间断级配橡胶沥青混凝土ARAC13施工技术研究.docx

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间断级配橡胶沥青混凝土ARAC13施工技术研究

间断级配橡胶沥青混凝土（AR-AC-13）

施工技术研究

杜志成

（鹤壁市宇航路桥建设有限责任公司，河南鹤壁458030）

【摘要】我公司结合施工经验，对间断级配橡胶沥青混凝土AR-AC-13抗滑磨耗层施工技术进行了研究。

【关键词】间断级配橡胶沥青混凝土；施工技术；研究

我公司根据交通部JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》规定，结合美国ArizonaTestMethod815和施工经验，对间断级配橡胶沥青混凝土AR-AC-13抗滑磨耗层施工技术进行了研究。

矿料级配应符合表1的规定。

表1橡胶沥青混凝土AR-AC-13矿料级配范围（不含外掺剂）

方筛孔尺寸（mm）

上面层AR-AC-13

16.0

100

13.2

80-100

9.5

60-80

4.75

27-42

2.36

12-22

0.075

0-3.0

1准备工作

1.1原材料技术要求

（1）基质沥青

橡胶沥青所用的基质沥青采用优质AH-70#石油沥青。

（2）橡胶粉

橡胶粉颗粒规格应符合表2要求。

橡胶粉筛分应采用水筛法进行试验。

ArizonaTestMethod714橡胶粉密度应为1.15±0.05g/cm3，应无铁丝或其它杂质，纤维比例应不超过0.5%，一般含有橡胶粉重量4%的碳酸钙，以防止胶粉颗粒相互粘结。

橡胶粉应提供质量保证书，质保书应说明橡胶粉规格、加工方式、加工的废旧轮胎类型，还应说明橡胶粉的储存方式。

表2橡胶粉筛分规格

筛孔尺寸

通过率%

2.36mm

2.00mm

100

1.18mm

65-100

600μm

20-100

300μm

0-45

75μm

0-5

（3）橡胶沥青

参考我国现行改性沥青产品技术标准和美国亚利桑那州橡胶沥青技术标准，并结合工程应用经验，橡胶沥青应满足以下技术要求：

表3橡胶粉筛分规格

检测项目

技术指标

粘度，177℃，Pa.S

1.5-4.0

针入度（25℃，100g，5s）0.1mm，最小

25

软化点，℃，最小

54

弹性恢复，25℃，最小

60

（4）粗集料

应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。

宜采用玄武岩集料和辉绿岩集料。

（5）细集料

采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩、辉绿岩或石灰岩集料，不能采用山场的下脚料。

（6）填料

橡胶沥青混凝土ARAC-13-GG不使用矿粉填料。

（7）外掺剂

ARAC-13橡胶沥青混凝土需要掺入必要的外掺剂以改善橡胶沥青与集料的粘附性及混凝土的水稳定性能，掺量为混合料重量1-2%。

适宜的外掺剂为波特兰Ⅱ型水泥或消石灰。

1.2施工机械与质量检测仪器

必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。

沥青上面层宜采用机械化连续摊铺作业，对于单幅双车道面层，应实施两台摊铺机梯队作业，以确保摊铺面的质量。

必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。

1.3SAMI层的检查与清扫

（1）检查SAMI层的完整性和与原水泥混凝土路面的粘结性。

对SAMI层局部质量缺陷应按规定进行修复。

（2）对SAMI层表面浮动矿料或杂物应清扫干净才可摊铺AR-AC抗滑磨耗层。

2配合比设计

（1）根据JTGF40-2004的规定及施工经验，并参考美国ARIZ815，AR-AC-13应符合表4规定的马歇尔试验技术标准。

进行配合比设计时，沥青混合料动稳定度不应小于2800次/mm，小梁低温抗裂试验的弯曲破坏应变不小于2000με。

表4热拌橡胶沥青混凝土马歇尔试验技术标准

试验项目

沥青混凝土类型

技术标准

击实次数（次）

AR-AC-13

两面各75次

稳定度（KN）不小于

4.5KN

流值（0.1mm）

20-50

空隙率（%）

5.5±1.0

沥青饱和度（%）

65-80

矿料间隙率VMA（%）

≥19.0

浸水残留稳定度（%）不小于

85

冻融残留强度比（%）不小于

80

（2）AR-AC沥青混凝土配合比设计采用马歇尔试件的体积设计方法进行，设计过程主要包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。

