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探讨橡胶沥青混凝土技术在公路养护施工中的应用

2020-06-03高进利

绿色环保建材 2020年5期
关键词:压路机橡胶碾压

高进利

甘肃省定西公路局临洮公路段

1 引言

随着我国交通运输业的飞速发展,公路的养护也逐渐受到全社会的关注。在天气变化、车辆负载、高温、高动水压力等因素的影响下,沥青路面很容易出现沉陷、路面裂缝、变形等问题,给行车安全埋下隐患。近年来,一些改性沥青与纤维类的材料混合后用于养护施工中,效果比较理想,但成本太高,在推广环节有很大局限性。如果用废弃的轮胎橡胶粉作为改性沥青,既能降低成本,又可以实现废物的再利用,同时又可以作为一种新型的路面施工技术广为推广,性价比非常高。本文分析了公路养护施工中,橡胶沥青混凝土技术的应用情况。

2 橡胶沥青混凝土的性能原理

废弃轮胎通过橡胶粉沥加工后,再按照一定的粗细级别的配比进行组合,并掺加一些高聚合物改性剂,在180℃以上的高温状态下进行充分搅拌,然后与基质沥青产生溶胀反应,形成改性沥青胶结材料,这便是橡胶沥青的制作过程。橡胶沥青的特点是抗老化、高温稳定性强,同时在低温环境下还能够保持柔韧性,因此十分适合应用于公路结构的应力吸收层以及表面层。与此同时,橡胶沥青混凝土还是一种非常好的环保材料,高温环境中,橡胶沥青能够保持良好的弹性以及弹性恢复性能,这也是增强路面抗疲劳、抗开裂、抗变形的有力保障。橡胶沥青的高低温性能都非常好,因此环境因素不会对沥青的功能产生很大影响,这种材料还具备环保、节能的优势,对于改善人类环境意义重大。

2.1 橡胶沥青的应力吸收层

这是将单一的粒径石料均匀的铺在橡胶沥青层上,再使用胶轮压路机对其实施嵌挤和碾压,当橡胶沥青材料被挤压到石料高度的3/4 时,就会产生石料嵌锁现象,从而形成结构性的支撑,叫做橡胶沥青应力的吸收层。这种材料的抗水损、抗反射、抗裂缝的能力非常强,而且具备粘结功能。

2.2 橡胶沥青混合料的面层

与普通的沥青混合料相比,橡胶沥青混合料当中,沥青的所占比达到了7.5%。

3 公路路面养护施工中,橡胶沥青混凝土技术的应用过程

3.1 工程范例

某高速全长70.743km,宽度24.5m。随着车流量的不断增加,长时间的荷载碾压会让路面出现各种问题,比如沉陷、网裂、破损、车辙等病害,路面性能受到严重影响。为了对现有的交通状况做出改善,需要对沿线的路面病害采取有效的补救措施——将路面沉陷采用沥青混凝土处治,网裂严重的路段共13.2km 铺1cm 橡胶沥青应力层,再铺设4cm 的橡胶沥青混凝土面层。

3.2 施工过程

3.2.1 准备原材料

沥青、橡胶粉和集料是橡胶沥青混凝土技术所用到的主要原材料,结合具体的施工情况,明确材料规格、性能,保证沥青材料符合技术指标和路面施工的要求;粗集料的直径要均匀,保持在5mm~15mm之间,符合《公路沥青路面施工技术规范》要求,具体见表1。

表1 沥青技术指标

3.2.2 橡胶沥青混合料的配比

结合路面的地质特点、材料的性能指标合理配比,明确级配的曲线和橡胶粉的掺入比例,采用马歇尔击实试验堆混合了的两面各击实75次,如果公路的荷载较大,可以适当的增加击实次数,同时根据规范标准对混合料的性能进行校验,见表2。经马歇尔试验后,明确最理想的油石比数值,让油石比该数值略低0.2%~0.3%,以保证混合料的高温稳定性。当完成混合料的配比之后,还要对混合料的技术性能进行验证,如果不符合标准,需要明确其中的原因,然后重新调整配合比。

表2 橡胶沥青混合料的马歇尔击实试验技术指标

3.3 对试验路段的铺设

根据相关标准要求,在施工前要先铺设一段100m~200m 的试验路段,以此来验证配合比例是否合适,从而明确相关的施工参数,比如松铺系数和碾压次数,为后续的施工提供客观、真实的参考数据。还要对摊铺机和搅拌楼等设备性能进行检验,专门的技术人员来检验设备性能,并记录在案,重视设备的养护。根据试验路段的施工情况来调整施工方案,保证正式施工更符合实际要求。

3.4 混合料的拌和、运输

橡胶沥青混凝土拌和采用热拌沥青混凝土方法一样,出料按照先两端、后中间的顺序装料,委派专人监督管理,以免混合料离析。运输过程覆盖车厢,防抛撒料。

3.5 混合料的摊铺

根据厚度把熨平板固定好,不能随便调整,保证路面足够平整,当摊铺机的熨平板温度达到120℃后,才能开始摊铺混合料,两台摊铺机一起施工,相距5m~10m,通过梯队作业的方式提高施工效率。相邻的两个作业面保持3m~6m的搭接范围。摊铺机要保持连续、缓慢的运行,摊铺速度以2.5m/min为宜。铺设过程中,禁止随意停顿、变速,以免影响摊铺面的平整度。连续的转动螺旋桨的送料器,保持混合料的高度达到送料器的2/3。

3.6 混合料的碾压

路面的碾压施工可以分为三个步骤:①初压阶段:使用振动压路机或者重型胶轮压路机,采用高频、低幅的碾压方式。初期压路机的速度约为3km/h,缓慢碾压,以免导致混合料朝侧向偏移。②复压阶段:严格按照试验段的施工参数来确定最理想的碾压次数,相邻碾压段之间保持10cm~20cm 的重叠,以免漏压。一边碾压一边洒水,让压路机的轮子始终保持湿润,以免粘附了混合料。控制洒水量,保持不粘轮即可。③终压阶段:根据施工路段,把压路机的运行速度提高到4km/h。

4 公路路面养护施工中,橡胶沥青混凝土技术的注意事项

4.1 质量

全部施工结束后,通过科学的质量控制措施来把控橡胶沥青混凝土的施工质量,在保证区别于其他沥青混合料的同时,又能符合施工质量要求。现阶段,评价橡胶沥青混凝土技术应用效果的指标有:粘度、马氏指标、流值、弹性指标、稳定度等。

4.2 安全

将禁止烟火、安全施工的警示牌设置在施工现场的醒目位置,要求施工人员规范穿戴安全防护服、佩戴安全帽、手套等,以免烫伤。检测人员要按要求检测有害气体,比如三氯乙烯。定期检查沥青拌和厂的安全措施和制度是否完善,加强防范,禁止沥青泄露引发火灾事故,还要合理控制沥青混合料于导热油热载体炉之间的距离。

4.3 环保

按要求存储粉尘以及沥青混合料,通过湿排法和洒水措施来控制粉尘扩散,把遮盖物覆盖在运输沥青混合料的车辆上,能够减少空气污染。

5 结束语

综上所述:橡胶沥青混凝土技术是公路路面养护施工的重要技术之一,具有成本低、抗疲劳能力强、防滑好、噪声低等优势,对于减少公路病害、延长公路的使用寿命、提高车辆行驶的安全性和舒适度具有重要意义,所以,应该高度重视橡胶沥青混凝土技术的应用。

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