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应力吸收层在预防沥青路面反射裂缝中的应用
摘要：随着交通量的快速增长和气候等因素的影响，大多数沥青路面在没达到设计使用年限就出现了各种各样的病害，裂缝更是沥青路面早期损坏的主要形式，针对沥青路面裂缝处治的问题，目前还没有非常有效的方法，但是可以在裂缝未出现前就采取预防措施，推迟裂缝的产生，以延长沥青路面的使用寿命，主要结合近年来的工作情况介绍橡胶沥青应力吸收层SAMI和高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL在预防沥青路面反射裂缝中的应用。
关键词：应力吸收层；沥青路面；反射裂缝；应用
目前，在公路建设中，大量的路面都是采用沥青路面的结构，然而在使用一两年之后就出现严重的早期损坏，沥青路面反射裂缝就是其中常见损坏形式，反射裂缝主要是由于半刚性基层或者其他下承层的裂缝、施工缝等反射上来的。当裂缝产生后再进行处理时，路面已经受到了严重损坏，而且处治效果不明显，重新罩面成本又高，所以在裂缝产生前采取一些预防措施是非常有必要的，应力吸收层在预防沥青路面反射裂缝中取得了一定的效果，近年来，在广东省高速公路中较大规模应用的应力吸收层有：橡胶沥青应力吸收层SAMI和高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL。
1 橡胶沥青应力吸收层SAMI
京珠高速公路广珠段K61+589-K71+902白加黑路段反射裂缝比较严重，每隔5-10就有一道横向裂缝，为了解决白加黑路段由水泥板切缝反射上来的裂缝，在2009年路面罩面时先铺设了橡胶沥青应力吸收层SAMI。
1.1 应用材料及技术指标
（1）基质沥青：采用70号道路石油沥青，经检测各项技术指标符合技术规范要求。
（2）橡胶沥青：废胎胶粉采用常温研磨粉碎而成的40目的斜交胎胶粉，试验路段橡胶粉外掺比例为22%，采用湿拌法间歇式工艺现场加工，橡胶沥青技术指标实测结果如表1：
1.2 橡胶沥青应力吸收层SAMI施工工艺
（1）施工前将下承层清理干净，在洒布橡胶沥青前，安排施工人员用便携式吹风机将施工工作面清理干净，保证工作面洁净干燥。
（2）洒布橡胶沥青：采用可有效控制洒布量、具有加温、保温和搅拌功能的专用沥青洒布车进行橡胶沥青的洒布，洒布过程中，洒布车保持匀速行驶，设计洒布量约为2.0~2.4kg/m2，洒布温度控制在180~190℃范围内，当罩面厚度小于5cm时，为了避免泛油，洒布量尽量采用低限，由于在京珠高速公路广珠段路面处治工程中只罩面3cm厚，实际施工过程中个别地方由于洒布量较大，出现泛油现象，这种情况洒布量改为1.8~2.0kg/m2比较合适。
（3）橡胶沥青洒布后，及时洒布预拌碎石，撒布量为面积覆盖率60～70%，碎石的规格为6~11mm的单粒径预拌碎石，撒布量按10kg/m2控制。
（4）撒布碎石后，及时用重型胶轮压路机紧跟碎石撒布车碾压1~2遍，禁止车辆通行，并尽快安排摊铺沥青混合料。
1.3 橡胶沥青应力吸收层SAMI施工质量控制
（1）为了确保橡胶沥青洒布量和预拌碎石撒布量达到要求，在施工前要进行试验，调试好设备的洒布量。
（2）沥青洒布车在起步时洒布量不均匀或者沥青喷洒成块，起步路段可采用沥青纸等遮盖保护工作面，而当沥青洒布车内装有的沥青量较少时，会出现洒布不均匀、漏洒等现象，当沥青洒布车内沥青量不足时要停止施工，装满沥青后再继续。
（3）施工过程中要安排专人跟在洒布车后边，当发现成团的沥青时要及时铲除，发现碎石重叠撒布时要将多余的碎石清扫干净。
2 高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL
虎门大桥高速公路随交通量的快速增长，路基段沥青路面出现严重的纵向、横向反射裂缝等病害，为解决路面的反射裂缝，2006年在路面维修中铺筑2.5cm的高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL，然后再罩面。高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL的应用机理就是吸收和分散应力、防止裂缝反射到面层，不仅可以防止基层裂缝的反射，还可以防止雨水渗入基层，延长沥青路面的使用寿命。
