橡胶沥青应用典型结构设计

橡胶沥青应用典型结构设计技术手册
重庆中交科技股份有限公司
技术中心编制
2010年8月
目录
一、前言 (4)
1.1 橡胶沥青的特点 (4)
1.2 橡胶沥青应用形式 (4)
1.2.1 橡胶沥青应力吸收层 (4)
1.2.2 橡胶沥青混合料 (4)
1.2.3 用于缝隙的填充 (4)
1.2.4 防水材料 (5)
二、橡胶沥青应用的典型结构设计 (5)
2.1 橡胶沥青应用于路面改造方案 (5)
2.1.1 典型结构一 (5)
2.1.1.1 方案结构图 (5)
2.1.1.2 方案说明 (5)
2.1.1.3 方案特点 (6)
2.1.2 典型结构二 (6)
2.1.2.1 方案结构图 (6)
2.1.2.2 方案说明 (7)
2.1.2.3 方案特点 (7)
2.1.2.4 方案适用领域 (7)
2.1.2.5 工程案例 (7)
2.1.3 典型结构三 (8)
2.1.3.1方案结构图 (8)
2.1.3.2 方案说明 (8)
2.1.3.3 方案特点 (9)
2.1.3.4 方案适用范围 (9)
2.1.3.5 工程案例 (9)
2.2 橡胶沥青应用于新建路面 (10)
2.2.1 典型结构一 (10)
2.2.1.1 方案结构图 (10)
2.2.1.2 方案说明 (10)
2.2.1.3 方案特点 (10)
2.2.1.4 方案适用范围 (11)
2.2.1.5 工程案例 (11)
2.2.2 典型结构二 (11)
2.2.2.1 方案结构图（见图2.8） (11)
2.2.2.2 方案说明 (12)
2.2.2.3 方案特点 (12)
2.2.2.4 方案适用领域 (12)
橡胶沥青应用典型结构设计
一、前言
1.1 橡胶沥青的特点
橡胶沥青具有较大的弹性和弹性恢复能力，可以改善路面抗变形能力和抗疲劳开裂的性能；具有较好的高低温性能，降低了沥青对温度的敏感性；同时，橡胶沥青具有粘度高、抗老化、抗氧化能力强等特点；开级配或间断级配橡胶沥青路面防滑功能高、减少雨天行车溅水、改善视野、降低噪音，大大提高路面行车安全和舒适性；橡胶沥青的应用不仅有利于环境保护，节约自然资源，还有利于改善人类的生存环境。

1.2橡胶沥青应用形式
1.2.1 橡胶沥青应力吸收层
橡胶沥青应力吸收层这种由橡胶沥青胶结料、单粒径集料组成的应力吸收薄膜夹层可使半刚性基层或旧路面裂缝处相对位移产生的应力传到罩面层时大为减少，降低应力强度因子，从而达到延缓反射裂缝产生的目的。

此外，橡胶沥青应力吸收层有较好的防水粘结性能。

1.2.2橡胶沥青混合料
橡胶沥青混合料主要有橡胶沥青断级配沥青混合料（RAC）和橡胶沥青开级配磨耗层（RA-OGFC）两种形式。

其中，橡胶沥青断级配混合料（RAC）能够提供耐久的、柔韧的路面，具有较强的抗反射裂缝和抗车辙能力，且抗疲劳和抗裂性能好。

由断级配形成的构造深度使路面具有良好的抗滑性能，断级配混合料基本不透水，而且有降噪的功效。

橡胶沥青开级配磨耗层(RA-OGFC)具有优良的吸音降噪效果，也可以减轻雨天行车溅水现象，提高路面安全性能；橡胶沥青开级配抗滑表层具有较厚的橡胶沥青膜，且粘度高、抗老化性能强，有利于解决普通沥青开级配磨耗层OGFC水稳性差，沥青易老化、剥落的问题。

