橡胶沥青应力吸收层用于防治反射裂缝的性能

常浩

（苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 210019）

0 引言

随着我国公路迅速发展，沥青路面已成为公路路面的主要结构形式，沥青路面作为柔性面层，在设计过程中会选择在沥青面层下铺筑半刚性基层。半刚性基层的特点是强度高、承载性能好。但其也存在易开裂、损坏后无法愈合且难以修补等早期缺陷。半刚性基层开裂后产生的裂缝由于温度或者荷载原因传递至面层形成反射裂缝是沥青路面的主要病害之一。沥青路面反射裂缝破坏路面的整体性，降低道路结构强度，缩短公路养护周期，增加养护成本。因此，有必要研究反射裂缝防治，提高路面的使用性能，降低养护成本。

目前，橡胶沥青的应用形式为，用作应力吸收夹层（应力吸收层）防治半刚性基层反射裂缝。此外，我国的橡胶消耗量较大，每年产生的废旧轮胎高达12000万条，回收利用率不到50%，大量废旧轮胎得不到有效处置，不仅污染环境，还造成资源的浪费。因此，将橡胶沥青应力吸收层应用于干线公路反射裂缝防治，在全面提高路面质量的同时又能解决废橡胶对环境的污染问题。

1 工程应用

项目依托工程位于国道106线上的某县。试验道路全长6.8km，按二级公路标准设计建设，双向两车道，设计速度为80km/h，基层为半刚性水泥稳定碎石基层，面层为沥青混凝土。

项目选取依托工程中K866+900～K867+250段作为试验段，共350m。人为在水泥稳定碎石基层上切缝用以模拟半刚性基层裂缝。然后采取不同的抗裂措施进行抗裂效果对比，并对其防治效果评价。抗裂措施方案如表1所示。

表1 7 种抗裂措施方案

2 防裂施工方案

项目选用20目货车胎胶粉，密度1.156g/cm3，含水率0.6%，掺量18%；70#基质沥青，集料选用玄武岩。胶粉掺量18%，橡胶沥青洒布量2.6kg/m2，碎石撒布量根据试验确定以铺满为准，经试验确定撒布量为12kg/m2。其它材料为玻纤格栅、聚酯玻纤布、50×50×0.3mm铁皮、2in钢钉、铁锤等。施工用机械设备如表2所示。

表2 集料技术参数

表3 7 种抗裂措施处治后路面产生裂缝条数

橡胶沥青洒布将生产好的橡胶沥青，输送至沥青撒布车，保持温度在190℃～200℃之间，均匀的将橡胶沥青洒布在已清理的基层表面，并随时检查橡胶沥青洒布量，以便及时调整，使其洒布均匀。

碎石撒布碎石撒布应在橡胶沥青洒布后立即进行，撒布过程中，应随时检查碎石撒布量，以便及时调整，使其撒布均匀。碎石撒布车上洒少量水，避免黏轮。

碾压采用25t胶轮压路机进行碾压，压路机与同步碎石撒布车间距不得超过5m，防止橡胶沥青温度下降过快导致其碾压密实度不够，使其施工质量不合格。橡胶沥青应力吸收层初次碾压温度不得低于100℃。

浮石清扫碾压完成后，及时进行浮石清扫，以增强橡胶沥青应力吸收层与沥青面层的黏结性能，提高路面质量和使用寿命。

4 其他方案施工

（1）玻纤格栅铺设施工：在切缝处将玻纤格栅的一端用铁皮和钢钉固定在撒布有黏层油的半刚性基层上，然后分段将玻纤格栅展平绷紧固定。固定后用压路机碾压保证玻纤格栅与基层平整贴合。

（2）土工布铺设施工：切缝处喷洒热沥青黏层油，喷洒黏层油的横向范围要比聚酯土工布宽5cm～10cm，并及时铺设聚酯土工布将其进行压实，若铺装时发生褶皱，应及时将褶皱部位切开，重新铺设，并用黏层油胶结、压实，以保证其黏结性能。

由于橡胶沥青粘度高，凝固时间短，与碎石黏结性不易控制，且沥青洒布均匀性难以控制，同时对施工温度等控制难以保证，因此对于橡胶沥青应力吸收层的施工质量控制，应从原材料加以控制，并严格控制施工过程中橡胶沥青洒布量、碎石撒布量及碾压温度等，掌握好每个工序的时间节点，并在施工过程中，加强检测，以便及时控制施工质量。

通过对试验段不同防裂措施实际应用效果的跟踪观察，统计不同防裂措施下路面裂缝病害情况，对7种抗裂措施方案的抗裂效果进行综合对比分析。通车一年后试验段路面状况总体基本完好。无防裂措施时，路面局部出现裂缝宽度最大，条数最多，裂缝最大宽度为10mm；铺设玻纤格栅夹层时，沥青面层出现裂缝条数相对减少，最大缝宽4mm；铺设聚酯玻纤布夹层时，沥青路面局部出现微小裂纹，裂纹存在但是数量稀少，裂纹宽度较小；铺设橡胶沥青应力吸收层及橡胶沥青应力吸收层、玻纤格栅、聚酯玻纤布组合防裂措施时，路面状况较好，无裂缝出现。

5 结论

由一年后的跟踪调查后发现，未铺筑橡胶沥青应力吸收层的切缝基层的裂缝均反射至沥青面层，甚至由于行车荷载和应力集中，路面出现的裂缝条数多于人为切缝条数，说明由于温缩作用和行车荷载作用，半刚性基层产生了新的裂缝并反射发展至沥青路面，造成沥青路面开裂，单纯的采用玻纤格栅或聚酯玻纤布并不能有效的阻止半刚性基层裂缝向沥青面层反射发展。

通车一年后，铺筑橡胶沥青应力吸收层可有效抑制半刚性基层反射裂缝向路面扩展，减少路面出现裂缝病害，防止对沥青路面产生破坏。橡胶沥青应力吸收层防治沥青路面反射裂缝的效果，相较于玻纤格栅和聚酯玻纤布夹层要好。通过观察可知对基层进行裂缝预防措施后，路面上车辙、坑槽、松散、沉陷等病害产生的情况也有所改善。组合夹层措施和2层橡胶沥青应力吸收层的防裂效果与橡胶沥青应力吸收层差别不明显，但其成本增加，故推荐只采用单层橡胶沥青应力吸收层防治半刚性基层反射裂缝。