市政道路铺装技术中橡胶沥青应用

市政道路铺装技术中橡胶沥青应用
一、工程概况
泰兴市政道路原为混凝土路面，水泥混凝土路面存在接缝较多，平整度较差，反光强，行车舒适度差、噪音大，易扬尘等缺点。

原路面状况良好，但部分路面己产生板块断裂、错台、裂缝、坑槽等病害。

为了提升泰兴新区的整体形象和城市美化度，提高行车舒适性，降噪，减少扬尘、改善新区的道路交通状况、城市居民的生活环境，需要对原水泥混凝土路面进行升级改造。

泰兴市新区9条水泥混凝土道路“白加黑”改造工程分别为国庆东路、文江路、济川南路、曾涛路、鼓楼东路、贻芳路、市府西路、润泰路、东润路。

此次改造总长度12KM，摊铺面积28万㎡，总造价3000万。

二、橡胶沥青应力吸收层定义
橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）是在水泥混凝土面板上洒布一层橡胶沥青（2～3Kg/㎡），然后撒布等粒径的预拌沥青碎石（粒径9.5～13.2mm左右，撒布量12～22Kg/㎡），最后通过轮胎压路机适度碾压使橡胶沥青上翻（达到碎石高度的50%～70%左右）并稳定碎石二形成的一个界面功能层。

三、橡胶沥青应力吸收层的优点
1、防水作用
橡胶沥青应力吸收层能形成lcm左右厚度的沥青膜，能有效防止水分浸入基层和路基，起到保护路基和基层的作用。

2、粘结作用
能有效将路面铺装层与基层粘结成一个整体，有利于结构整理受力，提高路面的使用寿命。

3、抗老化和耐久性
SAMI采用橡胶沥青作为胶结料，橡胶沥青具有优良的抗老化和耐久性能，故SAMI也具有优良的抗老化和耐久性能。

4、减少路面反射裂缝
橡胶沥青胶结料能有效封闭原路面表面的微裂缝和空隙，同时，对于半刚性基层产生的收缩和干缩裂缝以及水泥混凝土路面的切缝等均具有良好的封闭作用，从而有效地减少了反射到道路铺装层表面的裂缝。

5、应力吸收层作用
SAMI采用橡胶沥青做胶结料，表面撒布单级配的碎石，整个结构是一种柔性体系，对半刚性基层以及水泥混凝土路面的集中应力有显著的缓冲和吸收作用，能有效缓解应力向铺装层的反射；同时，由于SAMI的应力吸收和缓冲作用，能将铺装层承受的荷载均化，减少和缓冲铺装层底拉应力，这也是采用SAMI结构能减少表面铺装层厚度的主要原因，同时也能延长铺装层使用寿命。

6、减薄铺装层厚度
采用SAMI结构，可以采用较薄的铺装层厚度即可达到普通铺装层厚度相同或更优的效果。

国外的研究和实践表明，采用SAMI结构，可以将原铺装沥青混凝土厚度减少一半，这将大大减少路面建设的初期投入，同时减少了路面的高度以及铺装层重量，这对于桥面铺装更为重要。

7、施工速度快
SAMI采用一台橡胶沥青洒步车与一台碎石撒布车或者一台同步碎石撒布车即可，施工完毕后即可施工表面铺装层，不需要如稀浆封层的养护和固化过程，故能缩短工期。

8、质量容易控制
SAMI施工时，只需严格控制胶结料和碎石的撒布量以及保证撒布均匀即可保证SAMI的施工质量，这些控制均为机械控制，故能有效地保证施工质量。

9、施工受天气影响小
SAMI除下雨天不能施工以及大风天气需限制施工外，其他时间施工均是适宜的。

基于橡胶沥青应力吸收层具有良好的防止裂缝反射、减薄沥青铺装层厚度等功能，结合泰兴市政道路的实际情况，如果加铺厚度太高，则会提高路面的整体高度，会影响道路两侧商铺的排水功能，甚至会引起积水倒灌。

