橡胶改性沥青碎石封层在公路维修工程中的应用

橡胶改性沥青碎石封层在公路维修工程中的应用

摘要在G312线公路养护维修工程中应用了橡胶改性沥青碎石封层该项技术，针对橡胶改性沥青同步碎石封层施工工艺，介绍该工艺的技术特点、施工过程和注意事项，并结合当地自然气候条件与该工艺以及使用橡胶改性沥青碎石封层作为结合料产生的实际效果。

关键词碎石封层；橡胶改性沥青；维修；应用

为建设“资源节约型、环境友好型”社会，响应建设低碳社会、发展低碳经济的号召，武威公路总段与长大博源公路养护技术有限公司合作，在养护维修工程中进行双层橡胶改性沥青碎石封层的试验推广。

1工程概况

该项公路养护维修工程地处天祝县境内，介乌鞘岭前后，海拔高、降雨量大，山高坡陡，地质结构复杂，属高原高寒阴湿地区，气候特征为大陆高原季风气候和温带大陆性半干旱气候的过度带。昼夜温差大、气候潮湿，再加上车流量大、超重车辆多等多种因素，最终导致原路面大量出现裂缝、坑槽、水损、松散等一系列路面病害，针对以上各种病害，经武威公路总段与长大博源公路养护技术有限公司专家组的多次论证，在全省高原地区首次应用橡胶改性沥青碎石封层技术。

2橡胶改性沥青碎石封层技术

2.1橡胶改性沥青碎石封层的路用性能

橡胶改性沥青碎石封层是依靠碎石封层的专用设备（同步碎石封层洒布车）完成沥青及单一粒径石料的洒布，并在最短时间内完成骨料和粘结料的粘结，之后通过胶轮压路机多次碾压以及在行车荷载的碾压下而形成的沥青碎石面层。目前此项技术已广泛应用于公路路面表层、下封层、应力吸收层和桥面防水等。该工艺可做单层，也可做双层。单层施工时，可用粒径较小的石料形成致密的碎石层，作为公路养护技术为路面罩面，也可用粒径较大的碎石做应力吸收层，不但可以防水，还可以有效防止反射裂缝，而且由于碎石的粘结，可以有效提高该层的抗剪能力，提高层间粘结。双层施工时，下封层使用较大粒径石料作为骨料承担主要荷载，上封层使用较小粒径石料吸附沥青，填充骨料缝隙。同步碎石封层技术最大的优点就是在最短的时间内完成了沥青和石料接触，最大限度上限制了沥青温度的散失和老化，在沥青流动性最好的第一时间完成石料撒布以及石料与沥青的裹覆，保证了石料的粘结，也提高了工作效率，缩短了工程时间，降低了工程成本。

2.2橡胶改性沥青碎石封层作用机理

橡胶改性沥青碎石封层是以橡胶粉改性沥青为结合料施工的碎石封层。而橡胶粉改性沥青是在基质沥青中加入橡胶粉，并通过专用的橡胶沥青生产设备和一定的制造工艺制作而成。橡胶粉颗粒在高温条件下与沥青混溶，能吸收沥青中的轻质组分而造成体积溶胀，弹性性能降低，塑性得到提高，另外沥青轻质组分减少，使沥青粘度增加，温度敏感性得到改善。吸收后的橡胶颗粒也会相应胀大，与沥青均匀分布形成统一整体，提高整体的抗冲击能力。橡胶沥青与传统沥青相比，高低温性能、抗老化、抗疲劳、水稳定性、粘附性、弹性恢复等多种性能都有所提高。另外，由于橡胶颗粒的弹性作用，可以降低路面的噪音3-10

分贝。

2.3施工工艺

橡胶沥青碎石封层的施工设备主要为同步碎石封层洒布车，该设备是一台较为复杂的专用设备，施工前应仔细调试。首先要对设备的计量系统进行准确标定，洒布量的误差控制在0.1kg/m2-0.2kg/m2；其次，对碎石布料器及喷油嘴等处进行校正，确保喷洒的雾化效果和布料的均匀程度满足工程的施工要求。

在施工过程中，除同步碎石封层车外，还需要一台装载机、大吨位胶轮压路机1-2台、拉料车三辆，强力清扫车一辆，吹风机若干，如距料场较远还需一台沥青保温搅拌运输车。

1）清扫：施工之前先将要施工的路段封闭交通，强力清扫车配合人工先将路面清扫干净，对难以清除的泥块、水迹、油渍等，人工用钢丝刷或吹风机清理干净，否则这些都会影响沥青与原路面的粘结。

