橡胶沥青混凝土路面（共10篇）
橡胶沥青混凝土路面 篇1
在国外,橡胶沥青应用于公路上起始于20世纪60年代,而我国橡胶沥青真正应用在公路上是始于20世纪90年代末。随着高速公路、城市道路建设的快速发展,沥青路面的质量亟待提高,橡胶沥青在道路建设中的应用也越来越广泛。近年来,橡胶沥青已在成都、重庆等城市旧路改造工程中得到广泛的应用。橡胶沥青路面施工方法研究对于橡胶沥青在道路工程中的推广应用具有重要意义,本文以福州市铜盘路路面改造工程为例,详细阐述橡胶沥青混凝土路面的施工工艺及质量管理措施,以供工程技术人员参考。
1 工程概况
福州市铜盘路路面改造工程起于铜盘路与华林路交叉口,由东向西延伸经福飞路、屏西路止于西二环交叉口,改造全长约1.086km。华林路至福飞路路段原路面为沥青混凝土路面,路面局部已出现不同程度的损坏,主要为反射裂缝、纵向施工缝、局部凸起等病害,既不利于行车舒适,又影响了市容形象。福飞路至西二环路段原路面为水泥混凝土路面,路面出现贯通的纵向裂缝、管线过街位置及个别井座周边出现路面破碎现象。铜盘路行车道原路面为水泥混凝土路面,部分采取如下改造方案:根据病害情况,将旧水泥板进行换板、灌浆、裂缝修补及喷砂打毛等处理后,在水泥混凝土板纵横缝处铺设0.5 m宽防水卷材,然后洒布改性乳化沥青0.6 kg/m2～1.0 kg/m2作为粘层,再加铺6 cm改性沥青AC-20F+改性乳化沥青0.3 kg/m2～0.5 kg/m2+4 cm橡胶沥青ARC-13,铺筑总厚度10 cm。铜盘路原路面为沥青混凝土路面部分(华林路至福飞路)的加铺方案:根据病害情况,将旧沥青混凝土路面清扫干净后(已损坏的路面应铣刨再铺筑),然后洒布改性乳化沥青0.3 kg/m2～0.5 kg/m2作为粘层,再铺筑5 cm橡胶沥青ARC-13。
2 橡胶沥青混合料生产与施工
2.1 橡胶沥青混合料配合比设计
橡胶沥青混合料配合比设计,应遵循现行规范关于沥青混合料的目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段。可采用体积法进行设计,即按照混合料设计空隙率、矿料间隙率等体积指标的要求,确定最佳级配和油石比。混合料设计方法宜采用马歇尔击实试验方法,在有条件地区也可使用旋转压实的试验方法。混合料试件的密度应采用蜡封法测定,混合料的理论密度宜采用真空法测定,当采用理论计算法时,应通过试验确定混合料毛体积密度与表观密度的比例关系。
2.2 橡胶沥青混合料生产
将加热后的橡胶沥青结合料输送到沥青拌和站的拌和设备中与集料充分拌和。宜采用间歇式拌和机,拌和时间根据具体情况经试办确定,以沥青均匀裹覆集料为度,间歇式拌和机每盘的生产周期应不少于50 s。
2.3 橡胶沥青混合料运输和摊铺
橡胶沥青混合料运输和摊铺与改性沥青混合料基本相同,一定要保证施工温度。
2.4 橡胶沥青混凝土碾压
橡胶沥青混合料碾压应遵循“紧跟慢压、高频低幅”的原则,在高温下进行压实。当温度过高时,应增大压路机与摊铺机之间的间距,否则过热碾压会导致混合料的推移。
2.5 交通状况
由于橡胶沥青混凝土的特殊性质,粘性较大,其停置时间要长于其他类型混凝土,一般碾压成型后4 h～5 h,路表温度降低到30℃方可允许小型车辆低速通行,12 h后方可通行大型车辆。
3 施工技术要求
3.1 拌和
要把好原材料质量关。沥青混合料拌和、摊铺、碾压等工序施工应由专业的施工技术人员管理、把关;要注意目测检查混合料的均匀性,及时分析异常现象。如确认是质量问题,应作废料处理并及时予以纠正;拌和楼的控制室要逐盘打印各种材料的用量和拌和楼运行情况,并定期对拌和楼的计量系统进行校核。
3.2 运输
拌和机向运料车放料时,汽车应前后移动,分三堆装料,以减少粗集料的分离现象,同时应对每车混合料的温度进行检测;沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余,摊铺机前方应有五辆运料车等候卸料;运料车应用完整无损的双层篷布覆盖,以资保温防雨或避免污染环境;连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10 cm～30 cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡,靠摊铺机推动前进。
3.3 摊铺
连续稳定的摊铺,是提高路面平整度最主要的措施。宜采用两台摊铺机梯队摊铺,以提高摊铺层均匀性和压实度。摊铺机的摊铺速度应根据拌和机的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度予以调整,做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。不应任意以快速摊铺几分钟,然后再停下来等下一车料。午饭应分批轮换交替进行,切忌停铺用餐,争取做到每天收工停机一次。为了提高路面压实度,下面层沥青混凝土必须采用导梁施工工艺。对原路面抄平后,采用导梁工艺,可提高路面加铺后的平整度。用机械摊铺的混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏。一般不用人工不断地整修,只有在特殊情况下,需在现场主管人员指导下,允许用人工找补或更换混合料,缺陷较严重时应予铲除,并调整摊铺机或改进摊铺工艺。由两台摊铺机联合作业实施摊铺,前摊铺机过后,摊铺层纵向接缝上应呈斜坡,后面摊铺机应跨缝5 cm～10 cm摊铺。两台摊铺机距离不应超过10 m。
摊铺机应调整到最佳工作状态,调试好螺旋布料器两端的自动料位器,并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。螺旋布料器的料量应高于螺旋布料器中心,使熨平板的挡料板前混合料在全宽范围内均匀分布,并在每天起步前就应将料量调整好,再实施摊铺,避免摊铺层出现离析现象;并随时分析、调整粗细料是否均匀,检测松铺厚度是否符合规定。摊铺前应将熨平板预热至规定温度(不低于100℃),摊铺时熨平板应采用中强夯等级,使铺面的初始压实度不小于85%。摊铺机熨平板必须拼接紧密,不许存有缝隙,防止卡入粒料将铺面拉出条痕。要注意摊铺机接料斗的操作程序,以减少粗细料离析。摊铺机集料斗应在刮板尚未露出,尚有约10 cm厚的热料时,下一辆运料车即开始卸料,做到连续供料,并避免粗料集中。摊铺应选择在当日高温时段进行,路表温度低于15℃时不宜摊铺。摊铺遇雨时,立即停止施工,并清除未压实成型的混合料。遭受雨淋的混合料应废弃,不得卸入摊铺机摊铺。
3.4 碾压
为了保证压实质量必须配备足够的压实设备根据本工程实际情况,在压实作业前至少配备5台压路机。其中钢轮振动压路机2台,胶轮压路机2台,光轮压路机1台。沥青混合料的压实是保证面层质量的重要环节,应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤;初压应尽量在较高温度下进行,一般采用钢轮压路机静压1遍～2遍;复压应紧跟初压,可采用轮胎压路机和钢轮振动压路机,当出现粘轮现象时,不得向压路机涂油或油水混合液,必要时可喷涂清水或皂水。压路机应以缓慢而均匀的速度碾压,压路机适宜的碾压速度随初压、复压、终压及压路机的类型而别,可通过试铺确定;为避免碾压时混合料推挤产生壅包,碾压时应将驱动轮朝向摊铺机;碾压路线及方向不应突然改变;压路机启动、停止必须减速缓行,不准刹车制动。压路机折回不应处在同一横断面上。在当天碾压的尚未冷却的沥青混凝土层面上,不得停放压路机或其他车辆,并防止矿料、油料和杂物散落在沥青层面上。要对初压、复压、终压段落设置明显标志,便于司机辨认。对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理和检查,使面层做到既不漏压也不超压。压实完成12 h后,方能允许施工车辆通行。
4 施工阶段的质量检查
施工阶段要加强质量检查工作,这是保证施工质量所必需的环节。施工阶段的质量检查主要包括原材料的质量检查、混合料的质量检查及面层的质量检查。原材料的质量检查包括沥青、粗集料、细集料、填料。混合料的质量检查包括油石比、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度;混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度;混合料拌和均匀性。面层质量检查包括厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位及摊铺的均匀性等。
5 结语
橡胶沥青路面不仅具有高温稳定性、低温柔性、抗裂、抗老化、抗疲劳及抗水损等优点,而且还解决了废轮胎固体污染问题,因此,近年来在国际范围内得到了广泛的应用。福州市水泥混凝土路面加铺沥青混凝土改造工程首次采用橡胶沥青作为罩面层,本文从原材料控制、配合比设计、拌制、运输、摊铺、碾压等方面阐述了怎样做好橡胶沥青混凝土路面的施工工作。本文的案例也可为今后推广福州市橡胶沥青做出实质性的贡献。
摘要：以福州市铜盘路路面改造工程为例,从原材料控制,配合比设计,拌制,运输,摊铺,碾压等方面阐述了橡胶沥青混凝土路面的施工工艺和技术要领,以期指导实践。
关键词：橡胶沥青,路面,施工技术,质量
参考文献
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[4]周和胜,尚光明,王振坤.橡胶沥青在公路工程中的应用[J].交通标准化,2009(12):8-10.
