期的准备工作中，养护管理部门提前对采用橡胶沥青同步碎石封层技术的养护作业进行工艺流程设计。

4.2 公路养护材料的合理选择

养护管理部门需使用合适的养护作业材料配合橡胶沥青同步碎石封层技术使用，以达到预期的公路养护管理效果。

1）在辅助材料的选择上，橡胶沥青混合料中应当增加适当的增黏剂、胶黏剂、增塑剂、抗氧化剂等辅助材料，并根据养护后的公路建设性能需求，控制辅助材料的使用。例如，某公路在养护过程中，为了提高路面的抗滑性能，同时应对当地雨季对公路路面造成的磨损问题，选择在橡胶沥青同步碎石封层技术中采用EVA 增黏剂来降低沥青材料的流动性，以及提高沥青与碎石骨料之间的黏结性能，使公路路面的抗滑性能能够持续保持正常状态。

2）路面封层的铺筑由于需要做到适应环境、使用需求，材料的选型必须能够满足养护作业的适应性规范，橡胶沥青技术标准见表2。根据表中提供的橡胶沥青技术标准进行养护材料配置，能够有效适应路面养护工作的施工材料条件需求，并保障施工过程的规范性。

表2 橡胶沥青技术标准

4.3 把控技术的使用要点

需要养护作业人员把控好各项工序中的技术要点，真正发挥出该技术在公路养护中的优势。

1）在橡胶沥青撒布的过程中，养护作业人员必须在原路面划分引导线，将其作为参照物以要求喷洒车正常行驶，从而控制沥青混合料洒布均匀，确保喷洒后的封层做到不漏点。

2）碎石封层过程中，应当正确处理好接头的施工工艺，其中主要包括利用封层技术处理路面的横向接头及纵向接头。典型的施工技术方法有：提前在横向接头撒布处采用铁皮等材料，沿接头边缘位置将已洒铺完成的路段进行覆盖，这样能够防止喷洒沥青的过程中出现喷洒重叠的现象。

3）在碾压的施工环节，养护施工在保障施工设备条件准备完成的同时，使用胶轮压路机对路面进行多次碾压。控制碾压过程中的沥青混合料温度。例如，一般应控制在160～180 ℃，确保材料在碾压后的密实度达标，以预防路面出现明显的碾压痕迹。

5 结语

综上所述，使用橡胶沥青材料的同步碎石封层技术，在公路养护作业中具有显著的应用价值，利用该技术进行养护后的一般公路，无论是交通性能、结构稳定性，还是使用寿命的改善情况，都能够得到显著的优化与提高，因此，该养护技术有较高的推广价值。