郝勝 劉穎

0 引言

寨子溝大橋位于重慶豐都縣境內(nèi)省道S303線，原橋面鋪裝層為水泥混凝土，建成通車1年后就出現(xiàn)了很明顯的病害，影響該橋的使用性能。這次采用橡膠瀝青混凝土超薄鋪裝層技術(shù)對(duì)其橋面進(jìn)行重新鋪裝。橡膠瀝青混凝土除具有普通瀝青混凝土的優(yōu)點(diǎn)外，還具有普通瀝青混凝土無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：優(yōu)越的高低溫性能，抗車轍能力強(qiáng)，高抗老化、抗氧化性能，耐久性好以及低噪聲等。

1 橋面鋪裝方案

先在橋面滾涂AMP-100二階反應(yīng)型材料形成防水粘結(jié)層，再加鋪0.5 cm橡膠瀝青(SAMI)應(yīng)力吸收層，最后鋪筑上面層2.5 cm的橡膠瀝青混凝土(AR-AC-13)。最大限度地減少了該橋恒載的增加值。

AMP-100是一種橋面防水粘結(jié)材料，與瀝青混凝土(水泥混凝土)的粘結(jié)力及剪切力均可達(dá)到1.0 MPa以上，能有效防止路面脫層、推移病害的產(chǎn)生;AMP-100二階反應(yīng)固化形成的彈塑性防水粘結(jié)基面具有比瀝青混凝土路面更好的耐久性，能顯著提高橋面鋪裝結(jié)構(gòu)層的使用壽命。

橡膠瀝青(SAMI)應(yīng)力吸收層是一種碎石封層，用熱橡膠瀝青噴撒橋梁表面，然后立即撒布單一粒級(jí)的封層集料(9.5 mm～13.2 mm)，再進(jìn)行碾壓，將集料嵌入瀝青膜。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1)防止水分浸入橋面，起到保護(hù)橋面的作用;2)將原有橋面粘結(jié)在一起;3)減少反射裂縫;4)應(yīng)力吸收。

2 原材料及配合比設(shè)計(jì)

2.1 粗集料

本工程采用的粗集料為江蘇茅迪玄武巖碎石。該粗集料潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，且具有較高的強(qiáng)度及較好的耐磨耗性。

2.2 細(xì)集料

為改善混合料的水穩(wěn)性，細(xì)集料采用了豐都當(dāng)?shù)亓蠄?chǎng)的石灰?guī)r機(jī)制砂。該機(jī)制砂潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并有適當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。采用的集料分為四檔：1號(hào)(玄武巖10 mm～15 mm)、2號(hào)(玄武巖5 mm～10 mm)、3號(hào)(玄武巖3 mm～5 mm)和4號(hào)(石灰?guī)r0 mm～3 mm)，填料采用石灰石礦粉，外摻緩凝硅酸鹽水泥。對(duì)集料進(jìn)行了篩分和相關(guān)性能的檢測(cè)，其級(jí)配和主要性能指標(biāo)均滿足要求。

2.3 橡膠粉

選用常溫研磨粉碎的輪胎膠粉;宜選用斜膠胎膠粉或天然膠含量較高的膠粉;在保證碾壓成型，滿足使用性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用較粗的膠粉。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，宜選用30目～60目之間的路用廢胎膠粉。本工程采用四川綠源科技有限公司生產(chǎn)的30目斜膠胎橡膠粉。

2.4 瀝青

本工程選用中海70號(hào)瀝青。瀝青三大指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 中海70號(hào)基質(zhì)瀝青指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.5 填料

本工程采用緩凝硅酸鹽水泥和石灰石礦粉。

2.6 橡膠瀝青的制備與生產(chǎn)

橡膠瀝青的生產(chǎn)采用專用加工設(shè)備：高遠(yuǎn)圣工GYXL3515型橡膠瀝青生產(chǎn)設(shè)備。

橡膠瀝青生產(chǎn)的關(guān)鍵因素是溫度的控制。生產(chǎn)前確認(rèn)基質(zhì)瀝青溫度達(dá)到170℃以上;橡膠粉的摻量為基質(zhì)瀝青的20%(外摻)。170℃的基質(zhì)瀝青通過(guò)由兩個(gè)32 m3的換熱器、進(jìn)口可調(diào)速瀝青泵、瀝青流量計(jì)組成的瀝青快速升溫系統(tǒng)快速達(dá)到204℃ ～226℃的高溫，當(dāng)橡膠粉加入后，瀝青溫度又有所降低，從而保證了瀝青的不老化。橡膠瀝青膠結(jié)料在攪動(dòng)狀態(tài)下反應(yīng)50 min，使其達(dá)到較為理想的反應(yīng)效果，反應(yīng)溫度保持在規(guī)定的190℃ ～210℃，其間不斷檢測(cè)橡膠瀝青的品質(zhì)(主要是粘度指標(biāo))，外摻25%的30目橡膠粉的橡膠瀝青的性能指標(biāo)如表2所示。

表2 橡膠瀝青指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.7 配合比設(shè)計(jì)

采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，得到AR-AC-13配合比設(shè)計(jì)結(jié)果：10 mm～15 mm玄武巖∶5 mm～10 mm玄武巖∶3 mm～5 mm玄武巖∶0 mm～3 mm石灰?guī)r∶石灰石礦粉∶水泥=17∶56∶3∶20∶2∶2(質(zhì)量比)。