（3）热拌AR-AC沥青混凝土设计按照下列步骤进行：

第一步：

目标配合比设计

a、原材料检测

对各类矿料进行筛分，并对基质沥青、胶粉、橡胶沥青、各类矿料和外掺剂进行检测，确保质量。

b、矿料配比设计

设计三组不同粗细的配比分别于级配范围上方、中值、下方，绘制设计级配曲线。

当反复调整不能满意时，宜更换材料进行设计。

根据实践经验选择适宜的橡胶沥青用量，分别制作上述三组不同粗细级配的马歇尔试件，测定试件体积指标，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。

c、确定设计橡胶沥青用量

根据b中矿料设计级配和初试橡胶沥青用量试验结果，按0.5%间隔变化，根据经验取四个不同的橡胶沥青用量，制备马歇尔试件，按照规范计算并绘制曲线，根据空隙率并综合其它各项体积指标是否满足表4的技术要求，确定设计沥青用量。

d、配合比设计检验

按以上设计矿料配合比和设计橡胶沥青用量制备马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验、高温动稳定度试验和低温抗裂性能试验，试验结果必须满足要求。

符合要求的配合比可以作为目标配合比，供拌和楼确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

第二步：

生产配合比设计

a、确定各种热料仓矿料的用量

对间歇式拌和楼，应从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，根据筛分结果，通过计算，使混合料的级配符合要求目标配合比设计级配和表1的规定，以确定各热料仓的用料比例，供拌和楼控制室使用。

b、确定最佳橡胶沥青用量

取目标配合比设计的最佳沥青用量和设计最佳沥青用量±0.3%，进行马歇尔试验，按目标配合比设计方法绘图，根据空隙率和其它体积指标综合确定生产配合比的设计橡胶沥青用量。

按以上方法确定的设计橡胶沥青用量可能与目标配合比的设计橡胶沥青用量不一致，如相差不超过0.2%，应按生产配合比确定的设计橡胶沥青用量进行试拌试铺。

如相差超过0.2%，应查找原因，进一步试验分析。

c、生产配合比设计检验

按以上生产配合比，用室内小型拌和机拌制橡胶沥青混合料，进行马歇尔试验，检验浸水残留稳定度和冻融残留强度比，结果必须满足表4的规定。

第三步：

生产配合比验证

用生产配合比进行试拌，橡胶沥青混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。

取试铺用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和橡胶沥青含量、矿料筛分试验，检验生产配合比矿料合成级配，由此确定正常生产用的标准配合比。