2）放线：为保证洒布宽度和线形的直顺，在施工前根据设计宽度和洒布车的布料宽度用白石灰粉撒出中线及边线，以便准确施工。

3）施工：洒布车在施工的同时，工作人员应跟随其后，一旦发现喷油嘴堵塞或洒布不均匀，布料器因超粒径石料堵塞而出现碎石撒布不均匀等现象时应立刻叫停，等故障完全排除以后重新施工。另外，在撒布车后面由专人剔除撒布出的超粒径石料，并将洒出工作面两侧的石料回收，胶轮压路机紧跟慢压，在不断的碾压过程中完成石料与沥青的粘接、裹覆。胶轮压路机碾压遍数不少于十遍。

4）养护：在施工完成后，要及时将施工缺陷进行处治，经过一定时间的成型，即可开放交通，具体时间应根据现场天气、温度、碾压程度等现场因素确定，一般可在施工完成后1h-2h即可开放交通。在开放交通后，也应根据路面的情况适时养护，若遇高温泛油现象，应及时撒布石料进行养护，对多余的石料及时进行清扫回收。

3橡胶改性沥青碎石封层施工技术要求

1）石料与沥青的选择及用量。石料应使用洁净干燥坚硬耐磨且有棱角的碎

石，过多的矿粉会大量吸附沥青，造成沥青的浪费，而且严重影响粘结效果，石料的棱角不但可以增大碎石层构造深度，提高摩擦系数，而且有棱角的石料比圆石料更容易粘结，更不容易脱落；另外石料应大小统一，粒径均匀，若出现大粒径石料会卡住料门，造成一道缺料；用量应根据试验结果严格控制，否则，大石料过多会影响和小石料的嵌挤以及层间粘结，且对轮胎磨损严重，过少则无法形成骨架作用，小石料过多会造成飞石，影响行车安全，且浪费，过少则不能完成填隙作用。在本工程中，采用双层橡胶改性沥青碎石封层，首先对石料进行水洗，然后进行拌合楼除尘加热，加热温度控制在70℃-80℃，然后上路进行施工。下面层采用10mm-15mm碎石，覆盖率控制在80%-85%，沥青洒布量控制在2.2kg/m2，上面层采用5mm-10mm碎石，覆盖率控制在95%-100%，沥青洒布量控制在1.4kg/m2。基质沥青采用克炼100号沥青；橡胶粉选用内胎粉，橡胶粉掺量为25%。（沥青的技术要求及碎石质量技术指标要求参见技术规范）

2）施工温度要求：橡胶改性沥青碎石封层施工对温度的要求较高。施工时地表温度不应低于25℃，地表温度过低，会造成返潮现象，导致铺筑层与原路面粘结不牢固，造成脱皮或卷皮。橡胶沥青现场洒布温度控制在190℃-200℃度之间，洒布温度过低会造成洒布不均匀或喷嘴堵塞现象。

3）清扫：对于碎石封层这种层状结构，层与层之间的结合效果极大的影响着封层最终的效果，因此清扫环节也尤为重要，过多的浮尘会更多的吸附沥青，从而造成沥青的浪费；路面上的泥块本身与路面的粘结就不稳定，如不清除，会造成封层与原路面的脱离；水迹更是要用吹风机彻底吹干，如果路面有残留水迹，沥青在喷洒到路面的一瞬间就立刻冷却，并且与原路面间夹着一层水膜，完全没有粘结力，一旦受力就会脱落；油渍则要用矿粉或土覆盖，扫开，吹净，否则会将喷洒的沥青溶解，脱落，造成病害。保证沥青的喷洒温度是施工的重要环节，合适的温度可以确保沥青的雾化，喷洒的均匀，以及与石料的裹覆。

4）接缝处治：纵横接缝往往是橡胶沥青碎石封层最薄弱最容易出现病害的部位，因此在处理接缝位置时要多加注意，横缝处要放置油毡或钢板保证接缝的密实与美观，纵缝则要注意两侧层面的搭接，如果是两层施工，还要注意将上下层接缝位置错开，如果接缝处治不当，会出现油带、错台等新的病害。

5）养护：施工完成后，根据实际情况及时对完工路段进行养护。

4橡胶沥青碎石封层工艺特点

4.1优点

1）它施工工艺简单，效率高，施工速度快，工程造价低，其费用近相当于热拌沥青罩面的15 %-25 %。

2）耐久性好，使用寿命为5-8年，能有效延长原路面寿命，因此碎石封层是一项可取的高性价比施工工艺。