公路拓宽改扩建中防治新旧路基结合部位纵向裂缝的方法与流程

本发明涉及路基压实和路面材料组合应用，特别是涉及利用冲击压路机对拓宽路基的冲击压实和对用这种方法处理的路基采用废胎胶粉沥青橡胶混凝土加铺路面的方法。

背景技术：

1、公路拓宽改扩建中新旧路基搭接部位在开放交通后路面出现纵裂是比较普遍的病害，究其原因应该存在两个影响因素：一是拓宽路基压实不充分，与原路基之间存在工后差异沉降，势必造成新旧路基搭接部分路面承受较大拉应力。《规范》尽管已经规定搭接部分应做成向内阶梯状，这种差异沉降在不少工程中依然存在。二是以一般基质沥青混凝土作为路面材料，抗拉强度不足以克服路面承受拉应力，也会产生纵裂。

2、针对第一个影响因素，蓝派冲击压实技术开发(北京)有限公司研究开发了一套利用冲击压路机加固拓宽部分路基以期达到最大限度减少新旧路基搭接处工后差异沉降的方法。在以《冲击压实加宽旧路路堤的方法》为名称申请了专利(专利号zl 03156946.3)。然而在实际不少工程中未被认真采用，或虽采用形似蓝派冲击压路机的冲击设备对其进行加固但设备性能达不到应有的冲击能量，加之没有缜密的工艺控制方法，拓宽路基与原路基搭接处的路面纵裂，仍有可能在开放交通后出现。

3、为此，蓝派公司一方面进一步宣传、推广针对前述这第一个影响因素开发的上述专利技术，另一方面又开发了针对前述第二个影响因素，将废旧胶粉沥青橡胶混凝土路面材料用于拓宽改扩建公路。由于废胎胶粉沥青橡胶粘度极高(与普通沥青粘度比较见下表)具有极高的抗拉强度，用其混合料做拓宽公路路面材料，与减少差异沉降减少拉应力产生的第一方面的技术措施功能叠加，达到防治纵向裂缝产生的目的。

4、 测试温度 普通沥青 沥青橡胶 135℃ 350 1210 150℃ 180 650 180℃ - 350

技术实现思路

1、本发明的目的是旨在提供一种防治公路拓宽改扩建中防治新、旧路基搭接处路面产生纵向裂缝，用冲击压路机加固拓宽路基，用废胎胶粉沥青橡胶混凝土加铺路面两项技术措施组合应用的方法。

2、本发明的另一个目的是依托沥青橡胶抗老化性能、高低温性能防止路面反射裂缝、排水降噪，提高行车舒适度，延长路面使用寿命，提高拓宽改扩建公路整体路用品质。

3、本发明的另一个目的是使路面减薄，降低公路改扩建整体工程造价。

4、本发明的另一个目的是将源于废旧轮胎的胶粉作为改性剂，生产出沥青橡胶制备的混凝土再铺筑路面，实现资源循环利用，使公路改扩建工程实现绿色环保。

5、根据本发明的方法先从拓宽路基原地基处理开始，用冲击压路机直接冲压原地基，如遇软弱土基应用抛石挤淤，促进底层排水固结，加铺砂砾垫层形成排水通道和必要的排水措施。原地基冲压宜采用lipc-3冲击压路机，行驶速度≥12km/h作业，适当增加作业遍数，作业效果可用沉降量和探地雷达作出评估。

6、原地基处理之后的路堤填筑应按2m一层在传统振动压路机填筑压实基础上再用冲击压路机增强补压。对低于2m的低填方拓宽路基，则可在填筑至上路堤顶面直接采用品质优良的冲击压路机并在缜密的工艺控制方法控制下增强补压。

7、利用本发明的方法，在301国道大齐公路原有二级公路基础上单侧或双侧拓宽，旧路补压的形式改扩建成双向四车道一级公路。用冲击压实机对拓宽路基增强补压和原有路基补强，经检测k7+450～k7+650；k49+000～k49+200；k66+700～k66+850三个试验段冲压至20遍后平均沉降量在5.8～8.6cm，压实度提高2.8％～3.2％。

8、拓宽路基成型之后，与经处理后的旧路面一起加铺废旧轮胎胶粉沥青橡胶混凝土路面。

9、废胎胶粉沥青橡胶是将基质沥青加热到一定温度泵入拌合装置，同时按比例加入合格废胎胶粉并在高温下继续拌合均匀，之后输入反应装置，在反应装置中发生溶胀反应，胶粉表面与基质沥青中的油分反应形成凝胶体，但胶粉颗粒核心依然存在，这颗粒核心与基质沥青分子凝胶体相连，因此沥青橡胶与普通沥青和其他改性沥青的最大区别就在于即使在200℃高温条件下仍然保持固——液两相体的性质。也是由于这一原因沥青橡胶体现出的粘度、软化点提高，抗老化抗氧化性能改善，弹性恢复增加，优良的抗车辙变形能力，及高的抗疲劳强度和抵抗反射裂缝能力等更好的性能。由于用废胎胶粉为改性剂，其掺量约为20％，远高于其他改性沥青改性剂掺量，因此沥青橡胶的改性作用更适用于公路拓宽路面材料，尤其在拓宽路基与原路基搭接处，即使路面承受拉应力也不会纵裂。

10、由于废胎胶粉经高温加热产生含二氧化碳二氧化硫等有害气体，所以上述拌合与反应产生的气体均被环保装置经管道吸烟→水喷淋→低温等离子→u、v光氧催化→滤料吸附之后再向外排放。然后在同样环保措施下，在拌合站与集料拌合生成沥青橡胶混合料，经运输、摊铺、碾压……完成路面加铺。

技术特征：

1.一种组合利用对拓宽路基采用冲击压路机冲击压实以期最大限度减少与原有路基差异沉降，又同时采用废胎胶粉沥青橡胶混凝土加铺路面，即便路基工程尚存极少差异沉降引起路面拉应力也可用这种粘度极大、抗拉强度极高的路面材料抵消，——两项技术措施功能叠加，针对一个公路拓宽工程容易出现的病害，防治新旧路基搭接部位产生纵向裂缝。

2.根据权利要求1的方法，其中对拓宽路基采用冲击压路机冲击压实从原地基开始，一般土质可直接冲击压实；软弱土基可抛石挤淤加固，然后向上填筑对高填方可按2m一层对按常规压路机填筑的路基填筑体进行增强补压；对低填方则可在填筑体至上路堤顶部进行增强补压，其中原地基直接压实，抛石挤淤、增强补压采用的是三边、五边型冲击压路机。

3.根据权利要求1的方法，路面加铺采用废胎胶粉沥青橡胶混凝土，适用于路面结构层的下、中、上几个面层。

技术总结
公路拓宽，单侧或双侧增加车道。由于拓宽车道路基与原有路基沉降差异，开放交通后容易在新、旧路基搭接处的路面出现纵向裂缝。本方法针对这一问题组合使用两项技术：一是利用冲击压实对拓宽车道路基加固，施工中最大限度获得沉降，以期减少工后沉降；二是路面加铺采用废胎胶粉沥青橡胶混凝土。由于废胎胶粉沥青橡胶粘度大，抗拉强度极高，能有效抵抗公路拓宽改扩建中新旧路基结合部位因残余差异沉降致使路面由于承受拉应力引起的纵向裂缝。

技术研发人员：商海燕,郑仲琛,丁建
受保护的技术使用者：蓝派冲击压实技术开发（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24