橡膠改性瀝青路面施工技術

2022-11-10 16:10:54   來源:瀝青新世界   評論:0 點擊:   字體大?。?a href="javascript:SetFont(16)">大

摘要:為了延長公路路面使用壽命,結合工程實例,對某公路病害嚴重路段采用橡膠改性瀝青混凝土進行路面養護施工,對其原材料中改性瀝青、礦粉、集料、橡膠粉的性能和要求進行了總結,并從混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓、接縫處理等方面對其施工技術和施工工藝進行了分析。結果表明,該施工技術的應用,減少了瀝青用量,有利于環保,而且有效確保了路面的質量。

關鍵詞:橡膠改性瀝青;路面;病害;施工技術

1 工程概況

某公路工程全長13.5km。本路段沿線礦產資源豐富,是礦產資源運輸的主干道,重型車輛多,交通量大,車輛超載重載現象極為普遍,加之自然因素影響,本路段路面損壞情況嚴重,坑槽、沉陷、車轍病害較多。為保證本路段通行質量,決定進行路面維修養護施工。經分析當地地質情況,結合以往施工經驗,決定采用橡膠改性瀝青混凝土進行路面養護施工。大面積施工前,可選取其中具有代表性的路段作為試驗段,取長度為1000m,按照從上到下的順序,路面面層結構形式為WRAC-13橡膠改性瀝青混合料(4cm)+WRAC-20橡膠改性瀝青混合料(5cm),共9cm厚。

2 原材料選擇

2.1 改性瀝青

本文選用的瀝青為70#基質瀝青。此外,采用剪切乳化機制備橡膠粉改性瀝青。首先,將摻量為10%的橡膠粉加入已預熱至170℃的基質瀝青中,在185℃條件下攪拌20min。停止后,再用玻璃棒進行攪拌以排除氣泡。針入度、黏度以及路用性能等試驗均遵循《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2017)中的相應試驗步驟進行,技術指標如表1所示。

圖片


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2.2 礦粉 

為了充分填充橡膠瀝青混合料中的多余空隙,選用礦粉作為其填料。此外,礦粉還能促進混合料穩定性和強度的提升,本文涉及到的礦粉含水量為0.96%、無團聚結塊的現象、相對表觀密度為2.814、粒徑小于0.075mm 的占比達94%,均滿足規范要求。

2.3 集料

本文所選的集料表面具有干燥、無各類雜質、質地堅硬、耐風化性能好的特征。去除了各類有害物質,并且其表面粗糙、棱角性較好、無細長顆粒、無集料形狀扁平的情況。

2.4 橡膠粉

現階段橡膠粉的來源主要有天然橡膠和廢舊橡膠輪胎。而廢舊橡膠輪胎的利用,對于節約成本,減少環境污染具有重要的意義,因此,本路段選用廢舊橡膠輪胎作為橡膠改性瀝青混合料所用材料。

3 橡膠改性瀝青路面施工技術

3.1 拌和

橡膠改性瀝青混合料拌和施工流程與普通SBS改性瀝青基本一致,不同點在于瀝青投入拌和塔時,選擇的材料為橡膠改性瀝青,橡膠改性瀝青加熱溫度不得低于180℃。此外,由于其具有較高黏度,為保證能夠均勻拌和,必須合理控制拌和時間,避免出現離析、花白現象。根據施工要求,拌和設備為間歇式拌和機,保證能夠隨拌隨用,若存儲時間太短,在24h以內,必須控制存儲溫度,不得低于100℃。若已出現離析、花白、老化現象,則不得使用。

3.2 運輸

在溫度滿足施工要求的前提下,為保證橡膠改性瀝青混合料攤鋪質量,必須合理控制運距,不宜太遠。運輸時,一般采用噸位較大的運料汽車,為減少水分蒸發,起到保溫效果,必須將篷布等覆蓋于車頂。嚴禁車輛在作業面急剎車、急轉彎,避免損壞透層或封層。為避免材料粘黏車廂,需將一層隔離劑均勻涂抹到車廂內部和底部。

