高速公路路面橡胶沥青应力吸收层施工技术

时间:2022-09-04 05:01:15

高速公路路面橡胶沥青应力吸收层施工技术

摘要:橡胶沥青SAMI(Stress Absorbing Membrane Interlayer)应力吸收层是由橡胶沥青胶结料和单粒径集料组成的应力吸收薄膜。根据橡胶沥青SAMI应力吸收层材料要求,研究橡胶沥青SAMI应力吸收层的施工技术。

关键词:橡胶沥青;SAMI;应力吸收层;施工技术

目前,我国高速公路路面的典型结构是在半刚性基层上铺筑沥青混凝土;而在大中城市的城市道路上,大量水泥混凝土路面进行了沥青混凝土罩面。半刚性基层(水泥混凝土板)接缝、裂缝处出现反射裂缝。交通荷载是造成板缝两侧竖向位移的原因,水平位移则由温度变化引起。

为防止这些裂缝反射,许多国家都在进行研究,并采取了各种防裂措施,主要有以下几种方式:①下承层处理;②在半刚性基层(或旧水泥路面)与沥青面层间设置中间层;③采用加筋沥青混合料或改性沥青混合料;④沥青罩面层预锯缝;⑤加厚沥青罩面层。

就防止反射裂缝的效果、施工工艺和工程造价等综合角度而言,第2种方案,即在半刚性基层(或旧水泥路面)与沥青面层间设置中间层是相对比较合适的处治措施,一直是人们研究和关注的热点。为防止裂缝反射而在半刚性基层(或旧水泥路面)与沥青面层间设置的中间层通常也称作应力吸收层。橡胶沥青SAMI应力吸收层以其应力吸收能力优良、施工设备简单、施工速度快等特点在国内正逐步得到推广应用。

1 橡胶沥青SAMI应力吸收层功能

(1) 防止水分渗入基层和路基,起到保护路基和基层的作用;

(2) 橡胶粉添加材料能抵抗沥青胶结材料氧化;

(3) 良好的层间粘接功能;

(4) 吸收层间拉应力减少加铺路面反射裂缝。

2 橡胶沥青SAMI应力吸收层材料

选择橡胶沥青SAMI应力吸收层所用的材料包括橡胶沥青和集料。

2.1 集料

表面构造深度要求:一般粒径13.21mm以上的集料将形成较粗的表面构造,9.51mm以下的集料形成较细的表面构造;交通量:大交通量建议采用较细的碎石,小交通量可采用较粗的碎石;表面均匀性:几乎无细料时,可形成较为均匀的道路表面;耐久性:石料应坚硬、耐磨。对于橡胶沥青SAMI应力吸收层,推荐石料最大粒径为9~12mm,且石料应洁净、干燥,不含灰层。大部分情况下,碎石需要预加热和预裹附以增加碎石与沥青的裹附性。建议橡胶沥青SAMI应力吸收层石料级配和石料性能要求见表1和表2。

2.2 橡胶沥青

在每次使用橡胶沥青前,必须对橡胶沥青的质量进行检验。橡胶沥青的质量尤其是粘度必须符合表3的要求才能使用,否则不予使用。

3 橡胶沥青SAMI应力吸收层的施工工艺

3.1 施工前的准备工作

施工前,应彻底清除原路面的泥土、杂物,且基面应粗糙、干净、干燥。同时,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、胶轮压路机等。

3.2 橡胶沥青洒布

(1) 建议橡胶沥青洒布量为2~3kg/,洒布应均匀,喷洒最大偏差量不应超过规定洒布量的±0.20kg/。预拌碎石应先采用油石比0.40~0.60%的普通沥青预裹附,并应没有粉尘。

(2) 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。

(3) 纵向衔接应与已洒布部分重叠10cm左右。

3.3 撒铺碎石

喷洒橡胶沥青后,为确保碎石与沥青粘结紧密,应趁热立即满铺碎石(最好在3min内);碎石撒铺量推荐采用15~22,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。

3.4 碾压

应采用胶轮压路机进行压实。碎石撒铺后应立即进行碾压作业,应采用2台胶轮压路机紧跟碎石撒布车同时进行碾压,碾压遍数为3遍;从洒布橡胶沥青到碾压完成应在表4的规定时间内完成。

3.5 清扫

在封层完成后应对橡胶沥青SAMI应力吸收层进行清扫,以清除多余的、没有粘结的松散碎石,防止行车时碎石飞起对行人和车辆造成危害。

3.6 施工过程中质量控制

施工过程中应对施工质量进行检测,检测项目包括橡胶沥青性质、橡胶沥青洒布量、集料撒布量、刹车试验、外观检查等。检验方法及检验标准见表5.

4 长寿命沥青路面设计理念

正是基于半刚性基层沥青路面存在种种缺陷,国内外学者致力于研究一种全新路面结构形式―长寿命沥青路面,即通过增加沥青层厚度,以降低沥青层层底拉应变,使之低于疲劳极限所对应的应变临界点,从而显著提高沥青层的疲劳寿命。

5 结束语

通过对半刚性基层沥青路面使用性能进行分析,发现裂缝问题、透水性不好、疲劳断裂及对重载交通敏感性大等是沥青路面早期破坏的主要原因。笔者建议增加沥青层厚度以降低沥青层层底拉应变,使之低于疲劳极限所对应的应变临界点,从而显著提高沥青层的疲劳寿命,并提出了长寿命沥青路面的设计理念。

参考文献

[1]沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]胡 斌.沥青路面软性基层(沥青稳定碎石)应用研究[R].西安:长安大学,2005.

[3]交通部公路科学研究所.JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.

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