趙俊

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

在最近幾年中，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平、科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，有效推動(dòng)了我國(guó)市政工程行業(yè)的不斷快速發(fā)展，相應(yīng)地，出現(xiàn)了很多與市政工程相關(guān)的新施工工藝與施工技術(shù)，其中就包括橡膠瀝青。對(duì)于橡膠瀝青，它是一種新型的混合材料，不但能夠?qū)U舊輪胎進(jìn)行重新利用，而且有助于路面綜合性能的提高，有助于路面抗變形性能、抗裂性能的加大，因而被廣泛運(yùn)用在市政道路工程中，在運(yùn)用橡膠瀝青材料過(guò)程中，無(wú)需投入較多的制作成本與施工成本，同時(shí)該橡膠瀝青材料還具有比較強(qiáng)的粘黏性與防水性能，進(jìn)而可以有效改善市政道路路面產(chǎn)生的疲勞裂縫與反射問(wèn)題，同時(shí)有助于市政道路路面穩(wěn)定性的提高[1]。通過(guò)對(duì)橡膠瀝青混凝土構(gòu)成材料進(jìn)行深入分析后可知，橡膠粉具有比較好的彈性，通過(guò)利用橡膠瀝青路面施工技術(shù)，能夠?qū)?dòng)荷載對(duì)路面的沖擊作用起到有效緩沖的作用，不但能夠有效延長(zhǎng)市政道路路面的使用壽命，而且能夠有效降低道路噪聲與提高行車的舒適度。不過(guò)，針對(duì)橡膠瀝青材料，一定要嚴(yán)格控制摻量，假如摻量偏大，便會(huì)極易導(dǎo)致混合料出現(xiàn)松散現(xiàn)象，道路路面更易出現(xiàn)病害問(wèn)題，產(chǎn)生更多的行車安全隱患問(wèn)題。所以，施工單位在進(jìn)行施工過(guò)程中，一定要嚴(yán)格控制橡膠瀝青混合料的級(jí)配與橡膠粉的特性。針對(duì)橡膠瀝青材料，它具有比較強(qiáng)的抗水損性能、抗變形能力、抗車轍性能、抗老化性能、耐久性等。在市政工程中，隨著越來(lái)越廣泛使用橡膠瀝青材料，除了可以有效確保市政道路路面的施工質(zhì)量以外，還能夠有效提高道路路面的工作能力[2]。瀝青與橡膠粉是橡膠瀝青混合料的主要成分，廢舊輪胎是橡膠粉的主要來(lái)源，通過(guò)使用濕法或者干法，便能夠制作出適合的市政道路橡膠瀝青材料。橡膠瀝青材料屬于一種新型的路面結(jié)合材料，盡管它具有多種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，但是這種材料也是存在一些不足之處的，導(dǎo)致橡膠瀝青路面在建成后使用過(guò)程中極易出現(xiàn)路面老化、車轍、龜裂等病害問(wèn)題，所以在未來(lái)發(fā)展中，我們需要繼續(xù)深入研究與不斷改進(jìn)橡膠瀝青材料?；诖耍疚膶?duì)市政工程中橡膠瀝青路面施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，具有重要意義。其中，如圖1所示。

圖1 橡膠瀝青路面示意圖

1 橡膠瀝青混凝土路面優(yōu)勢(shì)分析

隨著城市交通量的快速提升，市政道路車輛通行數(shù)量呈井噴式增長(zhǎng)，由于車輛數(shù)量較多，不同荷載車輛行車胎噪疊加后對(duì)周邊居民的正常生活造成一定的影響，形成不可忽視的城市噪音污染；為了兼顧好市政道路承載性能、降噪性能及綠色低碳性等各方面因素，橡膠瀝青混凝土路面被廣泛應(yīng)用到了市政道路領(lǐng)域，并取得了良好的工程應(yīng)用效果。橡膠瀝青混合料屬于改性瀝青材料之一，由于其加工成本較低，且能夠“消化”大量的廢舊輪胎材料，一經(jīng)推廣就取得了良好的市場(chǎng)反饋。相較于普通瀝青混合料，橡膠瀝青混合料具備以下明顯優(yōu)勢(shì)[3]。

第一，綜合成本低廉。橡膠瀝青混合料改性材料為廢舊橡膠顆粒，將橡膠顆粒加工成小粒徑橡膠碎屑，將碎屑添加到瀝青基質(zhì)中持續(xù)拌和制成橡膠改性瀝青，整個(gè)制備過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)完全的工廠化生產(chǎn)，具備極高的成本優(yōu)勢(shì)。

第二，良好的工程特性。橡膠瀝青混凝土路面能夠較強(qiáng)地阻抑路面在長(zhǎng)期反復(fù)荷載作用下的反射開(kāi)裂進(jìn)程，延長(zhǎng)瀝青混凝土路面的使用年限；橡膠瀝青混凝土路面的平整度更高，行車噪音更低，抗滑能力更強(qiáng)，駕駛舒適度和安全性更高；經(jīng)橡膠顆粒改性的瀝青混合料在高溫條件下的抗變形剛度更高，能夠有效防止路面車轍、鼓包等病害的發(fā)生頻次。

