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1、稳定型橡胶改性沥青路面施工工法工法编号：FJGFYJ05-2011完成单位：福建省金泉建设集团有限公司 福建省鑫海湾建材科技有限公司主要完成人：尚培东 郑海锋 林锦森 邱觉新 陈昭昭1 前 言随着我国经济建设的发展和人民生活水平的提高，汽车工业飞速发展，汽车持有量逐年增加，汽车工业成为了我国的支柱型工业。这意味着我国汽车轮胎的消耗量也将步入世界前列，因此，如何综合利用数量巨大的废旧橡胶、治理环境污染是全社会都应该重视解决的大问题。将废旧轮胎加工成橡胶粉是国际上通用的废旧轮胎再生处理方法，其中废轮胎胶粉应用在公路行业中是废旧轮胎处理的主要途径之一。我国废旧橡胶利用率已达60%，但与发达国家废旧橡
2、胶综合利用达75%以上相比还有很大差距，所以我们应探索利用多种渠道、多种方法对废旧橡胶进行综合利用。胶粉及胶粉复合改性沥青用于高等级公路沥青混凝土路面，不仅可以减少环境中的黑色污染，而且可以提高沥青混合料的抗高温、抗老化、抗水损坏等性能。实践表明，橡胶改性沥青路面还具有降低路面噪音、延缓反射裂缝、减薄路面厚度、抵抗重交通和不良气候方面等优点，并且改性沥青以废胶粉替代了价格昂贵的SBS等改性剂，降低了施工成本，因而具有重要的经济效益。福建省金泉建设集团有限公司和福建省鑫海湾建材科技有限公司开展科技创新，研发了稳定性橡胶改性沥青，解决了传统橡胶沥青易离析、不容易储存、高温黏度大施工和易性不好等问题
3、，经福建省住房与城乡建设厅组织专家组审定，一致认为该项目提出的稳定型橡胶改性沥青技术指标填补了国内该项技术空白，达到国内领先水平。依托厦门BRT1号线及中洲路一期工程路面工程、厦门市湖边水库金边路路面工程、晋江市双龙路东拓与浦沟路工程路面工程以及厦门海沧区港中路西段工程路面工程总结出稳定型橡胶改性沥青路面这一国内领先施工技术，同时，形成稳定型橡胶改性沥青路面施工工法。2 特 点2.0.1 本工法中采用的稳定性橡胶改性沥青混合料的拌合、摊铺、碾压等施工设备、施工工艺同普通沥青混合料基本相同，不同的主要体现在拌合、摊铺、碾压的温度。2.0.2 稳定型橡胶改性沥青解决了传统橡胶改性沥青的缺点，具有储
4、存稳定性好，高温粘度降低，混合料油石比减小，可用在密级配混合料中。2.0.3 本工法中的稳定型橡胶改性沥青混合料的路用性能同SBS改性沥青混合料基本相当，且在高温性能方面要优越于SBS改性沥青。3 适用范围本工法适用于各种等级公路新建、改建及养护工程沥青路面的各结构层位的施工。4 工艺原理4.0.1 稳定型橡胶改性沥青的原理胶粉吸收沥青中的芳香分而膨胀，软化。沥青中的芳香分减少，导致沥青粘度增大。沥青和橡胶粉的界面逐渐模糊，生成一种高弹性凝胶状物质，形成整体性能明显优于基质沥青的复合胶结材料。该复合胶结材料是一种固-液两相混合物，存在着通过凝胶体与沥青分子相连的固体橡胶颗粒核心，因而保持着橡胶
5、沥青的各项优点。由于加入了特殊助剂，一方面废胎胶粉在沥青中的溶胀程度保持在一个稳定的平衡状态，材料各项性能指标稳定（针入度、软化点、粘度、弹性恢复等），具有不离析、不沉淀、可热储存、可长距离运输等特点；另一方面高温粘度的降低有效提高了道路铺筑过程中的施工和易性。图4.0.1 沥青与橡胶反应的阶段4.0.2 稳定型橡胶改性沥青混合料的原理稳定型橡胶改性沥青混合料即为稳定型橡胶改性沥青用于连续密级配、断级配、开级配等的沥青混合料，沥青含量与常规的沥青混合料基本相同，可以提高混合料的耐久性、疲劳性能、高低温性能以及抗反射裂缝能力；由于橡胶颗粒的高弹性，可以提高行车舒适性；废胎胶粉中的炭黑使路面能长期
