橡胶沥青应力吸收层及橡胶沥青混凝土在水泥路面白改黑路面中的应用

高金龙 吴宝国 郭洪智

（吉林省嘉鹏建设集团有限公司 九台 130500）

水泥混凝土路面以其强度高、承载能力强、维修周期和使用寿命长等特点，广泛应用于各等级公路上。但是在北方地区由于受冬季融雪剂的侵蚀，造成早期表面破坏的现象普遍存在，由于其刚度大，行车噪声明显。有效的解决方法之一就是在其表面加铺一层沥青混凝土磨耗层，隔断融雪剂和水泥混凝土路边的接触，还能降低水泥混凝土路面的行车噪声大的问题。为了加强沥青混凝土磨耗层与水泥混凝土路面的有效连接和应力过渡，吉林省嘉鹏公路建设集团有限公司与吉林省高速公路管理局协作，将橡胶沥青应用技术引进并应用在吉江高速公路白改黑养护工程中。于2010年8月将吉江高速K376＋100～K377＋000段作为水泥混凝土路面改沥青混凝土路面试验路段。该段水泥混凝土路面经过使用，路面出现切缝啃边、板角断裂、路基沉陷导致水泥混凝土路面下陷等病害。

1 试验段处理方法

（1）在处理后的水泥路面上做1cm橡胶应力吸收层，铺筑5cm橡胶沥青混凝土面层。

（2）在处理后的水泥路面上铺设一层TP应力吸收防水层，铺装5cm橡胶沥青混凝土面层。

（3）在处理后的水泥路面切缝和裂缝处铺40 cmSBS改性双面防水胶粘，再做1cm橡胶应力吸收层，铺筑5cm橡胶沥青混凝土面层。

2 施工工艺

2.1 水泥路面病害修补

（1）裂缝维修。根据裂缝的损坏程度、施工技术等具体情况选择适当的修补材料和方法。对于宽度小于1cm的轻微裂缝，进行扩缝灌浆处理，顺着裂缝扩宽成1.5～2.0cm的沟槽，深度为板厚1／3左右；对于较宽的裂缝（≥3cm），应先清除缝内杂物，并在上口适当扩展成倒梯形，深度为板厚1／3左右，再灌缝粘结。粘结剂或填缝料可用聚氯乙烯胶泥、环氧砂浆、聚胺脂；也可用橡胶沥青灌缝，沥青料填满夯实。

（2）40cmSBS改性双面防水胶粘。对添实裂缝进行双面防水胶粘处理，防治反射裂缝和透水，根据裂缝宽度裁剪双面防水胶粘对裂缝进行胶粘并揭去塑料隔离层。

2.2 沉陷路面修补

对于沉陷路面裂缝进行填补维修，喷洒橡胶应力吸收层防治反射裂缝和封水，沉陷处采用沥青碎石进行填补压实，铺筑橡胶混凝土路面。

3 TP应力吸收防水层

TP应力分散防水层核心材料是美国进口的Trupave聚酯玻纤布，通过吸收沥青材料后形成的一个应力吸收和防水功能层。

（1）施工准备。①材料。TruPave聚酯玻纤布按要求准备Trupave聚酯玻纤布（幅宽3.81 m）；②沥青。采用热沥青作为粘层油。

（2）Trupave铺装工艺流程，见图1。

图1 Trupave铺装工艺流程图

（3）操作方法。将施工段尘土、松散颗粒及杂物等清扫干净。喷洒粘层油前应保持不小于100m的施工段，保持工作面无水分，雨后必需待路面干燥后方可施工。

用沥青喷洒车洒布热沥青粘层油，洒布热沥青粘层油时，施工温度应在5℃以上，热沥青最佳温度应保持在165～180℃。洒布热沥青粘层油时要喷洒均匀，计量准确，其用量为0.8～1.2 kg／m2。

Trupave聚酯玻纤布的铺装。用机械摊铺车或人工铺装，不得使沥青喷洒车与Trupave聚酯玻纤布铺装车距离过远。若铺装时发生褶皱或打折现象，应当及时用工具刀切开褶皱部位，然后在铺设方向上再搭接起来，用粘层油胶结并压实。

