（隴南公路局，甘肅 隴南 746000）

1 研究背景

人們對環(huán)保越來越重視。橡膠瀝青材料的應(yīng)用可有效緩解廢棄輪胎污染環(huán)境、占用土地等問題。相比普通熱瀝青碎石封層，橡膠瀝青碎石封層粘性更高，基于橡膠的特性，很大程度上增強路面的抗變形能力，并能充分吸收裂縫處集中應(yīng)力，避免反射裂縫傳遞。此外，因橡膠具有良好防水性能，橡膠瀝青碎石封層可增強路面防水能力，不易被浸蝕,提高了碎石封層路用性能。

2 工程概況

國道316線（楊店至八盤山）K2466+200-K2605+200段于2011年災(zāi)后恢復(fù)重建后，交通量較大，尤其重載車輛增多，導(dǎo)致路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題，如網(wǎng)裂、沉陷、龜裂等。隴南局逐年在該路段逐段實施了瀝青碎石同步封層、微表處、罩面、重鋪等不同工藝的預(yù)防性養(yǎng)護維修工程，有效延長了路面使用壽命，但是部分路段縱橫向裂縫、龜（網(wǎng)）裂仍然較嚴重，無法滿足現(xiàn)有交通運輸?shù)囊螅鶕?jù)現(xiàn)狀隴南公路局多措并舉，于2020年4月針對K2474+700-22476+500段較嚴重的龜裂病害，實施了橡膠瀝青同步碎石封層試驗，層厚度為4cm。

3 橡膠瀝青碎石封層技術(shù)原理

碎石封層指通過專用同步碎石封層車在路面上同時撒鋪碎石、膠結(jié)材料，在車輛碾壓作用下，構(gòu)成一種瀝青碎石磨耗層，從而保護路面結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計要求，必須合理控制膠結(jié)材料，如改性瀝青、改性乳化瀝青等的撒布量，確保其各項技術(shù)指標滿足規(guī)定要求。而橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)是在同步碎石封層基礎(chǔ)上發(fā)展而來，技術(shù)原理基本相似，通過專用橡膠瀝青同步碎石封層設(shè)備，在路面同時撒鋪高溫橡膠瀝青和符合規(guī)定的石料，在最短時間內(nèi)保證瀝青材料與石料充分粘結(jié)，并在外荷載壓力作用下，持續(xù)發(fā)生反應(yīng)，從而保證其強度滿足施工要求。施工過程中需合理控制撒鋪溫度，一般情況下，橡膠改性瀝青的撒鋪溫度需控制在180℃左右，當瀝青材料與石料結(jié)合時，則需控制在165℃以上，保證具有良好流動性。橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)具有抗裂性能強及防水、防滑性能良好等特點。相比常規(guī)罩面施工技術(shù)，橡膠瀝青同步碎石封層的成本較低，僅為熱瀝青混合料罩面（3cm厚）成本的一半，甚至更低，但其質(zhì)量卻高于熱瀝青混合料罩面施工工藝，具有質(zhì)優(yōu)價廉的優(yōu)勢。

4 橡膠瀝青混合料的路用性能

為充分了解橡膠瀝青混合料的性能，在鋪筑試驗段時針對兩種不同混合料，即90#熱瀝青和橡膠瀝青進行高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、彈性恢復(fù)性能對比分析，如表1所示。

表1 實驗檢測結(jié)果

4.1 高溫穩(wěn)定性

通過軟化點可評價兩種混合料的高溫性能。試驗結(jié)果為90#熱瀝青44.5℃，橡膠瀝青68.4℃，說明橡膠瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性及較高粘性，可降低車轍產(chǎn)生的幾率。

4.2 低溫抗裂性

對于瀝青低溫抗變形能力，延度是其主要評價指標。針對5℃延度，橡膠瀝青為17.1cm，90#熱瀝青為6.5cm。由此說明，相比普通瀝青的低溫脆性，橡膠瀝青更具優(yōu)勢，原因在于橡膠粉自身具備可塑性、延展性，與瀝青充分結(jié)合后可提高橡膠瀝青的低溫延展性能。