[5]汤峰.沥青路面施工中的质量控制分析[J].山西建筑,2008,34(23):296-297.
橡胶沥青混凝土路面 篇2
关键词：橡胶粉 改性沥青 路面施工 技术控制
中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0073-02
随着国民经济的快速增长，我国的公路建设速度也得到了迅猛的发展。与此同时，路面行车呈现高速、超载和高动水压力的趋势，在超载、温变和车速等因素综合作用下，高等级公路大面积的水损坏、沥青迁移、高温永久变形等早期路面损坏现象日趋明显，传统沥青的性能已经满足不了公路发展的要求。通过了解发现，橡胶粉改性沥青的性能较为突出，对改善材料抗水抗裂能力具有重要的促进作用。橡胶粉改性沥青混合料成功应用，一方面可以解决因废旧轮胎大量堆积而造成的黑色污染和土地占用，保护环境；另一方面又能实现废旧轮胎的资源化再利用，缓解国家资源短缺的压力。
1 橡胶粉改性沥青定义
橡胶粉改性沥青是近些年新出现的材料形式，其主要成分是橡胶粉，其生产过程是将废旧的橡胶材料研磨成粉状，并在橡胶粉内添加各种提高橡胶粉性能的添加剂，保证橡胶粉能够具有足够的强度。同时，将改性后的橡胶粉加入到沥青中，对复合沥青材料进行加温加压，最终达到提高改性沥青整体强度和抗氧化、抗水及抗裂缝的能力。因此，橡胶粉改性沥青以其独有的优势，在公路建设中得到了充分的应用。
2 工程实例及施工工艺
2.1 橡胶粉改性沥青的工程实例
长期以来云南省公路局高度重视新技术、新工艺的开发与利用，尤其近两年来公路局、总段、段各级都在积极的开展沥青路面预防性养护劳动竞赛，积极探索新技术、新材料、新工艺、新设备的大力应用。那么如何采用多元化的新型材料和新工艺来提高养护质量，延长公路使用寿命，这是摆在我们面前的现实和难题。考虑到橡胶粉改性沥青混合料在高温稳定性、低温抗裂性、抗水损坏能力、抗老化性能和抗疲劳性能等方面更优于其他改性沥青混合料，大理公路管理总段通过论证后决定在国道320线K3089+400跨线立交桥引道大修工程面层采用橡胶粉改性沥青AC-13C作为试验路段。
2.2 橡胶粉改性沥青的施工工艺
2.2.1 技术控制
橡胶沥青的材料技术控制详见表1和表2。
2.2.2 橡胶沥青的生产工序
（1）用水洗法将不同细目的橡胶粉分别过2.0MM的筛孔，并计算出各自的通过量百分率。根据各细目的橡胶粉筛分结果和配比计算出合理的级配。
（2）按要求称出定量的90#基质沥青。
（3）已称好的90#基质沥青慢慢倒入拌合设备内，升温至180℃。
（4）按比例把掺配好的橡胶粉徐徐放入已升温至180℃的基质沥青中。
（5）将沥青与橡胶粉混合后加热，待温度升高到218度时开始均匀搅拌。
（6）将材料倒出，并对材料进行保温。
2.2.3 混合料的运输
由于橡胶沥青的材质相对特殊，在运输过程中只有保证材料的温度处于所需范围，才能避免橡胶沥青过热或者过冷造成材质变化。基于这一认识，在橡胶沥青的运输过程中，我们应采用恒温容器运输，并且避免橡胶沥青与空气直接接触，减少橡胶沥青的变质的机会。同时，还要在物料运输过程中在橡胶沥青中插入温度计，如果橡胶沥青出现温度快速变化，应立刻采取应急措施。
2.2.4 混合料的摊铺
在公路施工中，沥青摊铺如何保证均匀是重要的质量指标。基于这一需求，既要从设备控制入手，也要从物料混合粘稠度的控制入手。螺旋布料器中的混合料稍高于螺旋布料器的2/3，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。
2.2.5 混合料的压实
橡胶粉改性沥青混合料的碾压与SMA混合料基本类似。由于沥青用量较高，为了防止胶轮压路机粘轮和泛油现象，碾压过程中不宜使用橡胶压路机。同时由于橡胶沥青粘度大，在碾压过程中应严格控制各环节温度。本实验路段采用“静1+振5+收面”的方式，压路机采用高频低振幅的模式碾压，混合料碾压过程中指派专人对碾压遍数、碾压效果进行跟踪，确保碾压工艺匹配性。
结合公路施工实际，在橡胶粉沥青摊铺过程中，由于橡胶粉沥青对温度比较敏感，一旦橡胶粉沥青在摊铺过程中温度下降过快，将会导致橡胶粉沥青迅速变硬，不但会影响公路的施工质量，还会影响橡胶粉沥青材料的使用。因此，在橡胶粉改性沥青混合料的压实过程中，我们应注意控制橡胶粉沥青的温度，并注意浇水时机，确保橡胶粉沥青在摊铺过程中能够取得积极效果。
2.2.6 接缝处理
接缝处理主要注意纵向施工缝和横向施工缝。
（1）纵向缝采用热接缝，当摊铺搭接宽度适合时，可将搭接部分新摊铺的热混合料回推，在缝边形成小的凸脊形。如果搭接材料过多，则应直接用平头铲沿缝边刮整齐，刮掉多余的混合料应废弃，不得抛洒于尚未压实的热混合料上。
（2）横向缝采用平接缝，应当在当天施工结束后挖出、清扫、成缝。连续摊铺前应选用3m直尺检查接缝处压实路面的平整度，如果平整度、厚度不符合要求用切割机切缝，切除后在摊铺新的混合料。横向接缝应先涂一层沥青使前后两部分粘结好，摊铺前熨平板应充分预热并在摊铺机的熨平板下放置起始垫板，垫板的厚度应等于混合料松铺厚度与压实路面厚度的差，其长度应超过整平板前后边距。横向接縫处摊铺混合料后应先清缝，然后检查新铺筑的混合料松铺厚度是否适合。碾压时应先按垂直车道方向沿接缝进行并，并应在路面纵向边熨平板放置帆布或土工布，其长度应足够压路机驶离碾压区。
2.2.7 施工质量检测
（1）道路碾压成型后经外观检查：外观均匀、密实无泛油现象。经铺砂法检测深度在1.22cm左右，说明抗滑性能可以满足设计要求。
（2）现场随机钻起4个芯样，检查路面厚度和压实度。检查结果：压实厚度在4cm～4.3cm间，路面压实度在98%～99.3%间，满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。
（3）现场进行渗水试验，试验结果表明：路面结构渗水系数较小每分钟在45ml/min，表明具有良好的密水性能。
（4）用连续平整度仪检测平整度：检测结果平整度为0.65满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求。说明施工环节控制较好。
3 结论
通过严格的项目管理和技术控制，橡胶粉改性沥青作为一种新型材料在国道320线K3089+400跨线立交桥引道大修工程中的使用，较好满足了各项技术指标要求，大大提高了路面质量，降低行车噪音，更能体现出它具有的高温稳定性、低温抗裂性、抗水损坏能力、抗老化和抗疲劳等性能。
通过本次实验工程我们认为，橡胶粉改性沥青的使用拓展了道路工程材料选择的空间，能够对环境资源的和谐发展起到良好的促进作用，符合国家循环经济和绿色经济发展方针，橡胶粉改性沥青将成为我国沥青路面材料领域又一项很有前景的新兴技术。
参考文献
[1]JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范[S].
[2]吴晓东.橡胶粉改性沥青的路用性能及应用[J].公路交通科技，2009（11）：55-57.
