所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:173
副标题#e#摘要：本文介绍了应用橡胶沥青混合料铺筑试验路的结构层设计、材料技术要求以及施工的情况。橡胶沥青的材料技术要求,体现了较鲜明的技术特色,施工过程中,其体现了较好的施工工作性.同时还说明了应力吸收层的设置概况及遏制各类裂缝形成的原因.
关键词：橡胶路面 应力吸收层 橡胶沥青混合料 级配
废旧轮胎生产的橡胶粉在公路行业特别是沥青和沥青混凝土中的应用在国际上已有比较悠久的历史.橡胶沥青及橡胶沥青混合料首先出现在20世纪美国。20世纪60年代Chales McDonald 发明了橡胶沥青，主要用于应力吸收层.1975年橡胶沥青首次应用于开级配沥青混凝土。南非的废旧轮胎橡胶粉在公路行业的应用十分成功，拥有历时20-25年仍然完好的橡胶沥青路面.目前南非60％以上的道路沥青使用橡胶沥青。按照美国ASTM标准橡胶沥青是含量15%以上的破碎回收轮胎(硫化)橡胶在高温状态下与沥青熔胀反应得到的改性沥青胶结材料.
20世纪80年代是我国橡胶沥青及混合料研究应用的起步阶段.由于对当时的沥青混合料认识不足和橡胶沥青的加工设备和混合料生产设备落后，废胎胶粉在公路行业中的应用并不成功.进入90年代，由于我国高速公路的建设速度加快，沥青路面的质量亟待提高.废胎胶粉在沥青路面中的应用再次引起了交通部的重视.并先后在广东、贵州、北京等地铺筑了橡胶沥青路面.
结合2008年绿色奥运、人文奥运的主题，建设节约型社会，辽宁省交通厅公路管理局立项开展“滨海潮差侵蚀路段路基、路面及防护工程技术研究”课题.
1 项目概况及设计
1.1项目概况
滨海公路葫芦岛市孟家至绥中港段起于辽宁省与河北省的交界处.K0+000-K6+316试验路段，起点处与河北省秦皇岛市山海关开发区龙泉大道相接，路线终于滨海路葫芦岛市孟家至绥中港段与址九线公路的相交处.为了全面推广强击薄面技术及橡胶沥青在全省公路建设中的应用，同时获取更广泛的试验资料，辽宁省公路管理局决定在滨海路绥中段进行铺筑橡胶沥青试验段.
1.2 试验段设计标准
该路段公路等级为二级,路面宽度为15米，二车道,车道系数采用0.6,交通量设计初期混合交通量为1210台/日,标准轴载采用BZZ-100,交通量每四年分别增长4%,5%,6%,设计使用年限为12年, 沥青路面使用性能气候分区为2-2区.
1.3 结构方案
综合各方意见，最终确定总厚度为57.5cm的结构方案，各结构层如下：
（1）面层采用5cm厚密级配中粒式橡胶沥青混凝土面层（ARAC-16）；
（2）0.5厘米橡胶沥青应力吸收层；
（3）22厘米厂拌水泥稳定砂砾基层；
（4）30厘米天然砂砾垫层；
（5）土基采用南非蓝派公司的冲击压实技术。
为了响应节约型社会的建设目标,同时为未来的橡胶沥青混凝土路面结构设计储备新方案和新材料的选项,于是选取了路面纵断面线形较好的6.3公里长路段,作为橡胶沥青混凝土试验路段.
本项目全套引进在南非已经应用20年的橡胶沥青生产和施工工艺,由于尚处在引进吸收阶段,当前目标是最大限度地逼近南非最成熟的应用.5cm厚的橡胶沥青混凝土,是南非最常用的道路橡胶沥青混凝土面层厚度方案之一,6.3km长的段落采用了这一厚度根据南非和美国加利福尼亚罩面设计规范采用表[2]计算等效厚度，试验路的抗反射裂缝能力相当于19.7cm厚的普通沥青混凝土路面.
