胡玉倩 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

1 工程概況

利辛縣子胥大道（富強(qiáng)路-政通路）路面改造工程位于利辛縣北部，道路西起政通路，東至富強(qiáng)路，全長(zhǎng)3915.234m，為城市主干道，原路面為C30混凝土路面，此次選擇子胥大道（政通路-世紀(jì)大道）機(jī)動(dòng)車道作為研究路段，長(zhǎng)度362.475m，機(jī)動(dòng)車道寬度22m，加鋪后車行道路面結(jié)構(gòu)為：4cmAC-13C細(xì)粒式改性瀝青混凝土+8cmAC-25C粗粒式瀝青混凝土+0-4cm調(diào)平層+1.5cm橡膠瀝青應(yīng)力吸收層。

2 瀝青混凝土路面反射裂縫形成與防治基本認(rèn)識(shí)和理論依據(jù)

①瀝青混凝土路面因?yàn)榫哂惺┕に俣瓤?、行車舒適性好的優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)近年來(lái)最常用的一種路面形式，但是瀝青混凝土在使用過(guò)程中常常會(huì)由于各種原因產(chǎn)生裂縫，裂縫在車輛荷載的持續(xù)作用下繼續(xù)擴(kuò)展，進(jìn)而形成網(wǎng)裂、坑槽等路面病害，導(dǎo)致路面性能迅速下降，后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大幅增加，甚至給交通安全帶來(lái)威脅。

②瀝青混凝土路面下面層材料與水泥混凝土基層材料之間的差異會(huì)使得相鄰面存在較大空隙，形成了結(jié)構(gòu)上的天然缺陷，基層的裂縫在應(yīng)力作用沿下面層集料的大顆粒之間的空隙直接向上傳遞延伸。如果在相鄰結(jié)構(gòu)層采用低模量、高韌性的結(jié)構(gòu)過(guò)渡層來(lái)吸收來(lái)自基層裂縫的應(yīng)力，就可以消減一部分剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，消散應(yīng)力集中現(xiàn)象，從而起到防止反射裂縫的目的。所以在舊混凝土路面上加鋪橡膠瀝青應(yīng)力吸收層對(duì)防止基層裂縫反射到路面上具有重要的積極意義。

3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工方法

3.1 原材料檢驗(yàn)

3.1.1 基質(zhì)瀝青

橡膠瀝青所用的基質(zhì)瀝青為70#道路石油瀝青，生產(chǎn)廠家為南京金陵瀝青實(shí)業(yè)有限公司，在試驗(yàn)室對(duì)其基本性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表1。

3.1.2 橡膠粉

橡膠粉生產(chǎn)廠家為無(wú)錫市萬(wàn)豐橡膠有限公司，在試驗(yàn)室采用水篩法對(duì)其進(jìn)行篩分，檢測(cè)結(jié)果見表2。

3.1.3 橡膠瀝青

本次選擇了18%、20%、22%三個(gè)不同的橡膠粉摻量分別進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，橡膠粉摻量為20%時(shí)滿足橡膠瀝青技術(shù)要求。檢測(cè)結(jié)果見表3。

3.1.4 集料

橡膠瀝青上撒布的碎石產(chǎn)地巢湖，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其基本性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表4。

70#道路石油瀝青檢測(cè)結(jié)果 表1

橡膠粉篩分檢測(cè)結(jié)果 表2

橡膠瀝青檢測(cè)結(jié)果 表3

橡膠瀝青用粗集料檢測(cè)結(jié)果 表4

3.2 主要施工機(jī)械及檢測(cè)儀器

3.2.1 主要施工機(jī)械

橡膠瀝青生產(chǎn)設(shè)備1套、同步碎石封層車1臺(tái)、灑水車1臺(tái)、森林滅火鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)、30噸輪胎壓路機(jī)1臺(tái)。

3.2.2 主要檢測(cè)儀器

瀝青針入度儀、瀝青延度儀、瀝青軟化點(diǎn)儀、布氏旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)篩（方篩孔）、電子天平。

3.3 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層施工工藝

3.3.1 施工工藝流程

3.3.2 施工準(zhǔn)備

①技術(shù)準(zhǔn)備

施工前，做好現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測(cè)、圖紙復(fù)核、編制施工技術(shù)方案和做好技術(shù)交底等準(zhǔn)備工作。

②施工機(jī)械調(diào)試準(zhǔn)備

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備認(rèn)真檢查試用，確保儀器在施工中正常使用。

③材料準(zhǔn)備

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的材料要求及數(shù)量選擇采購(gòu)優(yōu)質(zhì)原材料，按現(xiàn)行相關(guān)國(guó)家技術(shù)規(guī)范規(guī)定的批量和項(xiàng)目對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，合格后方可用于本工程。

④下承層及其他準(zhǔn)備

施工前對(duì)水泥混凝土老路面板進(jìn)行銑刨及面板橫縫、縱縫處理，然后對(duì)處理好的老路水泥混凝土面板彎沉等指標(biāo)進(jìn)行全面檢測(cè)、完成老路處理和路緣石安裝的相關(guān)報(bào)驗(yàn)工作，在橡膠瀝青撒布前將老路面層上浮土和其他污染物進(jìn)行清除吹凈并避免二次污染，盡量使基層頂面集料顆粒能部分外露。確保下承層干燥，整潔，整體承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3.3 制備橡膠瀝青