6、保持黑色，提高了路面颜色与标志线的反差，改善了行车安全性；橡胶颗粒的多孔结构可降低车轮在路面上高速滚动时产生的噪音等等。5 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工工艺流程见图5.1施工前准备沥青混合料拌和沥青混合料运输沥青混合料摊铺混合料碾压及成型路面接缝施工开放交通图5.1 施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1 施工前准备稳定型橡胶改性沥青路面层施工前应做以下方面的准备工作：1 各种原材料送样检测和混合料配合比设计。混合料配合比设计是在对同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料进行配合比设计生产的，应遵循目标配合比设计、生产配合比以及生产配合
7、比验证3个阶段。2 要铺筑试验路段，进行了稳定型橡胶改性沥青混合料的试拌、试铺和试压试验，完成以下工作：确定了拌和温度、拌和时间，验证了矿料级配和沥青用量；确定了摊铺温度和摊铺速度；确定了压实温度、压路机类型、压实工艺及压实遍数；并据此制定了正式的施工程序。3 对施工路段进行测量放样，对基层进行检查，确保做到干燥、清洁、无污染。5.2.2 混合料的拌和1 拌和厂的准备1）拌和厂的设置必须符合国家有关环境保护、消防、安全等规定。2）拌和厂与工地现场距离应充分考虑交通堵塞的可能，确保混合料的温度下降不超过规定要求，且不致因颠簸造成混合料离析。3）拌和厂应具有完备的排水设施。各种集料必须分隔存储，细
8、集料料场应设防雨棚，料场及场内道路应作硬化处理，严禁泥土污染集料。2 沥青混合料要用间歇式拌和机。间歇式拌和机应符合下列要求1）总拌和能力满足施工进度要求。拌和机除尘设备完好，达到环保要求。2）冷料仓的数量满足配合比需要，通常不宜少于56个。3）冷料仓之间的隔板高度不宜低于70cm，避免在生产过程中造成料仓中原料混杂。4）拌和机的矿粉仓应配备振动装置以防止矿粉起拱。添加消石灰、水泥等外掺剂时，宜增加粉料仓，也可由专用管线和螺旋升送器直接加入拌和锅，若与矿粉混合使用时应避免二者因密度不同发生离析。5）拌和机必须有二级除尘装置，一级除尘部分可直接回收使用，二级除尘部分可进入回收粉仓使用（或废弃）。
9、对因除尘造成的粉料损失应补充等量的新矿粉。3 沥青混合料拌和时间根据具体情况经试拌确定，以沥青均匀裹覆集料为度。间歇式拌和机每盘的生产周期不宜少于5060s（其中干拌时间不少于1520s）。4 间歇式拌和机宜备有保温性能好的成品储料仓，储存过程中混合料温降不得大于5，且不能有沥青滴漏。稳定型橡胶改性沥青混合料宜随拌随用，储存时间不宜超过10h。5 稳定型橡胶改性沥青混合料的拌和温度如表5.2.2。表5.2.2 混合料的拌和温度参数石料加热温度（）沥青温度（）出料温度（）废弃温度（）190-220180-1851802005.2.3 混合料的运输1 稳定型橡胶改性沥青混合料宜采用较大吨位的运料车
10、运输。施工过程中，为确保摊铺连续以及平整度大小符合技术规范要求，均保证摊铺机前至少五辆车等待卸料。2 运料车每次使用前后必须打扫干净，在车厢内均匀涂满肥皂水作为隔离剂，但不得有余液积聚在车厢底部。从拌和机向运料车上装料时，应多次挪动汽车位置，平衡装料，减少混合料离析。运料车运输混合料宜用篷布覆盖保温、防雨、防污染，直到摊铺前方可将覆盖物打开。如果沥青混合料不符合施工温度要求，或已经结成团块，已遭雨淋的不得铺筑。3 由储料仓向运料车装混合料时，要尽量缩短储料仓出口到车厢板的距离，要分别在车厢的后部装一部分料，然后再在车厢中部装一部分料，再在车厢的前部装一部分料。如车厢的容量大，可以分成5次装料，
11、先在车厢后部装两堆料，再在车厢前部装两堆料，最后在车厢中间装一堆料。这样可减轻装料过程中集料的离析现象。4 摊铺机的摊铺速度应与拌和机的正常生产能力，或每小时的产量相匹配。运料车需要有足够的数量，能将拌和机生产的混合料及时运送到铺筑现场。5 现场应设专人指挥运料车就位，并使其配合摊铺机卸料。摊铺过程中运料车应在摊铺机前13m处停住，空档等候，由摊铺机顶上运料车，运料车边前进边缓缓卸料，应避免料车撞击摊铺机。运料车每次卸料必须倒净，如有剩余，应及时清除，防止硬结。5.2.4 沥青混合料摊铺1 稳定型橡胶改性沥青混合料的摊铺宜使用履带式摊铺机。在开始摊铺沥青混合料前1h，应加热摊铺机的分料器和熨平