1.4 应力吸收层的设置
橡胶沥青应力吸收层是碎石封层类应力吸收层.碎石采用单一粒径13.2mm的规格碎石,碎石级配见表1，碎石满铺撒布.碎石在25t以上的胶轮压路机碾压下形成嵌挤结构,同时沥青沿碎石缝隙上行至碎石高度的70％.在摊铺面层时,应力吸收层内嵌挤鼓起的橡胶沥青会二次溶化,与面层材料合为一体.橡胶沥青应力吸收层之所以能够有力遏制各类裂缝的形成，正是因为有了胶结料较大的实际抗裂厚度、较高的层间粘结力#p#副标题#e#、抗剪能力、强抗老化能力和突出的低温柔韧性.同时,橡胶沥青热洒时,还能够起到对小裂缝填缝的作用.因此橡胶沥青应力吸收层还是可靠性很高的防水层.总之橡胶沥青应力吸收层可以被用作防水粘结层,是本次试验路方案的重要特点.在试验路段,没有采用任何土工织物或纤维. 
2 橡胶沥青及其混合料的技术指标
2.1 橡胶沥青指标体系
在南非和美国等地，橡胶沥青已经是非常成熟的技术.表2是南非相关规范橡胶沥青的技术指标.南非混合料设计指标体系体现了橡胶沥青极限强度和使用状态力学指标偏离的特点.表中的2个极限强度指标（劈裂强度和马歇尔强度）的绝对值都比一般沥青混合料小，但反应高温性能的动态蠕变模量（使用状态力学指标）要求较高.从另一方面讲，极限强度低并非表明极限强度指标没有价值，对于特定种类的材料，极限强度指标一般与使用状态力学指标一般对仪器设备和操作的要求较高，在工地条件达不到这样要求的情况下，极限强度指标是具备很好的参考价值. 
2.2 橡胶沥青混合料的技术要求
由室内试验确定橡胶沥青混合料的目标配合比见表3.在施工时还应确定生产配合比，以便更准确的确定橡胶沥青混合料的级配，给施工提供保障. 
3 路面的施工
3.1 生产拌和
橡胶沥青混合料的拌和温度控制：石料的加热温度为180-190℃，沥青的加热温度为175-180℃。当橡胶沥青粘度大于2.5Pa.s时，其加热温度应提高5-10℃.当气温较低或刚开机拌和时，为了保证出料温度，石料的加热温度可提高至200-210℃.在生产几盘料后，根据出料温度情况再适当降低石料加热温度，但不低于上述要求.橡胶沥青混合料的拌和时间不应低于50s.
3.2 储存运输
运料车每次使用前后必须清扫干净，在车厢板上涂一薄层防止沥青粘结的隔离剂，但不得有余液.橡胶沥青混合料的存储运输的稳定性要明显比普通混合料要好.橡胶沥青混合料的细集料含量低，几乎不含粉料，而橡胶沥青本身有20％左右的橡胶粉稳定，没有被橡胶粉约束的自由沥青少，因而无论是粗细料离析还是胶结料与矿粉的分离都明显少于其他沥青混合料.
3.3 摊铺碾压
摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，以提高平整度。摊铺速度宜控制在1-3m/min。橡胶沥青路面施工地最低气温应不低于15℃，寒冷季节遇大风降温，不能保证迅速压实时不得铺筑橡胶沥青混合料.橡胶沥青混凝土的碾压温度的高低与橡胶沥青的粘度有关，粘度越大，碾压温度越高.本项目的橡胶沥青摊铺温度约为170-180℃，碾压要求在100℃之前完成.在碾压完成后，路面未冷却前，施工人员必须采取更严格的隔离交通措施.
4 结论
应力吸收层的设置是本试验路的重要特点，应结合相应的施工技术合理对该层进行摊铺；国外成熟应用橡胶沥青指标体系表现了橡胶沥青低极限强度、高性能的2个特点，宜以性能指标作为裁决性指标，极限强度指标作为参考性设计指标；橡胶沥青及其混合料具有鲜明的技术特点，参考国外成熟规范以及国内研究成果和相近材料规范，并配合实验，确定了橡胶沥青材料设计技术要求；合理的施工工序及符合要求的橡胶沥青混合料是路面施工的关键所在.
参考文献
[1] 王旭东,李美江,路凯冀等.橡胶沥青及混凝土应用成套技术.人民交通出版社.2008.3：6-8.
[2] 黄文元.轮胎橡胶粉改性沥青路用性能及应用研究.同济大学博士论文.2004.
[3] ASTM D6114-97.Standard Specification for Asphalt-Rubber Binder.
[4] 刘大梁,李强,刘华清等.硅藻土和废旧轮胎胶粉复合改性沥青及其混合料性能与应用.中南公路工程.2005,30:27-29.
[5] JTG F40-2004.公路沥青路面施工技术规范.