4.3 彈性恢復(fù)性能

瀝青路面的變形恢復(fù)能力往往選擇彈性恢復(fù)率來反映，當彈性恢復(fù)率低時，說明瀝青材料的變形恢復(fù)能力較差。由表1可見，25℃彈性的恢復(fù)率90#熱瀝青為7.21%，橡膠瀝青為76.2%。其作為瀝青抗疲勞能力的關(guān)鍵性指標，說明相比普通瀝青，橡膠瀝青的抗疲勞性能更強。原因在于橡膠粉自身彈性較大，結(jié)合瀝青材料之后，很大程度上可提高橡膠瀝青的彈性恢復(fù)性能，還能增強瀝青路面的抗疲勞能力，有利于延長路面使用壽命。

5 材料選擇

5.1 橡膠瀝青

試驗表明，橡膠粉摻量增加，橡膠瀝青粘度也會隨之增加，這可以有效改善路面路用性能，但也大大增加了施工難度，因此必須合理控制橡膠粉的摻加量。根據(jù)工程實際情況，選擇18%～20%作為橡膠粉摻量范圍，采用90號基質(zhì)瀝青，30目膠粉，按照表2相關(guān)要求確定橡膠瀝青技術(shù)指標。此外，還要確定橡膠瀝青撒布量，要求控制在1.5～2.0kg/m2范圍內(nèi)，保證撒布量適宜，避免出現(xiàn)泛油、瀝青膜厚度不足等問題。

表2 橡膠瀝青技術(shù)要求

5.2 石料

一般情況下選擇3 擋粒徑石料，多為4.75～9.5mm、9.5～13.2mm、13.2～16mm。根據(jù)工程建設(shè)需要，本試驗段選擇單粒徑石灰?guī)r碎石，9.5～13.2mm，保證顆粒形狀良好，且不存在雜質(zhì)、風化等現(xiàn)象。石料各項力學(xué)指標應(yīng)符合公路工程技術(shù)標準要求。

5.3 水

選擇無污染、無雜質(zhì)的自來水即可，保證用水量滿足施工規(guī)定。

6 橡膠瀝青碎石封層應(yīng)用的技術(shù)要點

6.1 施工準備

施工前需做好原路面處理工作，及時修補路面病害。首先要檢測原路面，因本路段存在嚴重龜裂病害，需針對路面強度不足處及時補強。此外要清理干凈其他污染物，待路面表層干燥度滿足設(shè)計要求后，即可開始同步碎石封層施工。根據(jù)施工量，需合理配置施工設(shè)備，本試驗段所需設(shè)備包括橡膠瀝青同步碎石封層機、裝載機、膠輪壓路機、瀝青運輸車等。根據(jù)交通管制方案，在指定位置設(shè)置交通標示，保證施工安全。

6.2 試驗段鋪筑

按照設(shè)計方案，準確確定同步封層車的各項參數(shù)，如石料撒鋪量、瀝青撒布量、行駛速度等，通過試驗段鋪筑，詳細校正上述參數(shù)，用于指導(dǎo)大面積施工。

6.3 撒布橡膠瀝青及碎石

施工中應(yīng)對橡膠瀝青和碎石的撒布量進行合理控制，確保撒布的均勻性，對于撒布的瀝青溫度需要控制在180℃～190℃之間。

6.4 接縫處理

第一類橫縫處理，可選擇對接法。在路段起、終點前后部位橫鋪油氈紙，保證橫向銜接準確。待封層車通行之后，即可將油氈紙去除。第二類縱縫處理，在縱縫施工中要分幅進行，保證施工質(zhì)量。

6.5 碾壓

完成撒布施工作業(yè)后需及時做好碾壓施工，要求在5～8km/h之間控制碾壓速度，保證在瀝青內(nèi)充分嵌擠單粒徑碎石材料，保證其固定良好。根據(jù)施工要求，需合理控制碾壓遍數(shù)，一般為3～4遍，確保壓實度滿足設(shè)計要求。

6.6 養(yǎng)護

相比其他施工技術(shù)，同步碎石封層鋪筑后的初期養(yǎng)護極為重要，一是對剝離的石料及時清掃回收，二是若局部嚴重泛油，需及時進行石料補填，保證路面平整度。

7 結(jié)語

綜上所述，伴隨公路建設(shè)規(guī)模的逐步擴大，瀝青路面應(yīng)用愈加廣泛，其后期預(yù)防性養(yǎng)護問題也備受關(guān)注。橡膠瀝青同步碎石封層技術(shù)的應(yīng)用，可有效修補路面病害，增強路面強度，提高施工質(zhì)量，同時有效解決廢舊材料的重復(fù)利用問題，減少對環(huán)境的污染，促進公路事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。