第三，綠色低碳優(yōu)勢(shì)。橡膠改性瀝青混合料使用廢舊橡膠材料改性，能夠“消化”大量的廢舊橡膠輪胎，有助于垃圾無(wú)害化處治；此外，使用橡膠瀝青混凝土鋪筑的路面，在同等設(shè)計(jì)荷載條件下的路面厚度更小，極大地節(jié)省了瀝青材料的用量，間接控制了瀝青混合料加工及鋪筑過(guò)程中的污染水平。

2 橡膠瀝青混凝土路面類型及作用機(jī)理分析

在市政道路設(shè)計(jì)及施工實(shí)踐中，橡膠瀝青混凝土材料主要被應(yīng)用在道路的應(yīng)力吸收層或面層結(jié)構(gòu)中；而在道路養(yǎng)護(hù)工程中，橡膠瀝青混凝土材料還被用在舊有路面的瀝青罩面層中。在新建項(xiàng)目中，橡膠瀝青常以應(yīng)力吸收層鋪設(shè)在瀝青面層與半剛性基層之間，主要目的是控制面層的反射開(kāi)裂，橡膠應(yīng)力吸收層能夠大量吸收下面層傳遞的應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力的均勻擴(kuò)散，同時(shí)能夠封閉下面層，防止面層雨水下滲；此外，新建項(xiàng)目的應(yīng)力吸收層和面層可同時(shí)使用橡膠瀝青混凝土材料，其對(duì)應(yīng)的工程特性更佳。在養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中，常用作水泥混凝土路面的“白加黑”改造，常用加鋪罩面分為“橡膠瀝青面層+橡膠瀝青應(yīng)力吸收層”和“橡膠瀝青面層+整平層+橡膠瀝青應(yīng)力吸收層”兩種結(jié)構(gòu)層。

橡膠改性瀝青混合料之所以具備良好的耐久性、抗裂性、溫穩(wěn)性及抗?jié)B性，主要借助于橡膠屑的改性作用；將廢舊橡膠加工成小粒徑碎屑，將瀝青基質(zhì)加熱至180℃-190℃之間，將橡膠碎屑均勻混入瀝青基質(zhì)中，拌和方式為間歇式攪拌，在高溫條件下，橡膠碎屑借助溶脹效應(yīng)與瀝青基質(zhì)中的輕質(zhì)組分混合后，生成粘性膠凝材料，膠凝組分極大地提高了橡膠改性瀝青混合料的稠度，各項(xiàng)工程力學(xué)特性也相應(yīng)提升。

3 市政橡膠瀝青混凝土路面各環(huán)節(jié)主要施工技術(shù)研究

下圖2為橡膠瀝青混合料拌合投料順序：

圖2 橡膠瀝青混合料拌合投料順序

3.1 市政道路用橡膠瀝青混合料拌和技術(shù)分析

為了滿足市政道路攤鋪橡膠瀝青混合料的供應(yīng)量需求，并保證不同批次產(chǎn)品的質(zhì)量可控，應(yīng)采用集約化程度更高的廠拌方式，瀝青混合料拌和廠建設(shè)及運(yùn)營(yíng)應(yīng)滿足國(guó)家環(huán)保、安全生產(chǎn)等要求，且應(yīng)兼顧混合料運(yùn)輸?shù)谋憬菪院屯〞承?，確保拌和完成的橡膠瀝青混合料能夠第一時(shí)間運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)；拌和廠應(yīng)增設(shè)完備的給排水系統(tǒng)，廠內(nèi)作業(yè)區(qū)域及運(yùn)輸?shù)缆肪鶓?yīng)硬化處治，備料應(yīng)分類碼放在原料倉(cāng)內(nèi)，并做好防潮和排水。橡膠瀝青混合料宜采用間歇式拌和模式，最佳拌和溫度應(yīng)控制在180℃-190℃之間，成料出倉(cāng)溫度應(yīng)控制在190℃-200℃之間；礦粉拌和倉(cāng)應(yīng)加裝振動(dòng)設(shè)備，以防止礦粉拌和過(guò)程中出現(xiàn)原料“拱起”問(wèn)題，為了滿足生產(chǎn)環(huán)保要求，廠拌設(shè)備應(yīng)安裝粉塵二次收集設(shè)備，一方面能夠滿足拌和除塵要求，另一方面可以實(shí)現(xiàn)粉塵的二次回收和再利用。