2.1 应用材料及配合比设计
应力吸收层的胶结料采用广州路翔公司生产的特种聚合物高弹性SBS改性沥青，其具有较高的高温粘度和低温延度，有较好的高温稳定性和低温抗疲劳性能，集料主要采用深圳芙蓉石场辉绿岩机制砂、石屑、云浮石灰石石粉，各集料技术指标满足规范要求。目标配合比中机制砂占66%，石屑26%，矿粉8%，经过二次筛分热料仓取样最终确定生产配合比为：1#热料仓55%，2#热料仓41%，矿粉4%，最佳油石比为9.0。
2.2 应力吸收层混合料的拌和
混合料的矿料中小于2.36mm的细集料大约占集料的70%～80%左右，属于难于拌和的混合料，石屑中矿粉含量很高，必须加大引风的方式去除部分粉尘，由于细集料很多，使振动筛中的粉料筛的筛分效率大大降低，2.36mm对应的筛孔应选择3.5mm。
否则过大的窜仓率使混合料级配变得很难稳定，拌和时间为干拌10S，湿拌50~55S，拌和温度为175～180℃，不得超过190℃。
2.3 应力吸收层的摊铺与碾压
应力吸收层在摊铺前要洒一层1.2kg/m2的热沥青粘结层，并在其上撒3~5mm的预拌碎石，然后再摊铺应力吸收层的，应力吸收的摊铺要保证厚度的均匀性。碾压按照“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，碾压时特别要注意压路机吨位的选择，根据现场施工情况来看，试验段时采用英格索兰DD110钢轮压路机进行碾压，粘轮情况很严重，分析原因后马上换用小吨位CC211钢轮压路机进行碾压后，就没出现粘轮的情况了，因此在初压适宜先用8~10吨的小吨位钢轮压路机碾压1~2遍，然后再用10~16吨位的刚轮压路机碾压2~3遍，不可采用胶轮压路机。此外由于应力吸收层很薄，必须控制好摊铺和碾压的温度，摊铺温度控制在165℃左右，初压温度在160℃左右，在90℃左右完成碾压工作，温度小于50℃才可以解放交通。
2.4 质量控制
（1）应力吸收层平均厚度为2.5cm，要求控制在（2.5±0.5）cm范围内。（2）应力吸收层应当采用旋转击实法，旋转成型压力为600Kpa，压实次数为50次，空隙率为0.5%~2.5%，VMA≥19%，VFA指标为85%~98%。（3）由于应力吸收层的空隙率很小，压实后，路基上的水分蒸发后无法排走，可能形成一些小气包，应将其刺破。（4）压实密度为最大理论密度的（97±2）％。压实完成后孔隙率控制在1％～5％
3 结束语
应力吸收层作为沥青路面裂缝的预防措施，近年来在各高速公路都得到较广范围的应用，具有推迟反射裂缝产生、防水等性能，2006年在虎门大桥高速公路东引道路基段施工高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL累计半幅5.5km；2007~2008年在虎门大桥高速公路西引道路基段又铺设了高弹性改性沥青应力吸收层SAWFTL；2009年京珠高速公路广珠段施工了双向10km的橡胶沥青应力吸收层，通过这些试验性路段的成功实施，相信在广东省沥青路面反射裂缝的预防中，应力吸收层会得到广泛的应用。
参考文献：
[1]交通部公路科学研究所.JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2]沈金安，李福普，陈景．高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京：人民交通出版社，2004.
[3]交通部公路科学研究院.橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[S]．北京：人民交通出版社，2008.
[4]张肖宁等.虎门大桥路基段路面维护工程设计文件[Z].广州：广州华惠工程技术咨询有限公司，2006.
[5]交通部公路科学研究所.JTJ052-2000，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京：人民交通出版社，2000.
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