3.3 攤鋪

攤鋪是橡膠改性瀝青混凝土路面施工的關鍵工序,根據施工現場要求,本次采用履帶式攤鋪機進行混合料攤鋪。攤鋪前30~60min,需預熱熨平板,溫度控制在100℃以上。向攤鋪機受料斗卸料時,需結合受料斗容量情況,盡量一次性裝滿受料斗,避免集料離析現象發生。要特別注意不允許卸料太多,或出現料斗溢料情況,避免下承層散落混合料,污染作業面。若下承層已出現散落料,需及時鏟除,嚴禁就地攤開直接鋪筑。原因在于灑落料鋪平厚度較薄,溫度下降迅速,當鋪筑或碾壓新混合料后,極易出現局部面層不平整或壓實度不足現象。橡膠改性瀝青混合料路面對施工溫度具有較高要求,一般施工當天溫度需在15℃以上。若遇到降溫天氣,則需迅速壓實混合料;或無法保證壓實時,嚴禁鋪筑混合料。

3.4 碾壓

碾壓施工中,不僅要嚴控混合料壓實溫度,還要做好松鋪厚度控制,一般不得高于100mm。同時,在對路面寬度、厚度等因素綜合考慮的前提下,合理選擇壓實設備類型和數量,根據施工現場具體情況,本工程采用振動式壓路機、膠輪壓路機。一般分3階段完成壓實作業。初壓時,采用振動壓路機,碾壓遍數控制在2~3遍,碾壓速度不超過4km/h;復壓時,采用膠輪壓路機+振動壓路機,碾壓遍數為3~5遍,碾壓速度不超過6km/h;終壓時,采用振動壓路機,碾壓遍數為3~4遍,碾壓速度不超過 5km/h。在施工中,為避免壓路機輪胎粘黏瀝青混合料,需配置淋水噴頭,且做好噴灑量控制。待瀝青混合料碾壓后,需做好3個階段碾壓溫度控制工作,保證在溫度合適的情況下完成碾壓施工,從而達到最佳壓實效果。

3.5 接縫處理

鋪筑橡膠改性瀝青混合料時,極易出現接縫問題,為保證接縫質量,需根據不同接縫采取不同的處治方案。

(1) 縱向接縫

梯隊攤鋪作業時,針對縱向接縫,處理方案通常以“縱向熱接縫”為準,攤鋪后,預設 10~20cm 寬度不壓實,便于下一部分基準面施工,或通過跨縫壓實法將此類接縫消除。在半幅施工中,極易出現縱向冷接縫,可采用切刀、擋板設置的方式處理。此外,在另一半幅攤鋪施工前,需將一定量瀝青灑布在其上面,與已鋪層重疊,寬度為5~ 10cm。隨后將前半幅上方混合料鏟除,按照“兩邊—中間”順序做好碾壓施工,最后通過跨縫擠緊壓實。

(2) 橫向接縫

根據施工規范要求,可采用平接縫處理,攤鋪前,清理干凈切縫上的雜物,并將適量黏層瀝青灑布其上。壓路機壓實時需以橫向為準,并逐步向新鋪層碾壓。碾壓時,先在冷路面碾壓,隨后碾壓熱路面,第一次壓入量為1~ 2cm,熱路面壓入量為10~15cm,保證斜壓角度為45°。由中間逐步向兩側斜壓施工,重疊寬度為1/2輪寬。

4 結語 

綜上所述,在汽車數量急速增長的今天,廢舊輪胎數量日益增大。針對這些廢舊橡膠制品,若不處理直接埋入地下,很可能污染環境。將橡膠制品加工后用于筑路施工,不僅有助于增強路面使用性能,還能大幅減少瀝青用量,提高路面施工質量。該橡膠改性瀝青路面施工技術的應用,經質量驗收均合格,滿足路面各項力學指標的要求,表明該施工技術有效和可靠。在以后的工程中,還需要根據工程實際情況,合理采用施工方案,提高施工整體質量,促進公路事業可持續發展。


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