目前，较常采用的混合料类型为断级配橡胶沥青混合料（RAC）。

1.2.3 用于缝隙的填充
由于橡胶沥青粘度大，抗老化、抗氧化能力强，弹韧性好，因此，常被用作灌缝胶。

橡胶沥青最早的应用即作为裂缝的填充材料，至今也有广泛的应用。

1.2.4防水材料
橡胶沥青砂胶是一种由橡胶沥青胶结料、细集料和矿粉按一定比例配制而成的沥青混合料。

其沥青含量高，矿粉多，混合料高温时呈流动状态，冷却后非常密实，空隙率极低，变形能力强，因此一般将其用于桥面的防水。

在设计厚度较薄的情况下，橡胶沥青砂胶也可以只由橡胶沥青和矿粉两部分组成，其厚度一般为3～8mm。

此外，橡胶沥青本身也可作为防水粘结材料。

二、橡胶沥青应用的典型结构设计
根据《公路沥青路面设计规范》、《公路沥青路面施工技术规范》、《公路水泥混凝土路面养护技术规范》、《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》等相关规范，并参考国内外橡胶沥青应用的成功案例，提出以下橡胶沥青应用的典型结构建议。

2.1橡胶沥青应用于路面改造方案
2.1.1典型结构一
2.1.1.1 方案结构图
图2.1 方案①结构图
2.1.1.2 方案说明
1）原路面需预先处理，若原路面是水泥混凝土路面参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》，处理合格后，涂刷二阶反应型路面粘结剂；若原路面是沥青混合料路面，参照《公路沥青路面养护技术规范》，根据破坏的程度对沥青路面进行铣刨、修补、再生等处理，
处理合格后涂刷二阶反应型路面粘结剂，用量为0.25kg/m2～0.35kg/m2，尤其在陡坡、长
坡、弯道等承受强剪切力路段。

3）在原水泥混凝土与罩面层之间增设橡胶应力吸收层可以有效减缓反射裂缝的产生，提高路面的使用寿命。

4）上面层采用3cm ～5cmSMA 或改性细粒式沥青混合料,下面层采用4～7cm 普通中粒式混合料，两层之间建议使用0.3kg/m 2～0.6kg/m 2
改性乳化沥青粘层。

2.1.1.3 方案特点
1）可以有效延缓反射裂缝的产生，延长路面使用寿命。

2）双层铺装，结构耐久性好，路面平整。

3）采用双层铺装，整体造价高。

2.1.2 典型结构二
2.1.2.1 方案结构图
或
图2.2 方案②结构图（a ） 图2.3 方案②结构图（b ）
或 图2.4 方案②结构图（c ）
水泥混凝土板(处治合格)（水泥板横、纵缝处贴防水卷材）二阶反应型路面粘结剂6cm橡胶沥青混合料RAC
2.1.2.2方案说明
1）原路面需预先处理，若原路面是水泥混凝土路面参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》，处理合格后，涂刷二阶反应型路面粘结剂；若原路面是沥青混合料路面，参照《公路沥青路面养护技术规范》，根据破坏的程度对沥青路面进行铣刨、修补、再生等处理，处理合格后实施二阶反应型路面粘结剂，用量为0.25kg/m2～0.35kg/m2。

2）面层建议使用橡胶沥青断级配混合料，如图2.2-2.3所示。

3）根据原路面的破坏情况可以合理选择（a）、（b）、（c）三种不同方案。

当原路面状况为新建水泥混凝土路面或者无明显裂纹时，为节约造价可选择图2.2（a）方案；当原路面破坏较严重，为缓解反射裂缝的产生应设置应力吸收层，如果原路面平整度较差，建议选择(c)方案，除此之外，选(b)方案，性价比更高。

2.1.2.3方案特点
1）（a）方案施工简单、造价低。

橡胶沥青混合料断级配类型具有良好的抗滑、降噪效果，行车舒适，柔韧性好，具有较好的抗疲劳开裂和抗车辙能力。

适用于原路面状况良好的路面加铺工程，为节约造价，不失为一种可行的方案。

2）（b）与（c）方案都采用了橡胶沥青应力吸收层与橡胶沥青混合料的组合形式，一方面增强整个结构抗反射裂缝的效果，另一方面提高了路面的抗疲劳开裂性能及抗车辙能力，提高了路面的耐久性。