橡胶沥青混凝土路面 篇3
关键词：高模量路基,冲击碾压,橡胶沥青
1 前言
“强基薄面”理论是沙庆林院士在“八五”功关项目中提出的路面设计理论。它的基本思想是路基要稳定、基层要强固、进而可以减薄路面结构层的厚度。本文通过辽宁省滨海公路的应用实践, 验证了冲击碾压技术对提高路基强度效果显著;通过增设橡胶沥青应力吸收层, 面层采用橡胶沥青混合料路面, 与普通沥青路面相比, 可以减薄面层的厚度。
2 高模量路基与橡胶沥青混凝土路面组合技术方案
滨海公路某试验段基于“强基薄面”理论, 采用路面组合技术的试验方案为: (1) 在淤泥质软土地基进行抛石挤淤, 经过常规振动碾压正常压实后, 采用冲击碾压补强20 次, 以此来提高路基的强度, 获得高模量路基; (2) 在基层与面层之间增设橡胶沥青应力吸收层, 其作用是抵抗基层的反射裂缝, 利用橡胶沥青具有的高粘特性从而增强层间粘结并提高面层的防水。 (3) 利用橡胶沥青良好的高低温性能, 面层采用只铺设一层5cm密级配中粒式橡胶沥青混凝土, 以此来验证“强基薄面”的技术效果。
2.1 高模量路基与冲击压实技术
试验路起止桩号为K0+550~K0+760, 长210 米。在旧路中心线位置每隔30m设置检测点, 冲击压实采用南非研制开发的25T3-25KJ三边形冲击式压实机, 该机行进中每秒冲击地面两次, 相当于低频大幅冲击压实土体, 产生的强烈冲压波通过深层传播, 其压实深度可随碾压遍数递增。对碾压后的路基沉降量、弯沉值及回弹模量进行检测, 结果如下:
(1) 路基沉降量观测结果
路基沉降量观测以每碾压5 次为一个检测单元进行, 经过20 次冲击碾压补强后, 路基获得了6.85cm的沉降量。通过同步观测, 路基整体未发现明显的侧向位移, 表明通过冲击碾压对路基起到了明显的加固作用。
(2) 路基弯沉值检测结果
对该试验段冲击碾压后的弯沉值进行检测, 结果见下图。为方便比较, 把未进行冲击碾压的K0+450, K0+500 桩号的弯沉值列入图中。
通过比较弯沉值检测结果, 旧路经过冲击碾压后, 弯沉值明显降低, 说明旧路的整体刚度有所增加。随测点位置的不同, 冲击碾压后的弯沉值呈现高低起伏的变化规律, 其原因是路面经过冲击碾压后呈现波浪状, 位于波谷处弯沉值小, 位于波峰处的弯沉值大。
(3) 路基回弹模量检测结果
旧路经冲击压实后检测的回弹模量对比结果见下图。
与未经冲击碾压旧路比较可知, 经过冲击压实后, 回弹模量值有所上升, 说明经过冲击碾压后, 旧路的整体刚度和承载能力得到提高。但同弯沉值一样, 回模弹量数据也具有一定的离散性。通过对回弹模量和弯沉的相关性分析, 可知二者的相关性较好, 检测结果真实可靠。
2.2 橡胶沥青应力吸收层
橡胶沥青应力吸收层是一种在喷洒橡胶沥青结合料后, 立即撒铺一定粒径的粗集料, 经碾压而形成的薄层。由于橡胶沥青的高粘特性, 这一功能层在路面结构中起到减震防噪、吸收应力、减少反射裂缝、防水和层间粘结等多种特殊的优良功能。
橡胶沥青应力吸收层的施工工艺如下: (1) 施工前, 对基层进行清理, 确保基层干燥、整洁、无尘土杂物; (2) 使用专用洒布设备喷洒橡胶沥青, 洒布温度控制在190℃左右, 洒布量控制在2.2kg/m2左右; (3) 橡胶沥青洒布后马上进行碎石撒布, 碎石的撒布量为10~12 kg /m2, 为增加碎石与橡胶沥青的粘结性, 可对碎石进行预裹覆处理; (4) 碎石撒布之后, 及时用重型胶轮压路机紧跟粗集料撒布车进行碾压1~2 次, 碾压后再将多余的碎石清扫干净。
2.3 橡胶沥青混凝土路面
2.3.1 路面结构设计
试验路借鉴了南非“强基薄面”理论, 改变了原设计方案, 只采用一层5cm中粒式橡胶沥青混凝土 (ARAC-16) 。具体结构为: 5.0cm橡胶沥青混凝土 (ARAC—16 型) 表面层、1.0cm橡胶沥青应力吸收层、高渗透乳化沥青透层油、20cm厂拌水泥稳定碎石基层、20cm厂拌水泥稳定级配砂砾底基层、15cm级配砂砾垫层。
2.3.2 橡胶沥青混合料性能
混合料正式生产之前, 进行了目标配合比设计。室内做了连续级配和间断级配, 筛分结果见表。考虑到橡胶沥青的高粘性特, 最终选择间断级配, 筛分结果如下表所示。石料采用石灰岩, 细集料采用石灰岩石碎和天然砂。
以空隙率为控制指标, 设计空隙率为4.1%, 通过马歇尔试验确定橡胶沥青混合料最佳油石比为6.4%。马歇尔试验结果见下表。
混合料高低温性能试验结果见下表
从表3、表4 可以看出, 橡胶沥青混合料的目标配合比设计和高低温性能各项指标均符合规范要求。
3 结论
(1) 采用冲击碾压技术对软弱地基上的填石路基进行加固, 提高了路基的整体强度和回弹模量, 为减薄沥青面层厚度提供可靠的保障。
(2) 试验路利用橡胶沥青具有的高粘弹特性及良好的高低温性能, 采用橡胶沥青应力吸收层和橡胶沥青混凝土路面组合结构。经过对试验路后期运营情况跟踪观测结果表明, 组合结构有效地减缓了路面反射裂缝的出现, 路面结构层厚度减薄后总体运行情况较好, 说明该项技术是一项值得推广的先进技术。
参考文献
[1]李延刚, 冲击碾压、橡胶沥青及应力吸收层组合技术在公路工程中的应用研究, 北京科技大学学报
谈公路沥青混凝土路面施工 篇4
【关键词】沥清混合料;路面;碾压;温度控制
1.沥青混合料温度控制
沥青混合料的温度控制包括混合料拌和厂温度控制和摊铺现场温度控制两部分。
1．1混合料拌和温度
拌和厂温度控制包括沥青加热温度、矿料加热温度和沥青混合料出厂温度。虽然拌和机均有一般的控制系统和自动记录，但是为了防止操作失误和仪表失灵，试验员仍负责检查测量沥青混合料的出厂温度。
1．2铺筑现场温度控制
现场温度控制包括混合料到场温度、摊铺温度、初压温度和终压温度。各种温度由现场负责人员亲自测试。对运到现场的沥青混合料的温度我们做到至少每小时检测一次，同时注意温度均匀性和色泽度。如混合料的温度低于120℃，就及时通知拌和厂调整温度。对不满足温度要求的混合料坚决废弃不用，以保证碾压温度和沥青混凝土的耐久性。如运到现场待摊铺的相邻两辆运料车中沥青混合料的温度差别超过20℃，则将料车卸料的次序适当调整，以保证碾压温度的均匀性。
2.沥青混合料拌和均匀性控制
沥青混合料的拌和时间为每盘45s（从向拌和室中加入沥青开始拌和起算，至少35s以上）。混合料均匀性的要求是所有矿料颗粒全部被沥青裹覆，无花白颗粒，颜色均匀一致，无结团成块和粗细颗粒离析现象。
3.沥青混合料的运输
按要求沥青混合料运输车的运量应较拌和机的产量和保持摊铺机摊铺速度所需的混合料有所富余。试验段用载重15t以上的自卸汽车15辆，平均每辆车运料5趟，基本上做到了在施工过程中摊铺机前有运料车在等候卸料，使摊铺机工作不停顿（摊铺机开始摊铺时，在机前至少有五辆运料车待卸）。运料车拉料出厂时由试验员检测沥青混合料温度后才可运到现场摊铺。从拌和厂到铺筑现场运距为6km，运输时间不到半小时，运输途中温度损失2℃-3℃。在连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10cm-30cm处停住，配合得较熟练，没有撞击摊铺机的现象，在卸料摊铺过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。
4.沥青混合料的摊铺
4.1采用两台摊铺机
采用两台ABG423摊铺机一前一后相距约8m成梯队作业进行联合摊铺，以消除纵向冷接缝。相邻两幅的摊铺层保持6cm-10cm重叠，以保持接缝处混合料饱满，使碾压密实后接缝处不出现凹陷现象，但也不能有凸起现象。但在摊铺过程中，稍不注意就出现了搭接宽度不够和接缝处料不饱满以及碾压密实后接缝下凹现象，影响面层的横向平整度和美观。同时，通过温度测量尽可能保持两台摊铺机摊铺的混合料温度基本一致，以提高纵向接缝处的碾压效果。
4.2采用自动找平装置平衡梁
采用自动找平装置平衡梁，用于保持摊铺机前后高差相同的摊铺厚度和提高平整度。拌和机的生产能力为240t/h，至试验段的平均运距是6km，运输时间12min-20min，摊铺层宽度10.5m，根据上述因素和运料车的吨位，确定摊铺机的摊铺速度为4m/min，以这样的速度摊铺混合料，试验段的表面平整度较好。
在铺筑过程中，使摊铺机螺旋分料器不停顿地转动，并使分料器两端保持存有不少于分料器轴心高度的混合料，经常注意摊铺机两端熨平板的工作状况，做到了在摊铺宽度范围内不发生明显粗细颗粒离析现象。
5.沥青混合料的松铺系数
参照《公路沥青路面施工技术规范》对机械摊铺沥青混合料的要求以及本合同段上面层的铺筑经验采用下面层的松铺系数为1.17。铺筑过程中测量虚铺厚度10次，其值变化在4.92cm-5.12cm，平均5.02cm。竣工后，共取4个钻件，4个钻件厚度的变化范围为4.0cm-4.03cm,平均4.01cm。由此得到实际的压实系数为5.02/4.01=1.17。
6.沥青混合料的碾压
