建筑实践2023年13期

公路橡胶沥青CAPE封层技术要点

张临

河南省高速公路联网收费通信服务有限责任公司

摘要：改革开放以来，我国公路网建设基本完善，通车里程越来越长。在推进地区经济发展的同时，也面临着巨大的养护任务。受交通荷载和气候变化等因素影响，沥青路面极易产生不同程度的早期病害，若不及时进行路面养护，将进一步影响路面各项使用功能。为此，本文在全面掌握橡胶沥青特点的基础上，结合工程实际情况，对公路橡胶沥青CAPE封层技术要点及性能检测相关内容进行了分析与探讨。

关键词：橡胶沥青；CAPE封层；特点

当前，我国公路建设已进入了“建养并重”的发展时期，通过合理的养护措施可以进一步提升路面通行质量，确保行车安全。路面养护一般可分为两种类型，即矫正型养护、预防性养护，其中预防性养护因其具有施工方便、速度快、污染小、成本低等优势得到了广泛应用。橡胶沥青CAPE封层是一种性能良好的预防性养护技术，通过沥青碎石封层和微表处的共同作用，可以有效抑制反射裂缝，提高路面抗滑、耐磨及防渗能力。因此，本文结合具体案例，通过工后路面铺筑质量检测分析，最终得出CAPE封层具有良好的应用效果。

一、橡胶沥青的特点

橡胶沥青是将橡胶粉加入到沥青中进行改性,橡胶沥青在选材和选制备时可以贯彻资源循环利用和节能的理念。公路工程用量大,因此将废旧轮胎应用到沥青混凝土中对沥青的生产和废旧轮胎的处理均具有重大的意义。其特点如下：

1、高温稳定性

橡胶沥青的高温稳定性是在混合物黏度增加的基础上变化的，因此，它具备很强的耐热性，在施工过程中，随着橡胶沥青温度的升高，材料本身的黏结度加强，能与其他混合料形成一个整体，提升抗水性能。

2、低温稳定性和抗老化性

橡胶沥青含有较高的橡胶粉末黏合剂和较厚的油膜，提高了沥青的抗老化性能；其温度变形范围大，具有良好的低温稳定性和抗疲劳性能。

3、抗车辙永久变形性能

与常规的沥青材料相比，橡胶沥青黏度更高，具有高软化点和良好的变形能力。在具体应用上，通过分级设计以及标准施工，橡胶沥青路面能够具备超强的抗车辙能力和抗变形能力。

4、抗冲击性和耐久性

橡胶沥青具有良好的弹性和高黏合强度，与普通沥青路面相比，橡胶沥青路面的抗冲击性能和耐久性更好，它可以减轻甚至消除车辆在行驶过程中对路面的可能造成的一些影响，提升车辆的安全性。

二、工程概况

某公路工程为主要干线公路，担负着重大交通任务。本路段建成通车已久，沥青路面已出现了不同程度的病害，比如龟裂、裂缝、沉陷、变形等。为进一步确定养护方案，需对原路面各项路用性能进行检测。共设5个测点，分别对其平整度、渗水系数、抗滑摆值、构造深度及代表弯沉值进行了测定，结果取平均值，具体为平整度为5.7mm，渗水系数为170ml/min，抗滑摆值为56.3BPN，构造深度为0.8mm，代表弯沉值为20.8（0.01mm）。

与此同时，还对原路面进行了弯沉检测和钻芯取样，回弹模量平均值为13.8（0.01mm），说明路面的整体承载能力较好。钻芯取样所得结果为芯样基本完整，结构的板体性良好。通过本路段调查分析，决定在路面养护施工当中，选用橡胶沥青CAPE封层施工方案。

三、公路橡胶沥青CAPE封层技术要点

1、原路面处理

施工前，由于原路面存在一定病害问题，特别是裂缝数量很多，但通过路面路况调查分析，路面整体完整性良好，裂缝多为轻微裂缝，在原路面处理当中，针对此类裂缝无需进行过多处理。但对于坑槽等较为严重的病害，需进行挖槽处理，要求先将不规则的坑槽开挖成矩形，随后清理干净坑槽底部病害，确保回填材料和坑槽底部可以充分粘结，与此同时，还要将粘层油均匀涂抹到坑槽底部和四周，将热拌沥青混合料回填到坑槽底部，随后一层一层填筑、压实。

在洒布橡胶沥青碎石封层材料前期，必须保证原路面无杂物、洁净，要求提前清理干净路面。

2、橡胶沥青碎石封层施工

为确保橡胶沥青碎石封层与原路面粘结效果良好，在铺筑橡胶沥青碎石封层前，可先均匀洒布一层乳化沥青粘层油在路表面，粘层油洒布量大小直接影响到工程施工效果，因此，必须合理控制粘层油用量，不得太多，避免产生泛油等问题，根据本工程实际情况，粘层油洒布量可控制在0.5 L/m2。在施工过程中，还需做好集料预裹附处理，碎石选用玄武岩，粒径控制在10～15mm之间。基于充分裹附且不结团的原则，按照施工现场试验检测情况分析，在集料预裹附当中，需合理控制裹附温度，保证温度超过120℃。此外，还要根据试验确定洒布橡胶沥青、碎石的用量，并合理控制洒布温度，保证满足规定要求。

