淺析公路施工中溫拌瀝青混合料施工工藝

白冰

【摘要】作為公路工程路面施工的重要技術(shù)之一，溫拌瀝青是指利用相應(yīng)技術(shù)手段，在一定低溫條件下促使瀝青拌和與施工，并確保高于HMA使用性能的瀝青混合料技術(shù)。為此，本文主要對(duì)溫拌瀝青的相關(guān)概況、施工準(zhǔn)備與施工工藝進(jìn)行了分析與探究，以期全面提升公路工程施工的整體質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】公路工程；溫拌瀝青混合料；相關(guān)概況；施工準(zhǔn)備；施工工藝；施工材料；工程案例

一、溫拌瀝青的相關(guān)概況

1995年Shell與Kolo—veidekke共同研制出溫拌瀝青混合料，并于1996年實(shí)施了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。作為一種高節(jié)能低排放環(huán)保型材料，溫拌瀝青混合料需直接拌和乳化瀝青（80攝氏度）和礦料（130攝氏度），進(jìn)而產(chǎn)生約110攝氏度溫拌混合料。其施工技術(shù)的重點(diǎn)在HMA路用性能不被損壞的基礎(chǔ)上怎樣減少低溫條件下瀝青的拌和粘度?，F(xiàn)階段，國(guó)外常選取外加材料實(shí)現(xiàn)瀝青混合料高溫粘度有效降低的目的。相比熱拌瀝青混合料，要求其操作溫度必須低于熱拌瀝青混合料40攝氏度以上，進(jìn)而起到能源充分節(jié)約、減少環(huán)境污染的作用。在一定溫度下，此類混合料工作和易性良好，能夠確保相應(yīng)低溫下瀝青混合料拌和質(zhì)量。

二、溫拌瀝青混合料施工準(zhǔn)備

1、施工材料

伴隨交通量的快速增長(zhǎng)，改性瀝青在公路工程施工中的應(yīng)用也越來越多。溫拌瀝青混合料施工中往往選用乳化瀝青施工，其需將瀝青熱融，在機(jī)械作用下，以細(xì)小微滴狀態(tài)瀝青可分散到含有乳化劑的水溶液內(nèi)，成為水包油狀瀝青液。常溫下該乳狀液呈現(xiàn)液態(tài)。瀝青、水與乳化劑為乳化瀝青的主要構(gòu)成部分。具體如下：

瀝青：瀝青是溫拌瀝青混合料的原料，其為筑路等內(nèi)容的最終膠結(jié)料。乳化瀝青內(nèi)的瀝青必須滿足施工規(guī)定。但改性瀝青大幅度提升其粘度的同時(shí)，因其改性劑以高分子聚合物為主，將大大增加其乳化難度，基于此在改性劑選擇時(shí)必須對(duì)以上因素進(jìn)行充分考慮。水：作為瀝青分散介質(zhì)，水對(duì)瀝青混合料極為重要。按照乳化瀝青離子類型，要求其水質(zhì)必須與瀝青乳化要求相符。乳化劑：乳化瀝青內(nèi)乳化劑所占比例不多，但直接影響著生產(chǎn)、存儲(chǔ)乳化瀝青的質(zhì)量，在乳化劑選擇中需按照生產(chǎn)乳液功能、作用進(jìn)行合理使用。添加劑：作為穩(wěn)定乳化瀝青調(diào)配的重要方式，添加劑的應(yīng)用可對(duì)乳化瀝青成本有效降低。胺型陽離子乳化劑無法直接溶于水，需選取相應(yīng)措施加以調(diào)整，如鹽酸、醋酸等。粗集料：清潔、干燥為瀝青混合料粗集料的特點(diǎn)，要求粗集料還需具有粗糙的表面。細(xì)集料：清潔、干燥、無風(fēng)化與雜質(zhì)等為瀝青路面細(xì)集料的特點(diǎn)，要求其顆粒級(jí)配符合施工規(guī)定。

2、其他施工準(zhǔn)備

在圖紙全面熟悉的前提下，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)混凝土表面類型與施工范圍加以確定，并對(duì)路線局部設(shè)計(jì)實(shí)行深化分析。按照混合料配合比，合理配備施工材料，利用攪拌方式將水與其他材料，如瀝青、粗細(xì)集料等混合拌制成質(zhì)量良好的混凝土。瀝青材料進(jìn)場(chǎng)前需對(duì)其品類、等級(jí)與出廠日期等進(jìn)行詳細(xì)核查，并對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，以此確保其質(zhì)量符合施工規(guī)定。如瀝青材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則無法使用。測(cè)量器具與設(shè)備是公路工程施工測(cè)量的主要機(jī)械設(shè)備，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定在實(shí)地進(jìn)行道路具體標(biāo)定，為公路溫拌瀝青混合料施工作業(yè)提供便利?；謴?fù)中線測(cè)量、測(cè)設(shè)施工控制樁、測(cè)設(shè)路基邊樁及邊坡等都是路基施工測(cè)量的主要任務(wù)。完成測(cè)量放線工作后，應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。

三、公路施工中溫拌瀝青混合料施工工藝

為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，按照公路建設(shè)要求，必須重視瀝青路面施工問題。如選取的施工方法不當(dāng)將加重路面病害，為此瀝青路面施工方法選擇是否合理、有效已經(jīng)成為公路建設(shè)面臨的首要問題。溫拌瀝青混合料施工作為公路瀝青路面建設(shè)的重要技術(shù)之一，相比熱拌瀝青混合料，先進(jìn)的溫拌瀝青技術(shù)可完全實(shí)現(xiàn)熱拌瀝青混合料性能，該技術(shù)的應(yīng)用還能有效提升路面承載力及路面整體質(zhì)量。