沥青混合料碾压分初压、复压和终压三个阶段进行。在认真掌握碾压温度的同时，压路机以慢而均匀的速度碾压，以达到要求的密实度和良好的平整度。
6．1压路机碾压方式
压路机从外侧路肩开始向中央分隔带一侧碾压。初压阶段相邻碾压带叠压（错轮宽10cm-15cm），复压和终压阶段叠压宽约80cm。当初压外侧时，在外侧边缘先留出宽约为20cm暂不碾压，待复压最后一遍和终压过程中再碾压边缘，以防止向外推移。
6．2压路机碾压程序、碾压速度和遍数
初压使用了YZC12双钢振压路机。钢轮以2.5km/h的速度向前碾压，同时钢轮不振动。压路机沿原碾压带退回时钢轮振动碾压。这样从外侧逐渐叠压到内侧，相当于碾压两遍，并完成初压。沿外侧进行第一道碾压时，压路机直碾压到离摊铺机3m-5m左右。逐道向内侧碾压时，压路机前进到第一道碾压带的前端并与前端略有错开，不在一条横线上。初压温度在130℃左右。初压过程中未发生推移、发裂等异常现象。复压紧跟在初压后进行，复压的碾压速度为4km/h，共碾压6遍，复压温度在90℃-110℃之间。与初压的方式和程序相同。为避免漏压，进行初压的压路机后退碾压时退到复压段上10m左右，即初压段与复压段重叠10m左右。终压紧跟在复压后进行，先振动碾压一次，再静压一次，至少碾压两遍，至无轮迹为止。终压温度在70℃-80℃之间。
7.施工人员组织
沥青混凝土路面施工时各工序相互联系非常紧密，而且往往 是连续作业，所以人员配置都是双班制，在关键工序上要多配置 几名责任心强、技术较好的人员。一般共分两大组，即试验室组和现场组。
7．1试验室组
7.1.1负责沥青混合料拌和厂砂石料含泥量检测、颗粒分析、沥青混合料的配合比、沥青性能检测、沥青加热温度、沥青混合料的出厂温度以及进行热拌沥青混合料的马歇尔试验、抽提试验等，检验各项技术指标是否符合要求。发现不符合要求的技术指标，及时采取相应的措施进行调整。
7.1.2测量前一天的面层平整度以及钻芯取样测定其密实度和厚度。
7．2现场组
7．2．1负责检测、检查试验段的现场清理、清扫情况。
7．2．2全面了解拌和机的生产能力以及运输工具、摊铺机、压路机等设备的配套情况。
7．2．3检测热拌沥青混合料的到场温度、摊铺温度和碾压温度；严格掌握摊铺层虚厚、宽度和横坡度。
7．2．4严格检查摊铺均匀性，发现有离析现象及时提醒拌场纠正，并作好现场记录。
7．2．5严格掌握碾压遍数和碾压温度。
7．2．6做好现场施工记录。
8.落实安全施工保障措施
8.1设置缓行减速标志：在施工路段的起终点设置緩行减速反光标志。
8.2设置安全栏网：在施工路段设置好安全栏网，以保障施工人员、社会车辆和行人的人身安全。
8.3施工工人要穿戴防护服装进行作业，施工管理人员要戴胸签上岗。
8.4设专职安全员：对施工人员要进行经常性的安全教育和安全检查，发现问题及时处理，及时消除安全隐患，确保无重大交通事故发生。
8.5认真贯彻落实各工种的安全施工技术操作规程，违者重罚。
【参考文献】
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［２］交通部公路科学研究所.JTGF40－2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社．
［３］交通部公路规划设计院.JTJ014－79公路沥青路设计规范[S].北京交通出版社.
橡胶沥青路面施工技术 篇5
关键词：橡胶沥青路面,施工工艺,摊铺,碾压
橡胶沥青路面具有较好的耐久性, 低音降噪, 且强度较高, 抗水稳定性好, 减少后期的维修和养护费用, 在实际道路工程中应用较多。橡胶沥青粘度较高, 施工工艺较传统沥青路面有着较大差别, 本文以某环城北段高速公路工程为例, 介绍橡胶沥青改性路面工程的摊铺及碾压施工工艺, 总结橡胶沥青路面施工过程存在的问题。
1 工程概况
沥青面层为以废胎胶粉改性的沥青为胶结料的SMA-13 (沥青玛蹄脂碎石混合料) 。面层结构组合为:4cm厚SMA-13, 1cm厚应力吸收层 (兼顾防水抗裂) , 6cm厚AC-20C (SBS改性沥青) , 8cm厚ATB-25, 35cm厚水泥稳定基层。
2 施工技术要点
2.1 应力吸收层 (防水抗裂) 的施工
应力吸收层的施工工序有:基础底面的清扫、喷洒橡胶沥青、撒布碎石、碾压、清理松散碎石、养护等。施工时应保证其空气温度、地面温度都不应该低于15℃;其中基层底面需保持干燥和清洁;橡胶沥青的撒布温度应在180度到190度之间, 处在表面层下的抗裂防水层, 其橡胶沥青洒布量应控制在2~2.3kg.m-2。工程开始时, 应以约0.4%~0.6%油石比之间预先对碎石进行裹附) , 沥青用量可适当减少, 起步和终止应保证准确的横向衔接, 纵向衔接应保证与撒布部分重叠10cm左右, 撒铺碎石前注意封路, 禁止行人与车辆行通过橡胶沥青层。
喷撒橡胶沥青之后, 应马上撒布碎石, 碎石撒布量应取13~15kg.m-2, 具体情况应根据试铺确定, 不足的地方以人工补足, 同时使用25t以上的胶轮压路机碾压, 压路机数量应为2台, 而碾压次数为3遍。在铺筑沥青上面层时, 应对应力吸收层进行清扫, 清除粘结不牢的松散碎石, 防止抗裂防水层与沥青上面层之间的粘结被破坏。同时, 上面层沥青混合料的施工与应力层防水层应按顺序施工, 一般时间不应超过24小时, 中间禁止任何车辆和行人通过, 以防发生二次破坏和污染。如果施工期间必须开放交通, 直到橡胶沥青应力吸收层施工完成3小时后开放交通, 对车速的要求是不超过25km/h为宜, 沥青面层混合料施工前加铺粘层油。
施工阶段的质量项目检验应包括:橡胶沥青基本性质检测、橡胶沥青撒布量、碎石撒布量、刹车试验及路面外观检查等。
2.2 橡胶沥青路面施工
本项目橡胶沥青混凝土的拌和采用厂拌法, 拌和厂配有足够试验设备的实验室, 粗、细集料都分类堆放, 所有的料源都分开堆放, 且通过抽样试验, 在实际生产中, 每一料源的材料都应进行抽样, 所有的集料、矿粉和沥青应严格按照生产配合比准确计量, 计量误差应在控制范围之内, 橡胶沥青的加热温度、矿粉和沥青的出厂温度都应符合要求。为保证橡胶沥青混合料运输到现场能保证在规定的温度下摊铺和压实, 所有的混合料出厂温度超过正常温度高限的30℃时, 橡胶沥青混合料予以废弃。拌和后的沥青混合料必须保持一致, 没有花白料, 不出现粗细料离析、结团等现象。
摊铺时使用沥青混凝土自动摊铺机, 安装可调的活动熨平板以及整平部件, 摊铺机的摊铺速度应综合考虑拌和机产量、施工配套机械、摊铺层厚、摊铺宽度确定。摊铺机所装备的熨平板自动控制装置、传感器应由基准线自动发信号操作熨平板, 使摊铺机可以铺筑符合设计要求的平整度以及纵横坡。摊铺机在摊铺过程中必须均匀、缓慢且连续的摊铺。摊铺过程中还应随时检查平整度、厚度、宽度以及路拱和温度, 不合格的地方进行适度调整, 外形不规则、厚度不一致, 处于人工构造物接头路段, 空间受限制的地方, 可采用人工铺筑沥青混合料。
橡胶沥青的粘度较大, 因此在压实工艺与其他沥青面层结构有着较大差别, 面层的压实是沥青路面施工的重要环节, 因此合理的压路机组合对于路面的成型有重要作用。出于压实度和平整度的考虑, 初压应选择在较高温度下进行。
由于橡胶沥青的粘度较大, 采用胶轮压路机碾压将发生黏轮, 影响到平整度。因此, 橡胶沥青混合料施工碾压时宜使用振动压路机, 本工程采用4台振动压路机 (双刚轮型) 。与传统工艺一致, 压实分为三个阶段:初压、复压和终压。初压阶段, 压路机在完成静压1遍之后, 换成振动碾压, 碾压遍数要求为3遍, 复压阶段采用振动碾压方式, 3遍为宜;复压阶段, 重型压路机碾压3遍之后, 以静压方式消除轮迹。碾压过程中, 压路机不宜过快, 应缓慢进行, 初压紧跟摊铺机进行, 随着摊铺机逐步推进碾压, 复压、终压应分清段落, 对施工中的相关技术参数如松铺厚度、碾压顺序、碾压速度、温度等设由专门人员进行管理和检查, 总的原则就是不漏压也不超压。对于橡胶沥青混凝土的压实度要求是至少达到96%的要求, 压实完成后的12小时, 才可以开放交通。为防碾压混合料拥包的发生, 碾压时要求将驱动轮朝向摊铺机, 碾压时的路线和方向不能做突然更改, 在压路机启动和停止时, 应做到减速缓行、禁止刹车, 同时压路机不能在同一横断面折回。
本工程项目的橡胶沥青混合料路面施工质量的检查项目、方法、频率参照有关质量规范、标准执行, 交工验收则按国家有关验收规范执行, 经验收后, 本项目的所有指标项目均符合规范要求。
3 结语
由于废胎胶粉的掺入, 有效提高了橡胶沥青混合料的稠度, 增加了路面使用温度的弹性, 有效提高路面抵抗反射裂缝的能力, 抗疲劳能力也随之增加。以废胎胶粉改性沥青所铺筑的路面能减少路面厚度, 维修费用降低, 延长寿命, 经济效益较高。
参考文献
[1]孙祖望, 陈飙.橡胶沥青技术应用指南[M].北京:人民交通出版社, 2007.