橡膠瀝青現(xiàn)場(chǎng)加工流程如下：先將基質(zhì)瀝青升溫至160℃以上，然后將基質(zhì)瀝青泵送至高速剪切攪拌器中，同時(shí)，通過(guò)螺旋布料器將橡膠粉按比例同步輸送至高速剪切攪拌器中，讓基質(zhì)瀝青與橡膠粉190℃高溫下在攪拌器中充分剪切、混合?；旌贤瓿珊?，泵送至發(fā)育罐，在190℃～195℃的溫度條件下，保證基質(zhì)瀝青和橡膠粉在發(fā)育罐中進(jìn)行45分鐘的物理-化學(xué)反應(yīng)，完成橡膠瀝青生產(chǎn)過(guò)程。

3.3.4 橡膠瀝青灑布

在灑布橡膠瀝青前，應(yīng)注意檢查：

①空氣溫度和地面溫度都不得低于15℃；

②下承層必須干燥，路緣石防護(hù)良好；

③風(fēng)速不影響橡膠瀝青灑布效果；

④需用的設(shè)備進(jìn)入待命狀態(tài)，包括同步碎石封層車、裝載機(jī)、膠輪壓路機(jī)。

橡膠瀝青的灑布量主要根據(jù)橡膠瀝青的粘度，石料的粒徑、用量等因素確定，應(yīng)做到全覆蓋、不留空白，同時(shí)要求無(wú)積油、不流淌。一般情況下橡膠瀝青灑布量采用1.8～2.2kg/m2，本次按照2.0kg/m2控制。

縱向銜接應(yīng)與已灑布部分重疊10cm左右。

撒鋪碎石前禁止任何車輛、行人通過(guò)橡膠瀝青層。

3.3.5 撒鋪碎石

同步碎石封層車混凝土路面上噴灑橡膠瀝青后立即進(jìn)行碎石撒鋪，碎石應(yīng)均勻覆蓋在橡膠瀝青上，覆蓋面積占橡膠瀝青的80%左右，且不能粘輪。碎石撒鋪量采用12±2kg/m2，以滿鋪、不散失為度，本檢測(cè)段按12kg/m2控制，對(duì)于局部碎石撒鋪量不足的地方，應(yīng)人工補(bǔ)足。

圖1 橡膠瀝青層碎石撒鋪

3.3.6 碾壓

碎石撒鋪后立即采用30t的膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)，碾壓遍數(shù)為3遍，下承層溫度40℃以上時(shí)從灑布橡膠瀝青到碾壓完成在20分鐘內(nèi)完成，下承層溫度18℃至40℃之間時(shí)從灑布橡膠瀝青到碾壓完成在10min內(nèi)完成。

3.3.7 檢查與驗(yàn)收

撒布過(guò)程中每500米檢測(cè)瀝青和碎石撒布量，確保灑布量符合設(shè)計(jì)要求。施工結(jié)束后，清掃橡膠瀝青應(yīng)力吸收層表面沒有粘結(jié)的松散碎石，以免影響應(yīng)力吸收層與上面層的粘結(jié)。按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)及規(guī)范要求對(duì)進(jìn)行檢查驗(yàn)收。

圖2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層

4 質(zhì)量檢測(cè)

4.1 檢測(cè)結(jié)果

4.1.1 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層回彈模量檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用貝克曼梁、百分表、標(biāo)準(zhǔn)車對(duì)子胥大道（政通路-世紀(jì)大道）段橡膠瀝青應(yīng)力吸收層進(jìn)行路面回彈模量檢測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果見表5。

4.1.2 橡膠瀝青應(yīng)力吸收層垂直拉拔檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)采用路基路面層間粘結(jié)專用拉拔儀對(duì)子胥大道（政通路-世紀(jì)大道）段橡膠瀝青應(yīng)力吸收層進(jìn)行路面層間粘結(jié)力檢測(cè)，檢驗(yàn)結(jié)果見表6。

4.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

圖3 回彈模量檢測(cè)（貝克曼梁法）

圖4 垂直拉拔檢測(cè)

①通過(guò)對(duì)橡膠瀝青原材各項(xiàng)力學(xué)性能檢測(cè)，其溫度影敏感性小于普通瀝青，粘結(jié)性優(yōu)良，能夠起到防止反射裂縫的作用。

橡膠瀝青應(yīng)力吸收層層間粘結(jié)力質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果 表6

②橡膠瀝青應(yīng)力吸收層回彈模量高于普通瀝青混凝土，說(shuō)明應(yīng)力吸收材料具有較高的變形能力，可有效消除裂縫產(chǎn)生的應(yīng)力。

③橡膠瀝青應(yīng)力吸收層與基層粘結(jié)力強(qiáng)，基層和面層之間加鋪橡膠瀝青應(yīng)力吸收層能有效將路面鋪裝層與基層粘結(jié)成一個(gè)整體，有利于結(jié)構(gòu)整體受力，提高路面的使用壽命。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)子胥大道研究路段應(yīng)力橡膠瀝青吸收層的材料、結(jié)構(gòu)、路用性能等方面的檢測(cè)與分析，證實(shí)設(shè)置的橡膠瀝青應(yīng)力吸收層回彈模量較好，當(dāng)路面在受到外部荷載作用下，變形較小，吸收層間拉應(yīng)力，防止應(yīng)力集中，同時(shí)起到封層作用，防止水分滲入基層，能有效減緩瀝青面層出現(xiàn)反射裂縫，橡膠瀝青應(yīng)力吸收層與水泥混凝土基層有很好的粘結(jié)性，使與之相鄰的基層與下面層形成整體，一定程度提高了路面的耐久性。所以在瀝青混凝土柔性路面和水泥混凝土剛性基層之間增加鋪設(shè)橡膠瀝青應(yīng)力吸收層可以有效防止基層裂縫向?yàn)r青路面面層反射，為道路工程中防止瀝青混凝土路面產(chǎn)生反射裂縫提供有實(shí)際意義的參考。