橡膠瀝青碎石封層技術說明

概述

  碎石封層是早出現的路面預防性養護技術之一，其工藝是在舊路面表面噴灑一層瀝青材料，隨后石料均勻的滿鋪在瀝青層上，并用壓路機進行碾壓。

  碎石封層工藝簡單、效率高，但以往碎石封層所采用的瀝青膠結料一般為改性瀝青或者改性乳化瀝青，粘結力不夠強，容易造成碎石的脫落，對于高速行駛的車輛易發生碎石被車輪帶出撞擊車輛的風險。且碎石脫落后封層的抗滑性能大幅降低，影響封層的使用壽命。所以傳統認為碎石封層的使用壽命一般不超過3年。

  橡膠瀝青出現后，由于其所體現出來的突出的粘結能力，逐漸在碎石封層中得到應用，大幅提升了碎石封層的施工效率和耐久性。不同碎石封層試驗結果對比見表1。

               表1 不同類型碎石封層試驗結果對比

  由于橡膠瀝青碎石封層所體現出來的優良性能和良好的性價比，近些年在國內得到了廣泛的應用，尤其作為新建路面基層頂面和舊路加鋪前的應力吸收層的使用，在很多省份已經成為典型路面結構的一個標準組成。

橡膠瀝青碎石封層

  目前橡膠瀝青碎石封層在我國主要用于作為基層頂面或舊路面加鋪前的防水粘結層使用，很少直接作為面層使用。一方面是建設單位受到傳統觀念的影響，另一方面主要是面層應用對于碎石、橡膠瀝青的質量和施工的工藝細節要求較高。而美國加州在這方面卻積累了豐富的經驗，在低等級路面上廣泛應用。實踐表明，對于通行速度低于60km/h的低等級道路，采用橡膠瀝青碎石封層進行路面預防性養護具有顯著的優勢：

  施工效率高：橡膠瀝青碎石封層實施機械化程度高，只要原材料能夠持續供應，日均可完成10萬平米以上的道路預養護；

  交通影響?。菏┕ぶ?，無需養護，可馬上開放交通，對于交通量大的道路，甚至可以取消碾壓環節，直接開放交通低速通行，由通行車輛完成碾壓環節，這與微表處等工藝相比具有明顯的優勢；

  抗滑性能優良，噪音?。河捎谌霾紗我涣剿槭?，構造深度大、抗滑性能好。同時通行噪音遠低于微表處工藝。

  性價比高：橡膠瀝青碎石封層大的優勢即在于其良好的性價比，造價與微表處基本相當，但實施風險遠低于微表處，不存在短期脫落的風險，耐久性好，尤其是對于低溫地區和潮濕地區，耐久性遠優于微表處。

橡膠瀝青碎石封層也存在一定缺點：

  橡膠瀝青需要采用現場加工，要求保證黏度狀態，隨生產隨用，橡膠瀝青的供應不方便；

  完工后短期內會有部分多余的碎石脫落，遺灑在道路兩側，需要清掃以不影響道路美觀。

  橡膠瀝青碎石封層是一種性價比優良的道路預防性養護方案，要達到理想的效果，必須對原材料、施工工藝進行嚴格的把控。

原材料技術要求

（1）橡膠瀝青

  橡膠瀝青碎石封層用橡膠瀝青必須采用現場濕法工藝生產，為此我方專門配備小型大功率橡膠瀝青生產設備，便于調運。所生產的橡膠瀝青重點控制黏度指標，有關技術指標見表2。

               表2 橡膠瀝青碎石封層用橡膠瀝青技術標準

（2）撒鋪碎石

  撒鋪碎石為5-10mm 或10-15mm單一粒徑玄武巖石料，其中超粒徑顆粒含量不超過10%（重量比）。石料有關的技術要求見表3。

               表3 橡膠瀝青碎石封層用集料技術指標要求

石料必須采用乳化瀝青進行預裹覆處理。

施工工藝及控制指標

  橡膠瀝青碎石封層施工的基本工藝流程，可分為下承層處理、同步碎石封層撒鋪以及輪胎壓路機碾壓成型三個步驟，如圖2-4所示。在采用同步碎石封層設備施工，防止漏灑和灑布劑量不足等現象的出現。                 