[2]王旭东, 李美江, 路凯冀.橡胶沥青及混凝土应用成套技术[M].北京:人民交通出版社, 2008.
橡胶沥青混凝土路面 篇6
根据以往研究,沥青混合料疲劳试验大多都在10～15 ℃下进行。但考虑到武汉地区冬季低温(0 ℃左右)持续时间较长,路面反射裂缝也大多出现在这段时间,为了更好地评价橡胶沥青的低温抵抗反复弯曲荷载的能力,本文选用0 ℃作为混合料疲劳试验的温度,以武汉四新大道沥青路面加铺工程为依托,采用应变控制荷载模式,对比研究了普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料和橡胶沥青混合料的低温疲劳性能。
1沥青混合料级配和用量
对基质沥青和SBS改性沥青混合料,选择工程中常用的AC-13作为试验级配,级配范围与合成级配见图1。以4.5%为目标空隙率,采用马歇尔设计方法,得到基质沥青混合料的油石质量比为4.9%,SBS改性沥青混合料的油石质量比为5.0%。
对橡胶沥青混合料,参考国内外相关技术规范要求后,结合武汉地区市政工程建设经验,选取级配尽量靠近中值,级配范围与合成级配如图2所示。
橡胶沥青混合料目标空隙率同样为4.5%,采用马歇尔设计方法,最终确定橡胶沥青混合料的油石质量比为7.5%。
2疲劳试验说明
按JTJ 052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定进行,采用轮碾法成型试件,再切割成380 mm×63.5 mm×50 mm小梁。小梁弯拉疲劳试验设备为UTM试验机,采用四点应变控制正弦荷载加载,加载频率为10 Hz,试验温度为0 ℃。
3疲劳试验结果分析
应变控制模式的疲劳试验过程中,试件不会出现明显的断裂破坏。通常人为定义当混合料的劲度达到初始劲度的一半时作为破坏准则,此时的重复荷载的作用次数为疲劳寿命。由于所加荷载大小与混合料劲度成正比关系,因此试验中以所加荷载大小达到初始荷载(荷载作用约1 000次时)的一半时作为破坏标准。试验仪和试件的配置见图3。不同种类混合料疲劳试验结果如表1所示。
采用应变控制模式的沥青混合料疲劳特性由式(1)表征:
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式中:Nf为达到破坏时的重复荷载作用次数;ε0为初始弯拉应变;C、m为由试验确定的参数,与混合料类型、混合料组成、胶黏料类型、具体的试验条件(如试验温度、加载频率等)及测试方法有关,其中胶黏料类型和混合料劲度可决定应变疲劳曲线的斜率,对一般的沥青混合料,m值通常为3～6。
对式(1)两边取自然对数,得式(2):
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以ln(ε0)为坐标横轴,ln(Nf)为坐标纵轴建立关系曲线,并进行线性拟合。不同沥青混合料的关系拟合直线见图4,拟合疲劳方程见表2。
可以看出,Nf与ε0在双对数坐标中线性相关性很好。还可以看出,对不同油石比橡胶沥青混合料,在相同的应变水平下,橡胶沥青混合料疲劳寿命最长,SBS改性沥青混合料次之,两者都要明显高于基质沥青混合料,在实际路面低应变水平下,疲劳寿命相差更大。
以上表明在温度较低(0 ℃)时,橡胶沥青混合料具有最好的抵抗反复弯曲荷载的能力,在冬季环境温度较低时,具有较好的抵抗反射裂缝的能力。
4结语
1)在双对数坐标下,沥青混合料的疲劳寿命和应变水平有很好的线性相关性,相关系数达0.99以上。
橡胶沥青混凝土路面 篇7
关键词：橡胶沥青应力层,市政道路,沥青路面
在传统的市政道路建设中, 采用的都是水泥混凝土路面。随着经济的快速发展和人们生活水平的不断提高, 人们对市政道路路面的舒适度提出了更好的要求。传统的水泥路面接缝的存在, 严重的影响到了行车的舒适度, 橡胶沥青应力层应用于市政道路沥青路面的建设, 可以满足了人们对路面舒适度的要求。因此, 加强对橡胶沥青应力层的分析具有重要意义。
1 对橡胶沥青应力层内涵的分析
所谓的橡胶沥青应力层就是一种碎石封层, 在沥青路路面的施工中, 在沥青路面喷洒热橡胶, 撒布单粒集料封层, 在进行碾压工作处理, 把集料嵌入沥青膜。在市政道路沥青路面上应用橡胶沥青应力层, 在延缓裂缝的产生的同时, 其形成的富油层也可以有效的防治水的渗漏。因此, 在市政道路沥青路面的施工中, 要确保施工中使用原材料的质量, 对原材料进行科学的配合, 才能确保橡胶沥青应力层功能的充分发挥。
2 橡胶沥青应力层材料的选择和配合比
2.1 橡胶沥青应力层原材料的选择
在橡胶沥青应力层的制作中, 最主要的原材料就是橡胶和集料。在对橡胶和集料的选择中, 对其性能都有着特殊的要求。对于橡胶沥青原材料的选择, 要求其软化点必须大于54℃, 其弹性恢复不得低于60, 针入度不得低于25摄氏度, 同时, 橡胶沥青177℃的步氏粘度要控制在1.5Pa.s到4Pa.s的范围之内。在橡胶应力层中, 碎石主要是用来传递荷能的, 因此, 碎石要具备足够强的强度, 在选择材料的时候, 要选择玄武岩或者是石灰岩, 在施工的过程中, 还要确定其洁净度和干燥度对于石料和橡胶沥青的选择, 要保证其具有足够的粘附性, 只有粘附性较好的石料和橡胶沥青才能保证沥青路面橡胶应力层吸收层发挥出粘结作用和过度作用。对于石料的选择, 其针片状颗粒含量要求高于10, 压碎值不得低于10, 坚固值也不得低于12。
2.2 橡胶沥青应力层配合比的设定
橡胶沥青应力层配合比的设定主要包括以下两个方面的内容: (1) 碎石撒布量的设定。影响橡胶沥青应力层应用性能的重要因素之一是碎石撒布量。在以往的施工经验中可以发现, 如果在施工的过程中, 碎石撒布量过大的话, 就不能保证橡胶应力层的防裂效果。因此, 施工人员在施工的过程中, 要对橡胶应力层和碎石撒布量之间的作用力进行充分的分析, 并通过先关的试验, 得出碎石直径的取值范围, 保证最佳的剪切强度, 控制好碎石的撒布量范围。经过先关试验证明, 在施工的过程中, 碎石的粒径的最佳范围应该保持在9.5mm到13.3mm以内, 橡胶沥青的撒布量要控制在2.2kg/m3到25kg/m3的范围内。 (2) 橡胶沥青撒布量的控制。橡胶沥青的撒布量直接影响到了吸收层的整体功能。在施工的过程中, 如果橡胶沥青的撒布量不足, 那么就会直接影响到水泥板、沥青罩面以及橡胶沥青应力层的之间的黏结性, 从而导致市政路面出现各种病害。在施工的过程中, 如果橡胶沥青的撒布量过大的话, 路面就会出现泛油情况, 导致橡胶应力层的防裂效果下降。因此, 施工人员在施工的过程中, 要严格的控制好橡胶沥青的撒布量, 在大多数的施工中, 都是采用较高的车辙试模成型水泥混凝土试件来确定撒布量, 先对其进行七小时的养生, 再将其放进60℃的烤箱内将其烘干, 在确定水泥混凝土处于干燥状态的时候, 就进行撒布橡胶沥青操作, 在完成撒布橡胶沥青后, 要及时的进行碎石撒布操作, 再对整体的结构进行剪切实验, 确定碎石的粒径取值范围和橡胶沥青的撒布量。进过先关实验证明, 在施工的过程中, 碎石的粒径的最佳范围应该保持在9.5mm到13.3mm以内, 橡胶沥青的撒布量要控制在2.2kg/m3到25kg/m3的范围内。
3 橡胶沥青应力层在某市政道路沥青路面中应用实例分析
为了分析橡胶沥青应力层在市政道路沥青路面中应用效果, 笔者结合了某市政道路建设的具体情况进行分析。笔者发现, 在未进行橡胶沥青的铺设之前, 该市政道路建设存在着许多的问题, 主要表现在以下几点: (1) 该公路的高度变化较大, 存在不均匀沉降的问题, 导致公路路面出现了很大的裂缝。 (2) 在这条市政道路的分布中, 存在较多的软土路基, 即使在施工的初期施工人员就进行了水泥搅拌桩的处理, 但是还是存在明显的沉降现象, 沥青路面较早的出现了裂缝现象。 (3) 该市政道路建设与一般的市政道路建设相比而言, 施工工期比一般的市政道路施工工期短, 其水稳基层在冬季的时候并没有做过自然的开裂和养生处理, 因此, 该市政道路也没有自然的冬季裂缝发育时间, 在沥青路面铺设完成以后, 就会出现水稳干缩和温度裂缝的情况, 导致沥青路面出现反射性裂缝。
施工人员在对该路面进行了水泥稳定碎石, 在下层之间设置橡胶沥青应用吸收层以后, 减少了沥青路面反射性裂缝的出现, 并且防止裂缝的进一步扩展, 起到了延缓路面出现反射性裂缝的作用。与普通的乳化沥青下封层相比, 橡胶沥青应用层的封水性能和粘附性都要比普通的乳化沥青下封层的封水性能和粘附性强, 其采用机械化施工, 操作较为方便, 在保证质量的同时, 也方便与施工人员的操作。因此, 橡胶沥青应力层在市政道路沥青路面建设中得到了广泛的应用。
4 总结
综上所述, 众多实验表明, 橡胶沥青应力层在市政道路沥青路面建设中的应用, 可以有效的防止沥青路面出现渗水现象和反裂缝现象。因此, 在市政道路沥青路面的建设中, 要加强对橡胶沥青应力层的应用。
参考文献
[1]沈圆顺, 王新宇.橡胶沥青应力吸收层在柔性路面中的应用[J].工程质量, 2011, 13:37-39.
