高速公路沥青面层维修处治中橡胶应力吸收层的应用

付雷　李典豪　周旭

【摘要】橡胶应力吸收层是铺筑于半刚性基层与沥青路面之间或者水泥混凝土路面与沥青路面之间，具有高变形能力的改性沥青层，它能够吸收裂缝部位的应力集中，防止沥青路面形成反射裂缝，加强层间黏结与防水，延长路面使用寿命的特点。

【关键词】橡胶应力吸收层，桥面维修，反射裂缝

桥梁作为跨越沟渠或者障碍物的重要结构，在道路工程中发挥的作用越来越大，随着社会的不断发展及进步，人们对道路等级的要求也越来越高，为了提高道路的便捷及舒适性，桥梁在高等级公路中的应用越来越多，特别是西部高原地区，高速公路的桥隧比很高，达到80%以上。桥面铺装作为桥梁结构的重要部件，其完整与否直接影响到行车舒适性和桥梁耐久性。

一 常见桥面铺装的病害

1、平整度欠佳。混凝土桥面铺装层的病害之一是平整度欠佳，平整度不佳会导致行车舒适度差。

2、铺装层裂缝。该病害的典型表现为：纵横角部约45度的斜裂、纵向施工缝的啃边以及纵裂等。主要有以下几种类型：（1）沿板（梁）接缝纵向开裂，（2）桥面铺装层横桥向开裂，（3）局部网状开裂、坑槽。桥面铺装层破坏造成的危害严重，它直接影响桥梁正常功能的发挥，造成冲击、跳车，产生噪音，影响行车的舒适性，降低了运营水平。严重的桥面破坏降低了结构的耐久性和承载能力，甚至危及行车安全，因此应引起高度重视，防止小病变大病。

二 工程概况

G75兰海高速（扎佐至南白段）2007年12月通车至今，由于车流量剧增及超载车辆长期荷载作用，导致该路段部分桥面出现桥面推移、破损、桥头跳车、沉陷等病害，且病害日趋严重。相关部门2013年初已制定扎南桥面病害处理方案，目前正在进行石头山等11座大桥病害维修处治。根据现场调查，潮水坝大桥等12座大桥均出现不同程度新增病害，病害面积随车辆荷载作用不断增加。

三 橡胶应力吸收层维修设计方案

本次G75兰海高速（扎南段）潮水坝大桥等12座大桥桥面维修设计方案，主要采用先挖后铺方式，先用精铣刨方式去除桥面破损的沥青混凝土铺装层，再精铣刨混凝土铺装层5mm，然后依次铺设防水层、应力吸收层、面层等沥青铺装，桥面沥青铺装层铣刨后应检查混凝土是否存在病害，根据混凝土铺装层病害情况作相应处理。

具体的桥面改造方案为，对桥面破损位置进行标记放样，根据标记位置对破损桥面沥青混凝土铺装层铣刨10cm，精铣刨混凝土铺装层5mm，待精铣刨完成后，施工二阶反应防水粘层，施工1cm橡胶沥青应力吸收层（SAMI-R），施工下面层5cm改性沥青SMA-16混合料，施工改性乳化沥青粘层（PCR），施工上面层4cm改性沥青SMA-13混合料，破损位置施工完成后桥面后期养护。桥面沥青铺装层结构为4cm改性沥青SMA-13混合料、改性乳化沥青粘层（PCR）、5cm改性沥青SMA-16混合料、1cm橡胶沥青应力吸收层（SAMI-R）与二阶反应防水粘层。

四 橡胶应力吸收层主要材料

1、橡胶沥青

橡胶沥青技术要求：粘度，177℃ ，（1.5～4.0Pa.s）；针入度 （25℃，100g，5s），不小于（25mm）；软化点，不小于（54℃）；弹性恢复，25℃，不小于（60%）。

2、集料

应力吸收层应采用石质坚硬、清洁、不含风化、近立方体颗粒的碎石。碎石以0.4～0.6%（按照集料重量计）的沥青进行预裹附（裹附温度在120℃以上），预裹附的集料堆放时间不宜超过两周。橡胶沥青应力吸收层集料级配范围如下表，应力吸收层上铺筑粗粒式沥青混凝土时选用B级配。

