吳國有,童姝娟
(溫州市市政工程建設(shè)開發(fā)公司,浙江溫州 325009)
橡膠瀝青是改性瀝青的一種,它是將回收輪胎加工成的橡膠粉,按一定比例參加到熱瀝青(180℃~200℃)中,充分溶脹反應(yīng)得到的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青能提高混凝土的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、抗滑性和路面整體承載能力,使道路具有良好的路用性能;還有橡膠瀝青混合料可以有效地減少路面的噪聲,減少的幅度大約在3~7 dB[1]。目前,廢舊橡膠輪胎的閑置已經(jīng)造成巨大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi),因此,合理利用廢舊橡膠輪胎能改善生態(tài)環(huán)境。通過上述分析,結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),重點(diǎn)介紹如何控制橡膠瀝青混合料的施工。橡膠瀝青應(yīng)用到市政道路中,不僅能提高路面的使用壽命,而且能使橡膠瀝青的應(yīng)用得到推廣,具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。
(1)2010年9月,劃龍橋西路(牛山北路—南浦橋)路面維修工程,長1173 m,主車道寬21.6~32.7 m,輔道寬3 m,維修面積32655 m2。此次維修對工程范圍內(nèi)老路面進(jìn)行銑刨4 cm(個(gè)別路段具體銑刨厚度視總坡度而定,填高大于4 cm部分則只需作拉毛處理),再噴灑乳化瀝青;然后,對嚴(yán)重沉陷區(qū)域(填高值大于6 cm)超過4 cm部分采用6 cm中粒式瀝青(AC-20C)進(jìn)行填充,再統(tǒng)一調(diào)整相關(guān)的沉陷雨、污水檢查井;最后,統(tǒng)一采用4 cm-ARAC(W)-13瀝青混凝土進(jìn)行罩面。
(2)2010年11月,矮凳橋(灰橋—矮凳橋)路面維修工程,長972 m,道路寬度6.7~9.9 m,維修面積8123 m2。此次維修對工程范圍內(nèi)老路面進(jìn)行銑刨4 cm(個(gè)別路段具體銑刨厚度視總坡度而定,填高大于4 cm部分則只需作拉毛處理),再噴灑乳化瀝青;然后,對嚴(yán)重沉陷區(qū)域(填高值大于6 cm)超過4 cm部分采用中粒式瀝青(AC-20C)進(jìn)行填充;最后,統(tǒng)一采用4 cm-ARAC(W)-13瀝青混凝土進(jìn)行罩面。
(3)2012年9月,市府路(府西路—湯家橋路)路面維修工程,道路總長約1689 m。現(xiàn)狀橫斷面形式為:5.0 m(人行道)+4.0 m(輔道)+4.0 m(綠化帶)+15.0 m(主車道)+10.0 m(中央綠化帶)+15.0 m(主車道)+4.0 m(綠化帶)+4.0 m(輔道)+5.0 m(人行道)=66 m(規(guī)劃紅線寬度),維修面積約62744 m2。此次維修工程對中度裂縫進(jìn)行銑刨3 cm,清除干凈,噴灑粘層瀝青,再加鋪橡膠瀝青層4 cm-ARAC(W)-13;對重度裂縫進(jìn)行銑刨4 cm,清除干凈,噴灑粘層瀝青,再加鋪橡膠瀝青層大于5 cm-ARAC(W)-13。
(4)正在施工的工程:溫瑞大道(溫州大道—甌海大道)瀝青路面維修工程,銑刨原瀝青路面,然后攤鋪4 cm-ARAC(W)-13+6 cm-AC-20,施工面積約57201 m2。
這些道路路面都出現(xiàn)了不同程度的裂縫、破損、坑洞、松散等病害,嚴(yán)重影響了行車的安全,給市民出行帶來很大不便。
粗集料、細(xì)集料、礦粉和橡膠瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)及試驗(yàn)結(jié)果見表1,ARAC(W)-13混合料配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)指標(biāo)見表2。