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橡胶沥青混凝土路面 篇8
自1843年橡胶沥青首次出现于英国专利, 橡胶沥青伴随社会经济的发展, 也得到了不断完善。在车流频繁、车辆轴载加大与道路维护、环保与经济等因素的影响, 要求必须加大道路研究力度。作为一种理想的环保型路面材料, 橡胶沥青在公路工程路面改造施工中得到了广泛的应用与推广。该材料的应用, 不仅可以有效提升路面使用性能, 更能达到环境保护、资源节约的目的, 这也对推动我国社会经济可持续发展与缓解因环境污染所引发的次生灾害具有关键性作用。
1橡胶沥青概况
橡胶沥青是指将废旧轮胎原质进行橡胶粉粒加工, 根据相应粗细级配比例组合, 并进行各种高聚合物改性剂的掺加, 同时在充分拌和高温情况下, 一般温度需控制在180℃ 以上, 随后和基质沥青充分熔胀反应后形成的改性沥青胶结材料。因橡胶沥青具备高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性等特点, 在公路结构应力吸收层与表面层内得到了广泛地应用。
作为一种理想的环保型路面材料, 高温情况下, 橡胶沥青具有较高弹性与较强弹性恢复能力, 其是路面抗变形能力与抗疲劳开裂能力改善的重要保障, 其各项技术指标如表1所示。 同时, 因其具备良好的高低温性能, 可对沥青对温度的敏感性进行有效降低。橡胶沥青材料的运用不仅能够保护环境, 降低自然资源浪费, 还能够对人类生存环境进行有效改善。
根据橡胶沥青应用范围不同, 其特点也有所不同, 具体内容如下。
橡胶沥青应力吸收层: 在橡胶沥青层上均匀铺满单一粒径的石料, 通过胶轮压路机嵌挤碾压施工, 挤压橡胶沥青高度为石料3 /4时, 可形成石料嵌锁, 以此构成结构性支撑, 这种情况下形成的碎石封层模式路面就被称为橡胶沥青应力吸收层。该材料具有良好的抗反射裂缝能力、抗水损坏能力及粘结作用。
橡胶沥青混合料表面层: 相比一般沥青混合料, 橡胶沥青混合料沥青用量较高, 通常约为7. 5% 。经长期应用, 橡胶沥青已形成两个不同级配混合料。
1) AR—OFC ( 开级配混合料) : 通过9% 到10% 左右高用量橡胶沥青结合单一粒径碎石拌和形成的材料。
特点: 该材料抗滑能力、防溅水能力、防噪音能力与稳定性良好, 是路面表面层施工的最佳材料。同时, 因其具有良好的抗反射裂缝能力, 在水泥路面超薄罩面中得到了广泛地应用。
2) AP—AP ( 间断级配混合料) : 通过中间粒径断级配结合橡胶沥青搅拌形成。动稳定度超过3 000, 80以上为其冻融劈裂值范围。
特点: 表面构造、密水性与抗剪切稳定性良好, 在道路面层与补强结构中得到了广泛地应用。
2工程案例
某公路工程路面大修改造总长度为8. 04 km, 21. 5到25 m之间为路基宽度, 属于双向四车道。原路面结构层如下。
填方地段: 水泥混凝土面层 ( 23 cm) 、水泥粉煤灰稳定级配碎石基层 ( 25 cm) 、填隙碎石 ( 20 cm) 。
挖土方地段: 水泥混凝土面层 ( 23 cm) 、水泥粉煤灰稳定级配碎石基层 ( 25 cm) 。
挖石方地段: 水泥混凝土面层 ( 23 cm) 、水泥粉煤灰稳定级配碎石基层 ( 15 cm) 。
根据施工规定及施工现场实际情况分析, 可选取橡胶沥青应力吸收层与改性沥青路面结构结合方式进行施工。
3路面改造项目中橡胶沥青施工准备
3. 1材料准备
选取橡胶沥青作为施工材料, 其各项技术指标要求如表1所示。沥青矿料级配应与施工规定相符, 清洁、干燥、无风化及杂质为粗集料的特点。粗集料一般选取玄武岩石料, 同时, 应确保和沥青粘结性需求相符, 为达到良好施工效果, 可通过抗剥离施工方式进行施工。清洁、干燥、无风化与杂质为细集料的主要特点, 0. 075以下含量的天然砂为细集料的清洁程度指标, 以砂当量表示石屑、机制砂, 其规格特点如表2所示。
3. 2配合比设计
配合比设计时, 沥青混合料动稳定度需控制在3 000次/ mm以上, 小梁低温抗裂试验内弯曲破坏应变需控制在2 000以上。根据工程案例实际情况, 其目标配合比设计级配如表3所示。
配合比设计完成后, 应检验各种原材料的性能与质量, 并向监理工程师进行报送、审批。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计, 并选取最优数据配制, 通过试拌铺筑等进行施工。
路面改造施工前, 应按照相关施工要求检查基层, 如基层质量与施工要求不符, 则不能进行橡胶沥青面层铺筑。并调查、试验各种材料, 确保施工过程中材料的稳定性。同时应全面检查各种施工机械, 通过调试, 确保其性能始终位于最佳状态。
4路面改造项目中橡胶沥青施工工艺
4. 1路面清理
铺筑橡胶沥青路面前, 应将待铺表面清理干净, 如集料、杂物等。并进行黏层油或乳化沥青均匀喷洒, 使原路面有一层薄沥青膜。放样作业也需在待铺路面施工前进行, 要求对其高程、横坡进行详细检查, 并架设基准线。
4. 2运输混合料
为降低温度散失情况过于严重, 可将防水篷布设置于自卸车上。在混合料装车前, 应确保车内清洁, 并将防黏剂喷射到底板、侧板位置。相比拌和能力、摊铺能力, 车辆运输能力应高出一点, 以此确保摊铺施工的连续性。
4. 3摊铺
铺筑施工前, 必须对路面质量进行检查。如路面质量与设计要求不符, 应选用切实可行的措施进行施工。并对拌和楼、 装载机等使用情况进行随时检查。为保证路面改造项目施工质量, 需严格按照具体混合料类型、施工机械与施工工艺等进行橡胶沥青用量的确定, 摊铺施工时必须对摊铺层厚度、路拱与横坡等内容进行随时检查, 同时根据混合料具体使用量和摊铺范围进行平均厚度地检验, 如与施工要求不符, 必须选取行之有效的措施进行处理。在中面层与上面摊铺时, 可选取机械式、非接触式移动基准方式施工, 在梯队摊铺施工中, 前面行驶的摊铺机为与中央隔离带相近的一台, 并将弦线基准架设到左侧, 为对铺层横坡进行有效控制, 需将横坡仪安设到摊铺机上面。松铺层厚度检测必须在摊铺机行驶4 ~ 5 m后进行, 并按照偏差程度对纵向传感器厚度进行调节。
4. 4碾压
根据工程案例分析, 可选取断级配橡胶沥青混合料进行施工。因具有较多粗集料及较高橡胶沥青黏度, 必须在较高压实功与温度下进行碾压施工。一般可选取双钢轮震动压路机进行初压施工, 该机械设备具有高频、低振幅的特点, 碾压方法为前静后震。通过此碾压方式的应用, 可避免集料压碎等情况出现, 并能确保初压密实度符合施工规定。与此同时, 可将可调性喷水系统设置于压路机上, 以此对喷水量进行有效控制, 并达到减少喷水防粘过程中铺层热量损失的作用。胶轮压路机紧跟钢轮初压后进行复压施工, 一般需将防黏剂涂抹到胶轮上, 每遍碾压式压路机必须一直压到摊铺机熨平板正后方。
5结语
伴随社会主义市场经济发展速度的不断提升, 我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。为有效缓解交通压力, 满足日益增长的交通需求。必须对路面进行改造施工。加宽改造路面工程, 作为兼顾稳定与发展的重要措施, 在我国交通建设中得到了广泛地应用与推广, 并取得了显著的成效。作为环保型施工材料, 橡胶沥青在路面改造项目建设中取得了显著的施工效果。基于此, 施工企业必须在全面了解橡胶沥青性能的基础上, 做好施工准备工作, 规范施工工艺, 只有这样才能实现公路工程建设的社会效益与经济效益。
摘要：橡胶沥青作为路面改造工程施工中最为重要的材料, 与普通沥青相比, 橡胶沥青具有更为良好的技术性能, 对道路使用年限的增加具有重要作用。通过工程案例, 对橡胶沥青的概况、路面改造项目中橡胶沥青的施工准备、施工工艺进行了分析与探究。