3）在承载力足够的条件下，可以适当减薄铺装层的厚度。

仅需采用单层沥青混合料铺装即可达到双层沥青混合料铺装的抗裂性能。

4）路面更加美观（路面更黑），舒适性更好，同时降低路面噪音。

5) 在造价允许的情况下，面层可以采用结构图（c）的形式，路面平整度与耐久性更好。

2.1.2.4 方案适用领域
城市降噪、抗滑路面，景区道路，高速公路路面的改造项目，包括旧水泥混凝土路面的“白改黑”工程和老沥青路面的改造工程，为抗裂缝罩面的理想铺装形式。

2.1.2.5 工程案例
蜀南竹海景区公路黑色化工程，路线全长36.763公里，其中22.4公里设计采用橡胶沥青混合料路面，结构形式为4cmRAC13+应力吸收层，其余为普通沥青混合料路面。

项目建成后成为截至2007年为止国内建设里程最长，铺装面积最大，建设效果最好的橡胶道路。

2006年9月遂宁市政道路白改黑，结构为：粘层油+1cm橡胶沥青应力吸收层+4cm普通
沥青混合料AC16+4cm橡胶沥青混合料RAC13。

2007年重庆忠县“白改黑“项目，结构为：二阶反应型路面粘结剂+1cm橡胶沥青应力吸收层+4～5cm橡胶沥青混合料RAC13。

2009年重庆丰都县“白改黑“项目，结构为：粘层油+1cm橡胶沥青应力吸收层+5cm橡胶沥青混合料RAC13。

2009年9月25日长沙市岳麓大道改造工程，结构为：二阶反应型路面粘结剂+1cm橡胶沥青应力吸收层+5cm橡胶沥青混合料RAC13。

2010年武汉汉阳市政道路改造，结构为：粘结剂+1cm橡胶沥青应力吸收层+5cm橡胶沥青混合料RAC13。

2010年安徽马鞍山东环路改造，结构为：二阶反应型路面粘结剂+1cm橡胶沥青应力吸收层+5cm普通沥青混合料AC16+4cm橡胶沥青混合料RAC13。

2010年湖南衡阳市政道路改造，结构为：二阶反应型路面粘结剂+1cm橡胶沥青应力吸收层+4cm橡胶沥青混合料RAC13。

2.1.3典型结构三
2.1.
3.1方案结构图
图2.5 方案③结构图
2.1.
3.2 方案说明
1）面层采用2.5～4cm开级配沥青抗滑磨耗表层RA-OGFC。

2）橡胶沥青应力吸收层具有很好的抗反射裂缝的效果，还有利于防水粘结。

（橡胶沥青用量2～3kg/m2，单粒径碎石9.5～13.2mm，碎石撒铺量一般为15～22kg/m2）。

3）粘结层采用二阶反应型路面粘结剂，用量为0.25～0.35kg/m2）。

2.1.
3.3方案特点
1）橡胶沥青开级配磨耗层RA-OGFC除具有较大的表面粗糙度外，还具有较好的路面内部排水功能，可以有效地减小路表面的水膜厚度，从而减轻雨天路面溅水现象，提高了行车的安全性。

2）RA-OGFC路面磨耗层还可以有效地降低行车噪音，与普通路面相比，可以降低6～8分贝。

3）橡胶沥青开级配抗滑表层具有较厚的橡胶沥青膜，提高了沥青抗剥落和抗老化能力，有效弥补了普通沥青开级配磨耗层耐久性差的缺点。

4）开级配磨耗层OGFC孔隙率较大，易被灰尘、砂石填塞而降低透水性，需要特殊的设备清洗，造价高，不适合于落尘大的道路。

2.1.
3.4 方案适用范围
适用于抗滑、排水、降噪路面。

尤其适用于空气干净，灰尘较少，空气污染较小的多雨地区的道路包括城市道路、高速公路、景区道路等。

2.1.
3.5 工程案例
江苏省南京宁高高速公路项目是老沥青路面改造项目，改造方案：3cm橡胶沥青开级配抗滑表层（AR-OGFC）+1cm橡胶沥青应力吸收层，2006年11月完工。