經(jīng)過目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)配合比驗(yàn)證3個(gè)階段,拌和機(jī)操作員嚴(yán)格按照最終的生產(chǎn)配合比要求,將各種不同規(guī)格材料的質(zhì)量百分率、骨料干拌時(shí)間和總拌和時(shí)間輸入總控室系統(tǒng),然后按要求進(jìn)行橡膠瀝青混合料的拌和,并做混合料的馬歇爾試驗(yàn)和抽提篩分試驗(yàn),檢驗(yàn)礦料級配、油石比和瀝青混凝土的物理力學(xué)性能[2]。橡膠瀝青混合料拌和時(shí),不同原材料的質(zhì)量百分率及不同規(guī)格礦料級配組成見表3~表5,橡膠瀝青混合料馬歇爾實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。該工程采用日工2000型瀝青混凝土拌和機(jī),干拌時(shí)間為6 s,實(shí)拌時(shí)間為60 s,若需要更改有關(guān)拌合參數(shù),必需經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室有關(guān)負(fù)責(zé)人的同意。橡膠瀝青混合料的拌和溫度按表7控制。
表1 原材料檢測報(bào)告
表2 橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)指標(biāo)
表3 橡膠瀝青混合料中瀝青含量
表4 礦料通過篩孔的質(zhì)量百分率
表5 橡膠瀝青混合料中礦料級配
表6 橡膠瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)(水中重法)
表7 橡膠瀝青混合料拌和溫度控制
采用大東風(fēng)牌自卸汽車作為橡膠瀝青混合料的運(yùn)輸車,拌和機(jī)向運(yùn)輸車裝料時(shí),需多次移動汽車位置,平行裝料,以減少橡膠瀝青混合料離析。為確保橡膠瀝青混合料的攤鋪溫度,必須嚴(yán)密加蓋油布,可以防止混合料溫度降低過快導(dǎo)致不符合施工溫度,還可以減少環(huán)境污染。
開始攤鋪前,攤鋪機(jī)熨平板必需加熱到90℃以上,現(xiàn)場必需有不少于3輛運(yùn)輸車在等待,以保證連續(xù)性攤鋪,減少橫向接縫。運(yùn)輸車上的油布在準(zhǔn)備卸料時(shí)掀開。由于市政道路路口、渠化、各種檢查井較多,還有橡膠瀝青混合料粘度非常大,容易出現(xiàn)拖痕,綜合考慮采用不可調(diào)整寬度的福格勒2100型攤鋪機(jī)和可調(diào)節(jié)寬度為2.5~5 m的ABG攤鋪機(jī)組合施工,主車道用福格勒2100型攤鋪機(jī)攤鋪,渠化路段、路口和輔道用ABG攤鋪機(jī)攤鋪。這種組合既保證施工質(zhì)量又保證施工進(jìn)度。
攤鋪?zhàn)⒁馐马?xiàng):(1)裝料前,攤鋪機(jī)的受料斗涂刷防粘層劑;(2)施工中采用1.20的松鋪系數(shù),攤鋪基準(zhǔn)面和布料器中混合料的量調(diào)整完畢后,就由自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,不得隨意手動操作;(3)卸料運(yùn)輸車無料,且攤鋪機(jī)受料斗內(nèi)混合料不能從兩邊滑落時(shí),運(yùn)輸車才允許駛離攤鋪機(jī),第二輛運(yùn)輸車一直到攤鋪機(jī)受料斗內(nèi)混合料還剩3t左右開始準(zhǔn)備卸料,并采取措施防止混合料離析;(4)混合料未壓實(shí)前,施工人員不得踩踏,一般不得采用人工整修;(5)盡量做到連續(xù)穩(wěn)定地?cái)備?,每天只收工停機(jī)一次;(6)考慮拌和設(shè)備的供料速度,為保證攤鋪的均勻性、連續(xù)性,攤鋪速度控制在 2.5~3.5 