关键词：路面改造项目,橡胶沥青,碾压,配合比设计
参考文献
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彩色沥青混凝土路面的现状 篇9
关键词：城市热岛 彩色沥青 施工工艺
0 引言
在夏天里，草坪温度32℃、树冠温度30℃的时候，水泥地面的温度可以达到57℃，沥青路面的温度更高达63℃，这些高温物体形成巨大的热源，烘烤着周围的大气和我们的生活环境，怎么能不热呢？大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等，改变了城市下垫面的热属性，这是城市热岛形成的主要原因之一。一直以来，道路路面只有灰色的水泥路面和黑色的沥青路面，黑色吸热这个道理大家都明白，彩色路面的诞生解决了这个问题。彩色路面技术在欧美，日本普遍应用于交通工程的安全管理，如在停车场，事故多发点，自行车道等地铺筑彩色路面，可以使交通的管理科学化，直观化。此外彩色路面还广泛应用于生活环境区，体育设施的装饰，美化，商业街区。旅游观光点等。现在彩色路面铺筑材料已由初期的黑色沥青材料，发展到现在的浅色树脂类材料，路面的铺筑方式也由初期的涂布方法，发展到现在的薄层混凝土铺装方法。彩色沥青一般有2种生产方法，一种是采用聚合物合成，得到浅色的结合料，然后再用来替代沥青；另一是经特殊工艺将沥青脱色，从而得到浅色沥青，但这种工艺难度较大。
1 彩色沥青混凝土路面的研究与应用的回顾
早在上个世纪六十年代，人们即开始研究彩色沥青路面材料及其铺装技术，如今在欧美各国及日本等国的应用已经形成了规模。 这种路面不仅可以与道路周围的建筑艺术更好地协调，而且还可以起到美化城市和诱导交通的作用，并且还能体现出一个国家或一个城市的特色和风格，提升整个城市的形象和功能，显示出现代化都市的气派和魅力。
在这方面的探讨我国开始于80年代初，但收效甚微，且在道路上应用尚少。近几年，彩色沥青混凝土路面才作为一种新型的铺面技术，营造着21世纪交通的时代气息，在公路、道路或广场上等场所使用得越来越多，引起了人们的兴趣和关注，被全球工程界视为“新型绿色建材”。
2 彩色沥青混凝土路面概述
2.1 彩色沥青混凝土路面的定义：所谓彩色沥青混凝土路面是指脱色沥青与各种颜色石料、色料和添加剂等材料在特定的温度下混合拌和，即可配置成各种彩色的沥青混合料，再经过摊铺、碾压而形成具有一定强度和路用性能的彩色沥青混凝土路面。
2.2 彩色沥青混凝土路面主要性能特点：
2.2.1 具有良好的路用性能，在不同的温度和外部环境作用下，其高温稳定性、抗水损坏性及耐久性均非常好，且不出现变形、沥青膜剥落等现象，与基层粘结性良好。
2.2.2 具有色泽鲜艳持久、不退色、能耐77℃的高温和-23℃的低温，维护方便。
2.2.3 具有较强的吸音功能，汽车轮胎在马路上高速滚动时，不会因空气压缩产生强大噪音，同时还能吸收来自外界的其他噪音。
2.2.4 具有良好的弹性和柔性，“脚感”好，最适合老年人散步，且冬天还能防滑，再加上色彩主要来自石料自身颜色，也不会对周围环境造成大的危害。
3 彩色沥青混凝土的拌和及其路面施工工艺
3.1 混合料拌和。彩色沥青与普通沥青混合料的拌和基本相似但应着重注意以下几个事项：①拌和前，应将搅拌站的拌和缸和沥青输送管道、运输车、施工机械设备等清洗干净；②原材料性能应稳定、使生产目标配合比能最大限度地接近设计配合比；③由于色粉比重大、在混合料中具有着色、分散、吸附、稳定、增粘作用，添加时需考虑其对环境的影响，生产前应根据目标配合比计算出每盘混合料色粉的用量，用聚乙烯塑料袋装好，并在拌和中由人工辅助加入；④ 拌和温度应控制在160℃~170℃，拌和时间比普通力气能够混合料多10s，出料后应及时检查粒料和颜色是否均匀。
3.2 混合料摊铺：
3.2.1 在铺设彩色沥青混合料前应仔细检查下基层的质量，确保坚实、平整、洁净，同时应对摊铺、压实机械的工作状态进行检查，避免因准备不充分而导致施工中停工现象。
3.2.2 为提高界面粘结力和减少雨水渗到路面结构，摊铺前，基层应清扫干净，喷洒乳化沥青，其用量为0.3-0.5kg/m2。
3.2.3 开始摊铺时，严格按照松铺标高用垫块将熨平板垫好，确保起始摊铺厚度满足要求；并根据工期安排，考虑到混合料的生产、运输、摊铺和碾压能力，确保摊铺连续、将摊铺机的工作速度严格控制在2.0~2.5m/min范围。
3.2.4 混合料摊铺宽度应调整为全幅摊铺，不间断一次性成型，以保持色泽一致、粒料均匀、美观，摊铺后及时碾压。
3.3 混合料压实成型：
3.3.1 压路机械选择：根据工程的工程量大小、施工场地复杂情况，选择的压路机的型号、功率和台数。而对于轮胎压路机由于在彩色沥青面层上碾压时，其黑色的橡胶轮胎会对彩色沥青面层造成严重的污染且极易产生粘料现象，故不得采用。
3.3.2 碾压组合方式：彩色沥青混合料的压实同样分初压、复压、终压3个阶段进行。初压温度应控制在130℃～145℃，终压温度不低于70℃，碾压过程中应按“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。
一般正常情况下，根据试验段摊铺后结果，来确定碾压组合方式。常规做法是：①初压 由重型压路机将路面静压1遍后，在带轻振进行碾压1遍，初压即告结束；②复压 主要工作由轻型压路机来完成，碾压的遍数视现场而定，直至压实为止；③终压 待轻型压路机边脚处理完毕，路面温度降低至80℃时终压开始，由重型压路机静压1-2遍，直至轮迹完全消除则碾压结束。
3.4 碾压过程中应注意的细节：
3.4.1 为防止压路机碾压过程中出现的粘料现象，可在压路机的水箱中加入食粮的洗衣粉（0.15kg/m3）对钢轮进行适当的润滑，避免钢轮压路机的粘料现象。
3.4.2 为做到文明施工，防止重型压路机因碾压过于靠边而造成路缘石破损，在碾压过程中，重型压路机钢轮距路缘石不应小于15cm，余下部分由轻型压路机在专人指挥下进行碾压。
3.4.3 为防止彩色沥青面层受污染，在碾压前，必须用水冲去粘 附在压路机钢轮上的杂物及砂土，确定碾压设备清洁后方可允许进行碾压。同时，碾压结束待温度冷却至常温才能开放交通。
彩色沥青混凝土路面在国外应用最典型的有：日本被九州市199号国道（街道段），靠边的两侧车道铺成铁红色路面；法国巴黎东北路，有一段长约30km的公路，路面是蓝色；荷兰阿姆斯特海牙、鹿特丹等城市在人行道上都设有1.5～2.0m的铁红色沥青路面自行车道；英国伦敦白金汉宫前的林荫大道全部铺成铁红色的路面等等。
彩色沥青混凝土路面在国内应用最典型的有：厦门市大道约4km两侧非机动车道和环岛路旅游观景道；北京市长安街延线、路新大成彩色篮球场和石景山游乐场；沈阳植物园彩色游览路、植物园彩色游览路（二期）、路达彩色屋顶、华星中学彩色操场和沈阳市北京街、北陵大街彩色景观路；上海市肇家浜路和太原路的慢车道、成都市数百米的提督街、武汉的江滩将建起8m宽的机动车道、烟台市滨海中路彩色观景路、广州黄埔大道与车陂路口到广园东快速干线宝蓝色的立交人行道、辽宁大厦彩色广场和南京升州路人行道等等。
橡胶沥青混凝土路面 篇10
湖北省恩施州的G318和G209都属于典型的山区高速公路, 属亚热带大陆性夏热潮湿气候区, 极端最高气温41.6 ℃, 极端最低气温-15.2 ℃, 冰冻雨雪期长, 年降雨量1 500 mm左右, 公路海拔在400～2 000 m之间, 盘山公路具有坡陡弯急的特点。近几年来因“宜万铁路”和“沪渝高速”等重点工程的实施以及雨雪灾害影响, 恩施州国省道的路面损坏比较严重, 导致道路服务功能降低, 行车条件较差, 对交通安全和道路畅通带来严重的影响。