（1）下承層處理

  在碎石封層施工前首先應對施工現場進行病害處理。車轍處理宜采用拉毛或填充處理。裂縫宜采用提前灌縫，裂縫較大的應提前灌漿并認真的清理。應保證下承層干凈、干燥、無浮塵狀態。對于水泥路面宜采用拉毛，清掃處理。對于橋面板宜采用小型打毛機將表面的浮漿徹底清除后，再用鋼絲清掃車清掃，然后結合人工細部清理干凈后方可噴灑橡膠瀝青。

(2)橡膠瀝青同步碎石灑布

  橡膠瀝青的同步灑布應采用專用的、可有效控制灑布劑量的、具有加溫、保溫和攪拌功能的灑布設備。同步灑布設備在施工前應進行認真清理，將儲油罐中的殘油清除干凈。在正式灑布前應進行試灑，以確定有關施工參數。在正式施工前，應嚴格清理有關的施工機械，特別是同步灑布車的車輪，嚴禁將污染物帶上施工斷面。

  橡膠瀝青同步灑布時，應嚴格按照設計文件中規定的灑布劑量要求進行灑鋪。在灑布過程中，同步灑布車應保持勻速行駛，穩定的轉速，以保證灑布的均勻。橡膠瀝青的灑布溫度為190-200℃。在同步灑布過程中應注重接頭的施工處理，具體分為橫向接頭和縱向接頭。在橫向接頭的位置，再次施工時既要與前次施工緊密的銜接，同時也要避免與前次施工斷面重疊。因此，當每次灑鋪前應用油毛氈或鐵皮將已灑布的路段遮擋覆蓋，避免再次灑布時造成瀝青的重疊。

  根據碎石封層鋪設層位與撒布碎石粒徑的不同，橡膠瀝青灑布量有所不同，一般在1.7-2.6kg/m2。下承層為水泥混凝土路面頂面加鋪時略高，在新舊瀝青混凝土面層頂面略低。碎石粒徑小灑布量少反之略高。碎石中的粉塵含量高時也可適當調高灑布量。

  檢測方法及標準：選擇一橫斷面，在三等分點處放置兩塊0.4m×0.4m油布，待橡膠瀝青灑布車灑過后稱其增加的質量，三個樣本的平均值即為一次橡膠瀝青量的抽檢結果，三個樣本的級差不應超過0.3 kg/m2。

檢測頻率：防水粘結層每1000平米現場抽檢一次瀝青灑布劑量。

  在同步撒鋪碎石時，除了施工設備配備的操作手外，每臺碎石灑布車應再配備1-2名清潔工，跟隨在撒鋪車后，將散落不均勻、較大石料及時處理且發現較大問題時及時喊停。

在同步撒鋪碎石施工中，為了保證撒鋪的均勻性，應注意撒鋪車輛的啟動階段、縱橫向的交接位置，不能出現重疊現象，如造成重疊，應在膠輪碾壓前及時處理。碎石規格為5-10mm 或10-15單粒徑碎石；撒鋪量約11-14kg/m2，確保滿鋪，應通過試灑確定碎石撒鋪量；

  檢測方法及標準：通過計量每臺同步碎石撒布車碎石裝載的重量及相應的撒布面積，計算實際碎石的撒布量。

檢測頻率：每天對每臺碎石撒布車進行檢測。

(3)碾壓成型

  同步碎石撒鋪后，應及時用膠輪壓路機緊跟慢壓至成型。膠輪壓路機來回碾壓4-6遍。碾壓完即可開放交通，限速50㎞/h以下24小時即可。如交通量大、通行速度慢，可不碾壓，快速開放交通即可。

注：通車后3-5天每天檢查路面情況，當發現路面反油嚴重時應每平米補散3-4kg的石料。

（4）碎石清掃

  根據交通量大小不同，碎石封層開放交通一周至一個月后，應安排對飛散脫落的碎石顆粒進行清掃，應采用風力吹掃裝置。

應用及案例

  2019年，我方與內蒙古鄂爾多斯東方路橋合作，在其管理的東陽二級公路上應用橡膠瀝青碎石封層，取得了良好的應用效果。

造價

  橡膠瀝青碎石封層造價約為20元/m2。