12、板等有关装置。2 运料车向摊铺机受料斗中卸料时，要根据受料斗的容量，尽可能快速一次将受料斗装满，以减少集料离析。但要注意不要一次卸料过多，使料溢出料斗散落到待铺下承层上。3 应将散落在下承层上的沥青混合料，用铁锹铲出放到受料斗内，不能将料就地铲平。因摊成的薄层料的温度下降很快，摊铺机铺上新混合料和碾压后，实际上会导致沥青混凝土层局部温度的不均匀性。散落在下承层上的少量沥青混合料，应铲起甩出路外。4 受料斗中的沥青混合料要及时送到后面分料室中。分料室的旋转分料器要及时将料分向两侧，直到混合料的高度达到全长螺旋分料器的3/4高度，即混合料的高度要超过旋转分料器的转轴，并将上部分料器淹埋1/2然后再
13、开始摊铺。在摊铺过程中，受料斗中的沥青混合料要连续不断向后面分料室送料，旋转分料器也要不间断地将混合料向两侧分料，并始终保持螺旋粉料器周围混合料的高度。混合料的高度不能忽高忽低，分料器的转轴不能时隐时现，也不能使转轴的两端在混合料内，中间外漏，或中间在混合料内，两端外露。因为这些现象都将影响铺成沥青混凝土的均匀性和平整度。5 在受料斗内混合料不多时，指挥人员应估计运料车中剩余混合料能否一次卸完到受料斗中。如果一次卸完，应指挥运料车驾驶员将混合料一次卸入受料斗中。但要注意不使混合料溢出受料斗和散落在下承层上，同时指挥卸完料的运料车尽快离开摊铺机，并指挥卸料的运料车尽快后退到摊铺机受料斗前，准备卸
14、料。6 受料斗两侧翼板内的混合料，通常是粗颗粒较多的离析混合料。在料斗中间部分混合料较少时，摊铺机操作员习惯上会将两侧翼板内的离析混合料向中间翻倒。如果这部分混合料被单独送到分料室中，并摊铺在下承层上，则摊铺机后面接近两侧铺成的沥青混凝土会产生片状离析现象。为避免发生上述现象，指挥人员要指挥已到受料斗前待卸料的运料车，在受料斗中部离析混合料还没有被向后面分料室输送前，及时向受料斗中卸入新混合料，使新混合料与原离析混合料一起被送到分料室中，并由螺旋分料器将新旧混合料混合均匀，这样能减少集料离析现象。另外，为避免发生片状离析现象，也可以不将两侧翼板内的离析混合料向中间翻倒。中间混合料不足时，运料车
15、及时向受料斗内倾卸混合料。在中断摊铺时，将两侧翼板内的混合料废弃不用。7 摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺，不得随意变换速度或中途停顿，以提高平整度，减少混合料的离析。摊铺速度宜控制在13m/min。当发现混合料出现明显的离析、波浪、裂缝、托痕时，应分析原因，予以消除。8 摊铺机应采用自动找平方式，下面层或基层采用钢丝绳引导的高程控制方式，上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式，中面层根据情况选用找平方式。直接接触式平衡梁的轮子不得黏附沥青。9 稳定型橡胶改性沥青路面施工的最低气温应不低于15，寒冷季节遇大风降温，不能保证迅速压实时不得铺筑稳定型橡胶改性沥青混合料。热拌沥青混合料的最低摊铺温度不宜低于170。每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。10 对高等级道路，稳定型橡胶改性沥青混合料的松铺系数应通过试验路段的试铺试压确定。对于低等级道路松铺系数可通过试验路确定，也可按照经验确定，一般为1.181.20。5.2.5 沥青路面压实及成型1 稳定型橡胶改性沥青路面碾压一般要求：1）稳定型橡胶改性沥青路面施工应配备足够数量的压路机，选择合理的压路机组合方式及初压、复压、终压（包括成型）的碾压步骤，以达到最佳碾压效果。施工气温低、风大、碾压层薄时，压路机数量应适当增加。2）压路机轮上的淋水喷头，应疏通、调试