在进行Trupave聚酯玻纤布施工时，现场操作人员应戴好防护手套，并佩戴防护眼罩，以避免被高温热沥青烫伤或被Trupave聚酯玻纤布刺伤手指。对铺筑后的玻纤布两侧喷洒外露的热沥青采用石屑洒盖，以免通行车辆将应力分散防水层粘起。

4 橡胶沥青应力吸收层

具体结构见图2。

图2 橡胶沥青应力吸收层结构图

（1）材料。①橡胶沥青。基质沥青，70号道路石油沥青，掺配比例（质量比）∶基质沥青∶胶粉＝80∶20；②集料。粒径9.5～13.2mm。

（2）施工方法。①表面清理。气泵吹风清理尘土、杂物；②橡胶沥青洒布。洒布设备：智能洒布车。温度控制：190～205℃。粘度控制：2.5～3.0Pa·s；洒布量控制：2.0kg／m2。

（3）橡胶沥青洒布注意事项。①温度控制：沥青洒布温度按高限控制；②污染防治：起步和终止位置垫放油毡布；③洒布均匀性：纵向搭接处重叠10cm左右，防止漏洒。

（4）碎石撒布。①撒布设备：碎石撒布机；②碎石预裹覆：0.2%油石比；③车速：怠速倒退匀速行走；④撒布车料斗：倾角45°，开口度7格；⑤撒布量：8kg／m2，撒铺率70%以上；⑥纵横缝交接处撒布量避免过度重叠；⑦缺陷处理：多撒或撒布不足人工处理。

（5）碾压成型。①碾压设备：260kN胶轮压路机；②碾压时机：高温下紧跟碾压；③碾压遍数：3～4遍；④碾压时间控制：10min内完成；⑤碾压粘轮处理：轮胎表面适当喷水处理。

5 橡胶沥青混凝土

利用废弃汽车轮胎粉碎的橡胶粉生产橡胶沥青，由于粘结剂粘度高、软化点高、稠度大、弹性恢复性强，使得由其生产的混合料路面耐久性和疲劳寿命显著提高；它不仅改善了抵抗路面产生疲劳裂缝和反射裂缝的能力，改善了低温抗裂性和高温敏感性，更适合于白改黑沥青路面。橡胶沥青混合料容许使用高达7%～8%的油石比而不会发生泛油；它提高了裹附集料的沥青膜厚度，改善了低温抗裂性和高温敏感性。由于废料的再利用，还节省了资源，通过温拌技术降低了沥青混合料烟气，改善了环境污染。此外，废旧轮胎中含有炭黑，使橡胶沥青路面能保持更长时期的黑色，提高了路面颜色与标志线的反差，间接改善了行车的安全性。同时，降低了车轮在路面上高速滚动时产生的噪声，尤其在高速道路中橡胶沥青混合料可以大大降低行车噪音，同时改善了行车舒适性。

这次试验段路面橡胶沥青混凝土采用美国维实伟克温拌剂，橡胶沥青用量控制在7%，级配采用ARHM～16橡胶沥青混凝土级配。

出料温度控制在165～170℃，比常温橡胶沥青混凝土出料温度195℃低30℃左右。路面摊铺碾压温度在165℃左右，碾压温度在140℃左右。摊铺用2台德国福格勒摊铺机平行全幅摊铺，悍马DD130和英格索兰110及徐工260kN胶轮压路机进行碾压。碾压方式与常规沥青混合料相同。由于采用温拌沥青混合料，在混合料低温情况下也能压实。

碾压成型后对路面进行取心，厚度满足要求，低温摊铺碾压密实，与水泥混凝土路面连接牢固。

6 结语

该实验路于2010年秋季施工，到目前已通车3年多时间，目前道路状况良好。实践证明，该技术在北方季节性冰冻地区水泥混凝土路面白改黑施工中可行。该实验路的成功经验，对于解决冰冻地区水泥混凝土路面因融雪剂侵蚀造成的损害和水泥路面行车噪声大等问题具有实际意义。