3 施工工藝流程

3.1 橋面前期處理

對(duì)橋面病害處進(jìn)行挖補(bǔ)處理，并對(duì)橋面進(jìn)行清縫，接縫處采用橡膠瀝青灌封;對(duì)橋面水凼處進(jìn)行烘干處理，確保橋面防水粘結(jié)層施工時(shí)橋面是干燥的;用強(qiáng)力清刷機(jī)清刷橋面的水泥浮漿，泥土等雜物，然后用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行吹掃。

3.2 防水粘結(jié)層的施工

在處理后的橋面上涂刷AMP二階反應(yīng)型防水粘結(jié)材料(0.5 kg/m2)。采用人工分兩次涂布，第一次和第二次時(shí)間間隔為6 h，施工12 h后進(jìn)行橡膠瀝青應(yīng)力吸收層的施工。

3.3 橡膠瀝青SAMI應(yīng)力吸收層的施工

1)橡膠瀝青撒布：橡膠瀝青撒布量一般為2 kg/m2～3 kg/m2，根據(jù)試撒情況采用2.2 kg/m2，撒布應(yīng)均勻。2)撒鋪碎石：橡膠瀝青撒布3 min內(nèi)立即滿鋪碎石，碎石撒鋪量范圍為15 kg/m2～22 kg/m2，根據(jù)試鋪情況確定為19 kg/m2，以滿鋪、不散失為度。3)碾壓：碎石撒鋪后立即進(jìn)行碾壓作業(yè)，采用兩臺(tái)徐工XP201輪胎壓路機(jī)緊跟碎石撒布車同時(shí)進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)為3遍，從撒布橡膠瀝青到碾壓完成，在10 min內(nèi)完成。4)清掃：在應(yīng)力吸收層完成后應(yīng)對(duì)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層進(jìn)行清掃，以清除多余的和沒(méi)有粘結(jié)的松散碎石。

3.4 橡膠瀝青混凝土的施工

1)橡膠瀝青混合料拌合。

橡膠瀝青混合料的拌合參照普通瀝青混合料的拌合工藝，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)溫度。在拌合時(shí)，溫度控制在170℃～185℃，但不要超過(guò)190℃，超過(guò)190℃及低于170℃的混合料應(yīng)廢棄。保證供給拌合樓的橡膠瀝青大于195℃，集料加熱溫度控制，混合料的出廠溫度控制在175℃，同時(shí)盡量縮短橡膠瀝青供給管道長(zhǎng)度，并在供給橡膠瀝青前提前30 min～60 min用導(dǎo)熱油對(duì)管道進(jìn)行預(yù)熱，通過(guò)控制好拌合樓操作溫度，以適應(yīng)橡膠瀝青混合料要求的拌合攤鋪溫度較高的要求。

2)橡膠瀝青混合料運(yùn)輸。

橡膠瀝青混合料施工前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工速度確定所需運(yùn)輸車輛的數(shù)量。橡膠瀝青混合料運(yùn)輸車的運(yùn)量應(yīng)較拌合能力和攤鋪速度有所富余，攤鋪機(jī)前方應(yīng)有3輛～5輛運(yùn)料車等候卸料。橡膠瀝青混合料到場(chǎng)溫度不低于165℃。

3)橡膠瀝青混合料攤鋪。

橡膠瀝青斷級(jí)配攤鋪溫度一般為138℃～163℃，由于溫度對(duì)于橡膠瀝青混合料充分壓實(shí)的重要性，采用上限，實(shí)體工程規(guī)定攤鋪溫度不小于160℃。

4)橡膠瀝青混合料壓實(shí)。

橡膠瀝青粘度大，碾壓不宜采用輪胎壓路機(jī)。本工程采用了適合橡膠瀝青混凝土橋面壓實(shí)的酒井SW651ND復(fù)式水平振蕩壓路機(jī)。碾壓時(shí)遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓”的原則。

4 通車后的橋面狀況

通車兩年后，寨子溝大橋超薄橡膠瀝青鋪裝層各項(xiàng)路面性能良好，與傳統(tǒng)的橋面鋪裝層相比，具有更優(yōu)越的高低溫性能，抗車轍能力強(qiáng)，耐久性好以及較好的降噪功能等，而且改善了橋面鋪裝層的性能并延長(zhǎng)了使用壽命。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

采用橡膠瀝青超薄層橋面鋪裝(2.5 cm)與傳統(tǒng)的SBS改性瀝青混凝土橋面鋪裝(4 cm)進(jìn)行價(jià)格比較分析(見(jiàn)表3)。

表3 價(jià)格對(duì)比表

從表3材料價(jià)格對(duì)比可以看出，在相同路面功能的前提下，每平方米橡膠瀝青混凝土橋面鋪裝價(jià)格要比每平方米SBS改性瀝青混凝土橋面鋪裝價(jià)格要低34%，節(jié)約材料成本4萬(wàn)余元，從而大大節(jié)約了橋面鋪裝的成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］ 交通部公路科學(xué)研究院.橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］ JTG F40-2004，公路工程瀝青路面施工技術(shù)指南［S］.

［3］ 崔學(xué)軍.鋼橋面鋪裝修復(fù)施工技術(shù)［J］.山西建筑，2009，35 (10)：313-314.