同时，如果加铺厚度过高，需要抬高路沿石或者更换路沿石，这必然会加大投资成本。

因此，在泰兴市政中采用了“1cm橡胶沥青应力吸收层+5cmMAl03沥青增强改AC-13沥青混凝土”的铺筑方案。

四、橡胶沥青应力吸收层的施工工艺
2、橡胶沥青洒布的控制工艺如下：
（1）采用同步碎石封层车进行橡胶沥青洒布，严格控制橡胶沥青洒布量为2.0～2.5Kg/㎡，洒布宜均匀，喷洒最大偏差量不应超过规定的±0.20Kg/㎡。

现场随时检测洒布量和温度，控制橡胶温度为165～170℃。

（2）橡胶沥青洒布的起步，终止位置和洒布车因故停止时均应铺设油毛毡，以准确进行横向衔接，确保每一部位洒布的橡胶沥青都能够均匀，洒布车经过后应及时取走油毛毡。

（3）沥青洒布纵向连接应与己洒布部分重叠10cm左右，按100米为一工作段分段施工，半幅按五次洒布完成，最后一次洒布应根据剩余宽度确定所洒布的宽度。

（4）橡胶沥青洒布车每车可装沥青16吨，可洒布单幅400米。

（5）对于局部洒布不均匀或漏洒路段，可由人工控制的喷洒设备补足。

（6）撒铺碎石前应禁止行人、任何交通工具通过橡胶沥青层。

3、撒铺碎石的控制工艺如下所示：
（1）喷洒橡胶沥青后应立即撒铺碎石，碎石车与沥青洒布的距离应控制在3～5m，一般不应大于5m，使得碎石在较高温度下即时嵌入橡胶沥青中。

碎石的洒布量应控制在14～16Km/㎡。

（2）碎石撒布宽度为3～4米，其洒布的分段情况由洒布橡胶沥青的情况确定。

对于漏洒的部位人工即时补足。

（3）控制同步碎石封层车的行驶速度为2.5～3.6Km/h施工前要进行试验段，目的是摸索行车速度、碎石出门角度等参数，控制橡胶沥青洒布量2.2～2.5Kg/m。

，碎石洒布量13～16Kg/m。

4、碾压的控制工艺如下所示：
1）应采用两台25T以上胶轮压路机进行压实。

碎石撒铺后应立即进行碾压作业，应采用两台胶轮压路机紧跟同步碎石封层车后面同时进行碾压，碾压遍数为3遍。

2）压路机距碎石洒布车的距离不得大于5m，以加强碎石挤入橡胶沥青的程度。

从洒布橡胶沥青到碾压完成应在规定时间内完成。

在同步碎石封层车施工时，保持车速。

5、沥青铺装层施工与施工效果
SAMI应与上面层沥青混凝土紧凑进行；若期间必须开放交通，须待SAMI 施工完成3小时后方可开放交通，但车速不宜超过25Km/h，以防止快速行车造成碎石飞溅。