3.2 市政道路用橡膠瀝青混合料攤鋪技術(shù)分析

橡膠瀝青混凝土現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)是整個(gè)施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到后期瀝青混凝土路面的承載性能及可持續(xù)服役年限；橡膠瀝青混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)選用具備加熱功能的瀝青攤鋪機(jī)械，避免混合料攤鋪過(guò)程中出現(xiàn)熱耗散問(wèn)題，攤鋪機(jī)械熨平板應(yīng)具備溫度維持功能，以保證整個(gè)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程中的溫度能夠始終保持在合理水平內(nèi)，攤鋪機(jī)在正式作業(yè)前應(yīng)提前預(yù)熱至指定溫度；為了控制瀝青混凝土攤鋪厚度，保證攤鋪標(biāo)段內(nèi)的路面厚度均勻，經(jīng)運(yùn)輸車輛傾倒到攤鋪機(jī)料斗內(nèi)的混合料應(yīng)及時(shí)、連續(xù)地輸送至分料倉(cāng)內(nèi)，保證混合料布料的均勻性和平整性；單個(gè)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)標(biāo)段內(nèi)應(yīng)連續(xù)攤鋪，中途不能無(wú)故中斷，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)瀝青混合料運(yùn)輸車輛的調(diào)度，保證供料、出料的連續(xù)性；攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的外環(huán)境適宜溫度應(yīng)介于12℃-18℃之間，在大面積攤鋪前應(yīng)先選擇多個(gè)試驗(yàn)段，以對(duì)比調(diào)試出最佳的松鋪系數(shù)[4]。

3.3 市政道路用橡膠瀝青混合料壓實(shí)技術(shù)分析

除了橡膠瀝青混凝土的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)外，混凝土壓實(shí)施工對(duì)整個(gè)路面的施工質(zhì)量也有至關(guān)重要的作用，如果橡膠瀝青混凝土壓實(shí)度不足，在后期車輛荷載作用過(guò)程中容易引發(fā)應(yīng)力集中問(wèn)題，從而加重了路面局部的承載負(fù)擔(dān)，在長(zhǎng)期疲勞荷載作用下必然出現(xiàn)開(kāi)裂、不均勻沉陷、鼓包等各種病害；壓實(shí)施工前應(yīng)根據(jù)路面厚度和寬度制定相應(yīng)的壓實(shí)機(jī)械選用方案，選擇合適的機(jī)型及噸位，做好振動(dòng)壓實(shí)和靜壓實(shí)的組合設(shè)計(jì)，保證壓實(shí)質(zhì)量；單個(gè)壓實(shí)標(biāo)段內(nèi)機(jī)械應(yīng)連續(xù)推進(jìn)，推進(jìn)速率宜控制在180m/h-300m/h范圍內(nèi)，行進(jìn)速率一旦確定應(yīng)保持勻速前進(jìn)，中途不能隨意切換速率，原則上初壓速率應(yīng)小于復(fù)壓和終壓速率，且膠輪壓實(shí)機(jī)械行進(jìn)速率宜大于鋼輪壓實(shí)機(jī)械，橫向壓實(shí)面的有效搭接長(zhǎng)度不能小于500mm；壓實(shí)施工環(huán)節(jié)應(yīng)緊隨攤鋪施工環(huán)節(jié)，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)也應(yīng)嚴(yán)格控制作業(yè)溫度，橡膠改性瀝青混合料的初壓實(shí)溫度宜在160℃±5℃條件內(nèi)進(jìn)行，復(fù)壓實(shí)作業(yè)溫度較初壓實(shí)低20℃，終壓實(shí)作業(yè)溫度則較初壓實(shí)低65℃。壓實(shí)工況分為初壓、復(fù)壓及終壓三個(gè)環(huán)節(jié)，三個(gè)環(huán)節(jié)的壓實(shí)工況詳見(jiàn)下表1所示：

表1 三個(gè)環(huán)節(jié)的壓實(shí)工況

3.4 市政道路用橡膠瀝青混合料養(yǎng)生技術(shù)分析

橡膠改性瀝青混合料攤鋪及壓實(shí)施工完成后，為了保證瀝青混凝土路面的強(qiáng)度、剛度等力學(xué)參數(shù)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，攤鋪施工完成后需立即開(kāi)展路面養(yǎng)生作業(yè)；對(duì)于瀝青混凝土路面而言，常規(guī)的養(yǎng)生方式就是遮蓋養(yǎng)護(hù)，將潮濕草簾及時(shí)覆蓋在平整后的瀝青混凝土路面表面，以控制路面水分蒸發(fā)速率，從而抑制干縮開(kāi)裂病害的層程度；橡膠改性瀝青混凝土路面養(yǎng)生周期不能低于14d，通常情況下，養(yǎng)生周期應(yīng)控制在14d-21d范圍內(nèi)，且在路面養(yǎng)生周期內(nèi)，應(yīng)持續(xù)向路面噴水，始終保持路面覆蓋物濕潤(rùn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，橡膠改性瀝青混合料憑借良好的工程特性、較低的加工成本及極高的綠色低碳性被廣泛應(yīng)用在城市市政道路道面工程中；在市政道路橡膠改性瀝青混凝土路面施工過(guò)程中，必須保證材料拌和、路面攤鋪、路面壓實(shí)及路面養(yǎng)生等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，從而最大程度發(fā)揮橡膠改性瀝青材料在市政工程中的應(yīng)用價(jià)值。