在橡胶沥青碎石撒布当中，可采用同步碎石车进行撒布施工，车速合理、匀速前行。在整个撒布过程中，需指派专人负责监控撒布质量，若出现局部撒布不均匀情况，需及时采取措施处理。待完成撒布作业后，可选取胶轮压路机进行碾压施工。

3、表层微表处施工

碾压施工后，待各项指标满足规定要求，便可开放交通。当橡胶沥青碎石封层完全被压实，检验压实度符合规定要求，即可铺筑微表处。微表处施工前，要指派专人清理干净橡胶沥青碎石封层掉落的碎石、杂物，保证表层洁净、无杂物，以此提高碎石封层和微表处之间的粘结作用。微表处施工时，可采取稀浆封层车进行摊铺施工，摊铺过程中随时观察摊铺效果，若出现摊铺不到位的情况，需及时处理。

四、公路橡胶沥青CAPE封层性能检测分析

为了检验路面橡胶沥青CAPE封层施工效果，在养护施工前、工后1个月、工后1年针对试验段各项性能指标进行了测定与分析，所得结果如下：

（1）平整度。养护前路面平整度为5.7mm，工后1个月路面平整度为2.3mm，工后1年路面平整度为3.5mm。

（2）渗水系数。养护前路面渗水系数为170ml/min，工后1个月路面渗水系数为5.1 ml/min，工后1年路面渗水系数为1.2 ml/min。

（3）抗滑摆值。养护前路面抗滑摆值为56.3BPN，工后1个月路面抗滑摆值为67.2 BPN，工后1年路面抗滑摆值为65.1 BPN。

除此之外，还对橡胶沥青CAPE封层噪声情况进行了测定，因为单层微表处具有较大噪声问题，为了掌握橡胶沥青CAPE封层是否可以有效改善单层微表处噪声情况，本工程根据现行噪声测试方法相关规定，在40km/h、60km/h、80km/h不同车速条件下，对比分析了微表处路段、AC-13热拌热铺沥青混凝土路面与橡胶沥青CAPE封层路面的噪声情况。所得结果如下：

第一，微表处路段。40km/h车速条件下，微表处路段噪声分贝值为72.3dB；60km/h车速条件下，微表处路段噪声分贝值为76.5dB；80km/h车速条件下，微表处路段噪声分贝值为82.4dB。

第二，AC-13热拌热铺沥青混凝土路面。40km/h车速条件下，AC-13热拌热铺沥青混凝土路面噪声分贝值为67.1dB；60km/h车速条件下，AC-13热拌热铺沥青混凝土路面噪声分贝值为72.2dB；80km/h车速条件下，AC-13热拌热铺沥青混凝土路面噪声分贝值为74.9dB。

第三，橡胶沥青CAPE封层路面。40km/h车速条件下，橡胶沥青CAPE封层路面噪声分贝值为69.3dB；60km/h车速条件下，橡胶沥青CAPE封层路面噪声分贝值为74.1dB；80km/h车速条件下，橡胶沥青CAPE封层路面噪声分贝值为78.3dB。

通过上述分析可见，经过1年时间的跟踪检测与分析，经过橡胶沥青CAPE封层处治之后，相比原路面，试验段在工后1个月的各项性能均有所改善，尤其是在抗渗性能方面，橡胶沥青CAPE封层效果极为显著，工后1年时基本处于不渗水状态，可以有效避免水分破坏路面。此外，通过抗滑摆值分析可知，橡胶沥青CAPE封层施工后，路面抗滑性能明显提升，可以达到路面行车安全的要求。

为了检验橡胶沥青CAPE封层的噪声大小情况，本文对比分析了三类不同路面噪声情况，在不同车速条件下，橡胶沥青CAPE封层的车外噪声明显小于单层微表处，相比微表处养护处理方案，橡胶沥青CAPE封层的应用，可以有效克服其噪声大、耐久性差的缺陷，基本上接近热拌沥青材料混合料路面噪声大小情况。究其原因在于橡胶沥青CAPE封层是微表处与碎石封层技术的结合体，在橡胶沥青CAPE封层内微表处集料和橡胶沥青碎石能够充分嵌挤，且橡胶沥青的裹附效果良好，因此，与单层微表处路面相比，得橡胶沥青CAPE封层降噪效果良好。

五、结束语

综上所述，在我国交通运输事业建设水平不断提高的背景下，在路面铺筑施工中沥青混凝土的运用趋于广泛，其特点在于稳定性、高强度以及耐久性，对于提高公路路面质量与使用性能而言有着积极的作用。当然我们需要注意的是，随着交通运输规模持续扩大的背景下，沥青公路路面承受的荷载也有所提升，受到多方面因素的影响，沥青路面极易产生早期病害，沥青路面的使用效率大打折扣，对于行车舒适度与安全性而言构成了一定的威胁。为此，本文提出了公路橡胶沥青CAPE封层施工技术，希望通过科学、有效的路面养护，可以提高路面使用性能，确保行车安全。

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