湖北省恩施州公路局针对路面养护难题于2007年～2008年开展橡胶沥青的试生产与橡胶沥青路面试验段研究, 2009年～2010年在恩施州国省干道公路养护中大量应用, 并摸索总结了橡胶沥青在路面养护中的3种成功应用类型:橡胶沥青应力吸收层、橡胶沥青面层、橡胶沥青同步碎石上封层。其中橡胶沥青应力吸收层SAMI应用了25万m2;橡胶沥青面层ARAC-16应用了37万m2;橡胶沥青同步碎石上封层应用了10万m2。其应用规模在全国地方道路中位居前茅。
1 橡胶沥青概述
汽车轮胎的橡胶成分主要是由活性的天然橡胶或合成橡胶通过硫化后的产物。废旧轮胎橡胶粉就是将废旧的汽车轮胎 (见图1) 通过多级破碎粉磨, 剔除钢丝、布料纤维等杂质后的产物。公路界将橡胶沥青 (Asphalt Rubber) 定义为至少15%的废旧轮胎橡胶粉与基质沥青在180 ℃以上的温度中溶胀反应至少45 min后的产物[2]。通过粉磨破碎和高温溶胀反应可以达到部分脱硫, 恢复橡胶活性, 从而达到对沥青进行改性的效果。。
据文献和研究报告[3]介绍, 橡胶沥青具有以下优点正好能解决恩施州公路养护中的难点:
1) 高温粘度高、软化点高、抗变形能力强, 能防止山区公路上坡段的车辙与变形。
2) 低温劲度模量小、拉伸应力低, 能防止高海拔区的低温裂缝。
3) 应力吸收层有强的层间粘结力, 能防止山区公路下坡段的推移。
4) 有极强的弹性和应力吸收功能, 能防止基层的反射裂缝, 能弥合已产生的路面裂缝。
5) 具有优异的抗疲劳强度, 能提高寿命一倍或减薄路面厚度一半。
橡胶沥青由恩施州恒通公司生产, 橡胶粉采用常温研磨斜交胎生产的40～60目之间的级配胶粉, 橡胶粉占A-70重交沥青的15% (外掺) , 反应时间为45～60 min, 反应温度为180～190 ℃, 生产控制以180 ℃旋转粘度为主 (见表1) 。试验结果表明橡胶沥青达到了温区橡胶沥青的技术指标, 其性能相对于重交沥青改善许多, 接近于SBS改性沥青的技术性能。
2 橡胶沥青应力吸收层在大修中的应用
对于公路大修补强的结构组合设计, 《公路沥青路面养护技术规范 (JTJ 073.2—2001) 》的条文说明[4]表明:对于沥青路面大修补强, 建议挖除原有沥青路面, 然后铺筑半刚性基层, 再加铺沥青面层;对于水泥路面大修补强, 建议挖除水泥路面, 然后铺筑半刚性基层, 再加铺沥青面层。
如果采用规范建议的大修补强设计方案, 存在养护经费的困难, 同时没有充分利用原有水泥路面和半刚性基层的强度。为此恩施州公路局创新性地提出了“破碎成块、行车稳压、应力吸收”的方案, 即:如果原水泥路面 (或者半刚性基层) 破损较严重, 且板块有翘动, 则必须将原路面打碎;然后撒石屑嵌缝, 利用行车碾压使破碎板稳定;然后加铺8 cm的沥青碎石ATB-25;然后洒布橡胶沥青应力吸收层;最后铺筑4 cm的ARAC-16C表面层。
这个方案涉及到3个问题必须解决:破坏到什么程度的板块需要破碎?板块破碎后的裂缝反射如何预防?行车碾压达到什么程度才算稳定?
1) 美国沥青协会[5]以板块弯沉差作为水泥路面加铺沥青路面是否将原有路面打碎的控制指标, 根据交通荷载作用下沥青加铺层在反射裂缝处的疲劳断裂力学分析, 板块弯沉差5 (0.01 mm) 为不使沥青加铺层疲劳寿命发生急剧衰减的临界值, 此时对应的传荷系数为75%。由于美国沥青协会以80 kN作为标准轴载, 我国以100 kN为标准轴载, 换算后应以板块弯沉差6 (0.01 mm) 作为板块是否需要破碎的控制指标。
2) 板块破碎后, 主要通过橡胶沥青应力吸收层来防止裂缝反射。
3) 结构组合计算表明:原路面为二级公路, 设计交通量为每日300辆标准轴载, 原路面破碎碾压后的回弹模量应≥250 MPa, 即弯沉≤65 (0.01 mm) , 恩施山区国道多是硬质石方路基, 经过多年运营, 基础非常结实, 实践表明:原路面破碎碾压后的弯沉都能满足≤65 (0.01 mm) 的要求, 见表2。
橡胶沥青应力吸收层设计厚为1 cm, 橡胶沥青用量为1.0～2.0 kg/m2, 热洒布碎石粒径为4.75～9.5 mm, 石料加热温度为150 ℃, 撒布量为6 kg/m2, 撒完热碎石后及时用胶轮压路机紧跟碾压。设计时不能将橡胶沥青应力吸收层设置在老路面与ATB-25之间, 而应将橡胶沥青应力吸收层设置在两层沥青面层之间。
注:公路等级 :二级公路;加铺路面的层数:2;标准轴载:BZZ-100。
3 橡胶沥青面层在大修中的应用
由于恩施州山高路远, SBS改性沥青生产厂家到恩施的运距在300 km以上, 为了提高沥青路面的路用性能, 恩施州公路局设计利用废旧橡胶沥青粉改性沥青。将表面层设计为橡胶沥青面层ARAC-16结构。配合比采用Marshall方法设计[6] (见表3和表4) , 双面击实75次, 击实温度为160～165 ℃, 试件密度采用蜡封法测定, 最大理论密度采用真空法测定, 车辙试件压实度为98%。
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从橡胶沥青面层的试验结果可以看出:
1) 橡胶沥青面层的级配ARAC-16属于间断骨架密实级配, 相对于连续骨架密实结构AC-16C而言, 粗集料多用10%左右。橡胶沥青面层ARAC-16的油石比比普通沥青面层AC-16C多15%左右。
2) 橡胶沥青混合料ARAC-16相对普通沥青混合料AC-16, 路用性能得到明显改善:沥青饱和度提高了5%, 说明抗渗水性能得到明显改善;动稳定度从1 188 次/mm提高到3 005次/mm, 说明抗高温车辙性能明显改善;残留稳定度从84.3%提高到96.6%, 说明抗水损坏性能得到明显改善。
相对于普通沥青路面, 总结橡胶沥青路面的施工工艺具有以下特点:由于粘度高、散热快、低温难压实, 因此相应提高了施工温度, 延长了拌和时间。沥青加热温度180～190 ℃, 矿料温度200～210 ℃, 混合料出场温度>180 ℃, 干拌时间10 s, 湿拌时间40 s, 摊铺温度在180 ℃左右, 高温紧跟碾压。
4 橡胶沥青同步碎石封层在预防性养护中的应用
G209面层出现了轻微的龟网裂, 基本没有坑槽、车辙、变形等病害, 如不及时进行预防性养护, 则经过一个冬季的使用, 龟网裂会进一步扩展, 隔年后就需要花费大量投资进行大中修。为此恩施州创新地开展了橡胶沥青同步碎石封层加稀浆封层在预防性养护中的应用研究。
其施工工艺就是首先利用同步碎石封层车施工橡胶沥青封层, 施工工艺与橡胶沥青应力吸收层相同。然后施工稀浆封层, 目的主要是为了提高橡胶沥青同步碎石封层的平整度。
实践表明:橡胶沥青同步碎石封层可以弥合龟网裂, 延缓龟网裂的进一步扩展。作为预防性养护效果很好。
5 结 论
a.废旧轮胎橡胶粉改性沥青路面符合资源节约与环境友好型公路的发展战略, 在恩施州路面养护中成功应用。
b.采取“破碎成块、行车稳压、橡胶沥青应力吸收层”的大修设计方法, 可以充分利用老路面的强度, 并达到延缓路面裂缝反射的效果, 既保证了养护质量, 还节约养护投资。
c.橡胶沥青面层相对普通沥青面层, 抗渗水、抗高温车辙、抗水损坏等路用性能明显改善。
d.恩施州率先成功应用了橡胶沥青同步碎石封层加稀浆封层的预防性养护设计。
摘要：研究橡胶沥青在路面养护中的3种应用形式与功能:橡胶沥青应力吸收层延缓裂缝反射;橡胶沥青同步碎石封层作为预防性养护可以弥合面层裂缝;橡胶沥青混合料面层提高路用性能。实践表明, 橡胶沥青不仅在路面养护中大有作为, 而且符合“资源节约型、环境友好型”社会的建设理念。
关键词：橡胶沥青,应力吸收层,预防性养护
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