SAMI应力吸收层用粗集料质量技术要求为：石料压碎值（%） ≤24；洛杉矶磨耗损失（%）≤28；视密度（t/m3）≥2.6；吸水率（%）≤2.0；对沥青的粘附性≥4级；坚固性（%）≤12；针片状颗粒含量（%） ≤15；水洗法0.075mm颗粒含量（%）≤ 0.6；软石含量（%） ≤3.0。

五 橡胶应力吸收层施工注意事项

防水粘层上铺设应力吸收层，采用橡胶沥青应力吸收层SAMI-R。

（1）施工前应进行基层的清扫、吹尘和清洗。先人工用扫帚将基层表面进行全面清扫，再用 2～3 台森林灭火鼓风机沿纵向排成斜线将浮灰吹净，若不能达到“除净”要求，则用水冲洗，清除基层表面浮灰和泥浆，尽量使基层顶面集料颗粒能部分外露。

（2）确定橡胶粉的掺量。一般选择至少三个不同的橡胶粉掺量（例如 18%、20%、22%）进行试验，将橡胶粉加入沥青的温度范围在 177～204℃之间，拌和 1 小时后进行试验。根据试验结果选取合适的橡胶粉掺量，橡胶沥青各项指标应满足技术要求。

（3）橡胶沥青的生产。应由熟练人员操作橡胶沥青生产设备，采用间歇式方式生产。操作人员准确控制导热油温度，准确控制配料比例。对成品橡胶沥青及时进行各项检验。

（4）在洒布橡胶沥青前，应注意检查：a、空气温度和地面温度都不得低于 15℃；b、下承层必须干燥，路缘石防护良好；c、风速不影响橡胶沥青洒布效果；d、需用的设备进入待命状态，包括橡胶沥青洒布车、碎石撒布机、胶轮压路机。

（5）橡胶沥青洒布。a、推荐橡胶沥青洒布量采用 2.0～2.6kg/m2，采用预裹附的集料时，沥青用量可适当减少；b、起步和终止位置应铺工程纸，以准确进行横向衔接，洒布车经过后应及时取走工程纸；c、纵向衔接应与已洒布部分重叠 10cm 左右；d、撒铺碎石前禁止任何车辆、行人通过橡胶沥青层。

（6）撒铺碎石。喷洒橡胶沥青后应立即撒铺碎石，碎石撒铺量推荐采用 16±2kg/m2，根据试铺情况确定，以满铺、不散失为度，对于局部碎石撒铺量不足的地方，应人工补足。

（7）碾压。采用 25T 以上的胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业，两台胶轮压路机应同时进行碾压，紧跟碎石撒铺车。碾压遍数为 3 遍，从洒布橡胶沥青到碾压完成应在表 1 规定时间内完成。

（8）在铺筑上层沥青混合料前，应对橡胶沥青应力吸收层进行清扫，以清除没有粘结的松散碎石，避免影响 SAMI-R 层与上面层的粘结。

（9）橡胶沥青应力吸收层施工应与面层沥青混凝土紧凑进行，中间不开放交通，若期间必须开放交通，须待 SAMI-R 施工完成 3 小时后方可开放交通，但车速不宜超过 25km/h。在面层沥青混凝土施工前须加洒粘层油，粘层油洒布量宜控制在 0.25kg/m2左右。

六 结束语

使用橡胶应力吸收层能充分的利用废旧轮胎，促进了轮胎固体废弃物的再生利用，改善了人民的生活环境，同时也改善了路面的使用性能，防止或者延缓了反射裂缝的出现，并提供防水、填缝、黏结的作用。

参考文献

[1] 黄铭.橡胶沥青在水泥路面改造中的应用[J] .现代交通技术，2006，3（3）：6-8.

[2] 石学斌，程毅，陈栓发，等.水泥混凝土路面加铺应力吸收层结构应力分析[J].公路，2006，（10）： 86-90.

[3]李軍.橡胶沥青应力吸收层（AR-SAMI）的施工控制[J].现代交通技术，2007，4（3）：33-35.

[4] 吕其惠.橡胶沥青在水泥路“白+黑”改造工程中的施工和应用[J].养护机械与施工技术，2007， 24（5）： 34- 37.

[5] G75兰海高速（扎南段）潮水坝大桥等12座大桥桥面维修施工图设计[R].贵阳. 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司.2014