在铺筑之前可在SAMI上撒布一层乳化沥青（洒布量为0.4Kg/㎡），从而增加沥青铺装层与SAMI之间的粘聚力。

取出完整芯样，表明SAMI与原水泥混凝土路面粘结性能较差，容易脱粘。

取出芯样不完整，表明SAMI与原水泥混凝土路面粘结性能优异。

施工后到目前为止，经过1年多的使用后，无任何车辙与裂缝产生，铺装效果良好，因此，橡胶沥青在应力吸收层中效果作用明显，层问联结与抗反射效果好。

本项目的“1cmSAMI+5cmMA103改性AC-13C”铺筑方案对于减簿铺装层厚度与降低工程造价有显著效果，可大面积推广应用。

五、效益分析
1、环境效益
（1）减轻“黑色污染”：处理和消化了大量的废旧轮胎，每铺筑一公里路面，大约可消耗废旧轮胎4000条；
（2）噪声的抑制：降低交通噪声是采用橡胶沥青的另一个重要优点，废胶粉改性沥青混合料呈现明显的多孔结构，因此，胶粉改性沥青路面是具有空隙吸声性能的低噪声路面，与普通路面相比有明显的降噪作用；
（3）存在环境隐患分析：由于废胶粉改性沥青及混合料生产温度较高，在生产和施工的过程中会产生大量烟雾和特殊异味，但美国国家职业安全与健康研究所与联邦公路局合作对废胶粉改性沥青混合料和普通沥青混合料的职业辐射
及对健康的影响进行了评估，报告表明当提高混合料的生产温度时，普通沥青搅拌设备的烟气排放量与排放物的含量在某些情况下甚至超过了胶粉改性沥青的生产排放，使用废胶粉沥青产品对人体健康造成的危害可忽略不计。

2、经济效益
用橡胶沥青铺筑路面可以带来巨大的经济效益，它的材料成本与SBS-SMA 基本相当，高于普通型橡胶沥青混合料，然而拌合温度的高低不仅能决定能耗的高低，而且决定施工碾压工艺的顺畅性，最终决定了施工费用。

本项目橡胶沥青的拌合温度低，但橡胶沥青的温度稍高，使得施工费用与SBS-AC基本相当，从总费用来看，本项目的橡胶沥青混合料价格比普通型橡胶沥青混合料造价高了79元/m³，但比SBS-SMA便宜了105元/m³，泰兴市新区9条水泥混凝土道路“白加黑”改造工程一次性节约资金约1380万元。

3、社会效益
（1）降噪效果好：经有关专家研究发现，橡胶沥青路面与其它的改性沥青路面相比，可减低噪音3～8分贝，相当于交通量减少一半、车速减低一半，相当于建筑物离公路的距离增加一倍，带给路旁居民及驾驶者宁静，并能取代安装隔音墙、节省巨额开支且不影响绿化计划。

（2）美化路面：橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存，与标线的对比度高，不仅使得路面在视觉上更加美观，也提高了道路的行车安全性与舒适性；
（3）解决黑色污染：所利用的是“黑色污染物”，不仅给环境减轻了负担，也节约了宝贵的石油资源；
（4）极大增强了行车安全性：橡胶沥青路面防滑功能高、减低溅水、改善视大大提高道路行车安全。

综上所述，高性能、低成本的橡胶沥青路面材料如果能大量应用于道路工程中，将形成环境保护、废物利用、延长道路寿命、降低路面工程造价的多赢局面，具有极大的现实意义。

六、小结
通过泰兴市白加黑路面的橡胶沥青应力吸收层的橡胶沥青混凝土的铺筑现场观测，可以得出以下结论：
1、橡胶沥青高温降粘剂在橡胶沥青混凝土拌合中施工方便，能够将橡胶沥青的拌合温度降低35℃左右，使橡胶沥青的和易性更好，更容易摊铺碾压，施工快捷。

2、本项目橡胶沥青掺入开发出的高温降粘剂后，比普通型橡胶沥青混合料造价高了79元/m³，制备出的橡胶沥青混合料价格比SBS-SMA便宜了105元/m³。

3、橡胶中的炭黑能够使路面黑色长期保存，橡胶沥青路面黑色鲜明，与白色标线的对比度高。

此外，橡胶沥青路面也具有明显的减少行车噪声的效果。

所以，将橡胶沥青应用于筑路技术中，不仅使得路面在视觉上更加美观，也提高了道路的行车安全性与舒适性。

七、展望
1、沥青高温降粘改性剂的作用机理需要进一步研究，其施工效果与长期性能需要进一步考证。

2、橡胶沥青路面的优缺点与适用性需要长期的跟踪观测，由于本项目研究时间有限，研究结论主要反映施工工艺及初期性能水平，依托工程的综合性评价需要更长的时间周期来完成。