对确定的标准配合比宜再次进行高温车辙试验和水稳定性检验。

3铺筑试铺路面

AR-AC-13橡胶沥青抗滑磨耗层施工开工前，需先做试铺路面。

试铺路面宜选在正线直线段，长度可为100-200m。

4橡胶沥青混凝土磨耗层（AR-AC-13）施工

4.1把好原材料质量关

（1）要注意粗细集料和填料的质量，应从源头抓起，对不合格的矿料，不准运进拌和厂。

（2）堆放各种矿料的地坪必须硬化，具有良好的排水系统，避免材料被污染；各品种材料间应用墙体隔开，以免相互混杂。

4.2沥青混合料的拌制

（1）严格掌握沥青和集料的加热温度以及沥青混合料的出厂温度。

热混合料成品在贮料仓储存后，其温度下降不应超过10℃。

（2）拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核。

（3）拌合时间由试拌确定。

必须使所有集料颗粒全部裹复沥青结合料，并以沥青混合料拌和均匀为度，外掺水泥加入拌和仓后先与矿料干拌5s，再加入橡胶沥青湿拌30s，总拌和时间控制在60-65s。

（4）目测检查混合料的均匀性，及时分析异常现象，如混合料有无花白、冒青烟和离析等现象。

（5）每台拌和楼每天上午、下午各取一组混合料试样做马歇尔试验和抽提筛分试验，检验油石比，矿料级配和沥青混凝土的物理力学性质。

每周检验1-2次残留稳定度。

橡胶沥青用量与设计值的允许误差±0.4%之间。

（6）每天结束后，用拌和楼打印的各料数量，进行总量控制。

以各仓用量及各筛分结果，在线检查矿料级配；计算平均施工级配和油石比，与设计结果进行校核；以每天产量计算平均厚度，与路面设计厚度进行校核。

4.3沥青混合料的运输

（1）采用数字显示插入式热电偶温度计检测沥青混合料的出厂温度和运到现场温度。

插入深度要大于150mm。

在运料卡车侧面中部设专用检测孔，孔口距车厢底面约300mm。

（2）拌和楼向运料车卸料时，汽车应前后移动三次装料，以减少粗集料的离析现象。

（3）沥青混合料运输车的运量应较拌和能力和摊铺速度有所富余，根据工程规模摊铺机前方应有3-5辆车等候卸料。

（4）运料车应有良好的蓬布覆盖设施，卸料过程中继续覆盖，直到卸料结束取走蓬布，以资保温或避免污染环境。

（5）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10-30cm处停住，不得撞击摊铺机。

卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。

4.4沥青混合料的摊铺

（1）连续稳定地摊铺，是提高路面平整度最主要措施。

对于橡胶沥青混凝土，摊铺机的摊铺速度应根据拌和楼的产量、施工机械配套情况及摊铺厚度、摊铺宽度，按1-3m/min予以调整选择，做到缓慢、均匀、不间断地摊铺。

（2）AR-AC沥青混合料上面层宜用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度。

两台摊铺机距离不应超过10m。

以形成良好的热接缝。

（3）摊铺机应调整到最佳工作状态，调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。

螺旋布料器中的混合料以略高于螺旋布料器2/3为度，使熨平板的挡板前混合料的高度在全宽范围内保持一致，避免摊铺层出现离析现象。

（4）检测松铺厚度是否符合规定，以便随时进行调整。

摊前熨平板应预热至规定温度。

摊铺机熨平板必须拼接紧密，防止卡入粒料将铺面拉出条痕。

（6）摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。

遭受雨淋的混合料废弃，不得卸入摊铺机摊铺。

4.5沥青混合料的压实成型

（1）沥青混合料的压实是保证沥青面层质量的重要环节，应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤。

为保证压实度和平整度，初压应尽量在摊铺后较高温度下及时进行。

为防止橡胶沥青粘结橡胶轮胎，AR-AC沥青混凝土禁止使用胶轮压路机。

（2）橡胶沥青混凝土施工碾压工艺采用5台双钢轮振动压路机，压实工艺分为初压、复压和终压。

初压采用两台压路机静压一遍，振动碾压3遍，复压采用两台压路机振动碾压3遍，终压采用一台压路机以静压方式碾压1-2遍以消除轮迹。

（3）压路机应以缓慢而均匀的速度碾压。

（4）为避免碾压时混合料推挤产生拥包，碾压时应将驱动轮朝向摊铺机；碾压路线及方向不应突然改变；压路机起动、停止必须减速缓行，不准刹车制动。

压路机折回不应处在同一横断面上。

（5）初压应紧跟摊铺机进行碾压，随摊铺机逐步推进。

复压、终压应分清段落，设置明显标志，便于司机辨认。

对松铺厚度、碾压顺序、压路机组合、碾压遍数、碾压速度及碾压温度应设专岗管理检查。

（6）压实完成12小时后，方能允许施工车辆通行。

4.6施工接缝的处理

（1）纵向施工缝。

施工纵缝应设置在道路中部双黄线位置，在另一半幅施工前，应用锯缝机将施工纵缝切割整齐，并铲除不规整部分。

（2）横向施工缝。

全部采用平接缝。

用三米直尺沿纵向位置，在摊铺段端部的直尺呈悬臂状，以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置，用锯缝机割齐后铲除；继续摊铺时，应将摊铺层锯切时留下的灰浆冲洗干净，涂上少量粘层沥青，摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺；碾压时用钢筒式压路机进行横向压实，从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。

4.7施工阶段的质量管理

（1）原材料的质量检查：

包括橡胶沥青、粗集料、细集料、外掺剂等。

（2）混合料的质量检查：

橡胶沥青用量、矿料级配、稳定度、流值、空隙率、残留稳定度；混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度；混合料拌和均匀性。

（3）面层质量检查：

厚度、平整度、宽度、高程、横坡度、压实度、横向偏位、渗水系数、构造深度和摩擦系数；摊铺的均匀性；同时还应进行构造深度和摆式摩擦系数的跟踪检测。

压实度采用双控指标，要求马歇尔标准密度的压实度不小于96%，最大理论密度压实度为92%-96%，AR-AC橡胶沥青磨耗层实测空隙率应在4.5%-6.5%范围内。

上面层平整度要求连续平整度仪100m标准差的合格标准不大于1.2mm。

渗水系数应作为常规试验进行检测，应使用改进型渗水仪（着地环状宽度35mm，装有渗水仪开关），渗水系数要求不大于200ml/min，渗水系数合格率宜不小于90%，当合格率小于90%时应加倍频率检测，如检测结果仍小于90%，需对该段面层进行处理。

参考文献：

[1]交通部《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004），人民交通出版社