m/min;(7)路口距離短,找平采用自動控制,混合料輸送采用手動控制,以免混合料輸送太多,工人要重新用鐵鍬把它撬回?cái)備仚C(jī)受料斗,導(dǎo)致混合料溫度降低過快,影響施工質(zhì)量;(8)拐彎攤鋪時(shí),混合料的輸送采用手動控制,拐彎一側(cè)混合料的量適當(dāng)減少,另一側(cè)混合料的量適當(dāng)增加,攤鋪速度控制在1.5 m/min以下;(9)攤鋪機(jī)擋凝板下面整團(tuán)的橡膠瀝青膠凝物,必須及時(shí)清理,否則混合料表面會出現(xiàn)縱向拖痕;(10)施工中要做好充分準(zhǔn)備,攤鋪遇雨時(shí),做到快卸、快鋪、快平、及時(shí)碾壓、及時(shí)成型,不符合《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50092—1996)時(shí),應(yīng)當(dāng)廢料處理。
壓實(shí)工藝分為初壓、復(fù)壓、終壓。初壓采用靜壓1~2遍,復(fù)壓采用振動碾壓2~3遍,終壓采用靜壓碾壓2~3遍以消除輪跡為止。為防止集料破碎,橡膠瀝青混合料的碾壓采用“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則[3],即壓路機(jī)緊跟在攤鋪機(jī)后面,振動壓路機(jī)的振動頻率為45~50 Hz,振幅為0.3~0.35 mm。碾壓機(jī)械采用雙鋼輪寶馬202壓路機(jī),嚴(yán)禁使用輪胎壓路機(jī)。由于攤鋪后混合料溫度仍然非常高(一般大于160℃),很容易被壓路機(jī)帶起,一旦被帶起,就會以壓路機(jī)輪外徑周長的長度為單元一直循環(huán)出現(xiàn)坑洞。若被壓路機(jī)鋼輪帶起的橡膠瀝青混合料掉在混凝土表面,容易形成油斑。因此,建議壓路機(jī)碾壓之前,讓前后鋼輪表面充分用水濕潤,且干凈。當(dāng)初壓溫度大于175℃時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大與攤鋪機(jī)的距離,以使混合料冷卻到一定溫度。壓路機(jī)以緩慢而均勻的速度碾壓,壓路機(jī)的碾壓速度按表8操作。碾壓路線及方向不突然改變,壓路機(jī)起動、停止必須減速緩行,不準(zhǔn)剎車制動。一般情況壓路機(jī)折回不允許在同一橫斷面,相鄰碾壓帶需重疊100~200 mm[4]。對邊角、拐彎死角等壓路機(jī)無法正常碾壓處,采用振動平板夯及時(shí)夯實(shí)。雨水井和各種檢查井的邊緣利用木槌進(jìn)行人工補(bǔ)充夯實(shí)?;炷帘砻鏈囟茸匀唤档?0℃以下,方可開放交通,需要提前開放交通時(shí),可灑水冷卻降低混凝土溫度。兩小時(shí)內(nèi),只允許正常通行,禁止在上面急剎車、調(diào)頭、打死方向。
橡膠瀝青混凝土施工質(zhì)量的好壞,與攤鋪溫度、碾壓溫度及碾壓速度有直接關(guān)系。具體施工溫度必需按表9執(zhí)行,施工溫度采用紅外線測溫儀進(jìn)行檢測。對上述市政道路分別進(jìn)行抽芯試驗(yàn),壓實(shí)度都大于96%,普遍達(dá)到98%。
表8 壓路機(jī)碾壓速度(單位:km/h)
表9 橡膠瀝青混合料施工溫度控制(單位:℃)
經(jīng)過一段時(shí)間的通車,路面狀況良好,沒有出現(xiàn)因施工或原材料等原因造成的車轍、龜裂、麻面、破損等質(zhì)量病害。證明橡膠瀝青混凝土的性能良好,只要合理使用,就能全面提高路用性能,滿足道路路面工程對高性能瀝青混凝土不斷增長的需求。
[1]周盛豐,覃峰,董開亮.橡膠粉改性橡膠瀝青混合料對環(huán)境影響的研究[J].西部交通科技,2007(1):79-79.
[2]趙景春.橡膠瀝青砼在道路改造工程中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011(3):71-71.
[3]陳莉,郭義,陳秋蘭.橡膠瀝青生產(chǎn)與施工[J].北方交通,2009(5):74-74.
[4]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,2008.