本项目是国内第一条使用橡胶沥青开级配技术铺筑的高速公路项目，跟踪检测发现罩面层效果良好，溅水少，路面行驶性能优异。

河南省高速公路发展有限责任公司投资建设的安新高速公路项目北段改善工程橡胶沥青罩面项目，2008年5月22日橡胶沥青混合料表面层施工结束。

橡胶沥青改造路段总长约26公里，总面积约30万平方米，其中约1.8公里路段采用先铺设1cm橡胶沥青应力吸收层再加铺3cm橡胶沥青开级配抗滑表层的方案，其余路段采用直接加铺4cm橡胶沥青间断级配混合料面层的方案。

2.2 橡胶沥青应用于新建路面
2.2.1 典型结构一
2.2.1.1 方案结构图
1）半刚性基层上先喷洒乳化沥青或改性乳化沥青透层油。

2）然后实施下封层，可以选择稀浆封层或应力吸收层。

3）沥青层之间应设粘层，可以使用改性乳化沥青，洒布量宜为0.3～0.6kg/m2，在造价允许的条件下，推荐在沥青层之间设置橡胶沥青应力吸收层，一方面可以起到防水粘结的作用另一方面可增强结构的抗裂性，大大提高路面的抗疲劳能力及耐久性，尤其适用于高等级路面、重载交通等对路面结构要求比较高的道路。

见图2.7。

4）高速公路、一级公路等高等级路面，建议采用方案②，使用效果将更为显著。

2.2.1.3 方案特点
1）具有优异的抗车辙、抗疲劳开裂能力，有效延缓反射裂缝的产生。

尤其是双层橡胶沥青混合料组合形式。

2）橡胶沥青高低温性能好，因此，方案①与方案②既适合于高温气候也可以应用在寒冷
地区。

3）降噪、抗滑效果好。

4）减薄厚度，比常用路面结构减少一层沥青混合料的摊铺，可缩短施工工期，提高施工效率。

5）显著提高路面寿命。

6）方案②较方案①造价高，耐久性更好，防水抗裂性能更好，当使用橡胶沥青应力吸收层时，面层厚度可适当减薄。

2.2.1.4 方案适用范围
双层橡胶沥青混合料结构可以适用于高速公路以及环境比较严酷的地区。

橡胶沥青混合料与普通混合料组合的形式适用于对荷载、环境等没有严格要求的一般性路面的铺装。

2.2.1.5 工程案例
2.2.2 典型结构二
2.2.2.1 方案结构图（见图
图2.8 新建路面典型结构③结构图
2.2.2.2 方案说明
1）在半刚性基层上先喷洒乳化沥青透层。

2）然后实施下封层，建议使用橡胶沥青应力吸收层，为降低造价，可选择稀浆封层。

3）沥青层之间应设粘层，可以使用改性乳化沥青，洒布量宜为0.3～0.6kg/m2，推荐使用橡胶沥青应力吸收层。

一方面可以防水，另一方面缓解反射裂缝，提高结构抗裂性。

4）表面层采用橡胶沥青开级配磨耗层RA-OGFC。

2.2.2.3 方案特点
1）橡胶沥青开级配磨耗层具有优越的排水、降噪、抗滑功能，且吸音降噪效果好。

提高了路面行驶安全、舒适性。

2）具有良好的抗车辙能力，抗疲劳开裂、抗反射裂缝性能，提高了路面的耐久性。

3）橡胶沥青开级配磨耗层路面路用性能好，但由于开级配的混合料孔隙率大，易入灰尘，堵塞孔隙。

因此，后期养护比较麻烦，需要专门的养护设备，养护费用高。

2.2.2.4 方案适用领域
适用于抗滑、排水、降噪路面。

尤其适用于空气干净，灰尘较少，空气污染较小的多雨地区的道路包括城市道路、高速公路、景区道路等。