1、工程案例

某公路工程總長(zhǎng)度為33.31千米，因交通量大、重載車輛多，導(dǎo)致龜裂、網(wǎng)裂等路面病害問題大量出現(xiàn)，局部路面損壞程度已達(dá)到25%以上，進(jìn)而對(duì)道路交通安全與沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了嚴(yán)重影響。在室內(nèi)操作與檢測(cè)數(shù)據(jù)大量積累的前提下，需選取溫拌瀝青混合料施工，工程試驗(yàn)段總長(zhǎng)度為800米，12米為其寬度（結(jié)構(gòu)如圖1所示）。舊路檢測(cè)內(nèi)容分別為輕車道方向需對(duì)彎沉進(jìn)行檢測(cè)，重車道同一橫斷面完成修補(bǔ)工作后也需對(duì)其彎沉加以測(cè)定，50米為其頻率，以此為對(duì)比提供便利。

圖1 原路面結(jié)構(gòu)形式圖

2、設(shè)計(jì)方案

在詳細(xì)分析、調(diào)查原路面損壞程度與強(qiáng)度的前提下，按照路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對(duì)試驗(yàn)段實(shí)施柔性補(bǔ)強(qiáng)與罩面施工，如圖2所示。其竣工驗(yàn)收后面層頂面彎沉值需控制在44.3左右，底面層頂面彎沉值需控制在51.1左右。

圖2 試驗(yàn)段路面結(jié)構(gòu)方案圖

3、施工流程

（1）存儲(chǔ)與運(yùn)輸。乳化瀝青溫拌混合料在儲(chǔ)存與運(yùn)輸過程可選取保溫罐進(jìn)行保溫放置，如慢裂、快裂乳化瀝青殘存于存儲(chǔ)罐內(nèi)，必須先做好清理工作。在運(yùn)輸與存儲(chǔ)過程中，瀝青混合料需做好控溫作業(yè)，一般控制在80到90攝氏度之間。如低于該溫度范圍，可選取導(dǎo)熱油對(duì)其實(shí)施加熱，將溫度控制到合理范圍內(nèi)。一般需清理干凈車輛車廂，并將柴油水混合物涂抹到車廂側(cè)板與底部，以此避免瀝青混合料粘結(jié)車廂。如拌合站與攤鋪施工具有較長(zhǎng)距離，可在溫拌瀝青混合料覆蓋篷布，以此確保瀝青混合料溫度符合施工要求。

（2）拌和施工。加熱裝置、溫度檢測(cè)裝置為瀝青混合料拌和設(shè)備的重要構(gòu)成部分。為確保拌和質(zhì)量，需將測(cè)溫裝置設(shè)置于新加礦料、瀝青舊料干燥筒集料出口位置或集料倉(cāng)拌和機(jī)混合料出口位置，并在—5%到+5%之間控制測(cè)溫裝置精確度。溫拌瀝青混合料拌制過程中，需對(duì)瀝青、集料加熱溫度等進(jìn)行充分掌握，并通過試拌進(jìn)行測(cè)定，及有效控制儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)混合料溫度降低程度。（3）攤鋪與壓實(shí)。攤鋪施工前，應(yīng)將粘層油灑布于路面，并做好清理工作。通常選取慢裂、快裂的陽離子乳化瀝青作為粘層油，灑布粘層油是應(yīng)確保其均勻性，不能出現(xiàn)花斑問題?；旌狭闲读虾?，其攤鋪溫度需控制在與目標(biāo)混合料溫度相差10攝氏度范圍內(nèi)，并對(duì)攤鋪機(jī)熨平板加熱，與混合料溫度相比，熨平板溫度需多出10到15攝氏度。同時(shí)，應(yīng)對(duì)壓路機(jī)與攤鋪機(jī)間距合理控制，避免溫拌料溫度過快降低。60攝氏度為一般溫拌混合料終壓溫度，70攝氏度為改性溫拌混合料終壓溫度。攤鋪施工中，需對(duì)攤鋪厚度檢測(cè)頻率適當(dāng)加大，先對(duì)攤鋪厚度、橫坡等進(jìn)行詳細(xì)檢查，并做好調(diào)整工作。根據(jù)初壓、復(fù)壓與終壓施工要求實(shí)施溫拌瀝青混合料壓實(shí)作業(yè)，緩慢、均勻?yàn)閴郝窓C(jī)碾壓施工的特點(diǎn)，在未成型冷卻的路面上禁止壓路機(jī)突然停機(jī)、調(diào)頭等，以此避免推移混合料現(xiàn)象的大量發(fā)生。通常情況下，需嚴(yán)格遵循由外到內(nèi)的順序進(jìn)行碾壓施工。要求選取小型壓路機(jī)、振動(dòng)夯實(shí)機(jī)械對(duì)大型壓路機(jī)壓實(shí)不到位的地方進(jìn)行充分碾壓。具體壓實(shí)流程如下：

第一，初壓。完成攤鋪瀝青混合料作業(yè)后，即可進(jìn)行初壓施工，其溫度一般控制在100攝氏度以上，要求碾壓過程中不能出現(xiàn)推移、開裂問題。根據(jù)工程需求，可選取雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)施工，自重為11到18噸之間，速度為每小時(shí)2到3千米，碾壓重疊寬度為30到40厘米。第二，復(fù)壓。初壓完成即可實(shí)施復(fù)壓作業(yè)，通常選取膠輪壓路機(jī)作為復(fù)壓主要機(jī)械，其自重可控制在25到35噸之間，碾壓速度則需控制在每小時(shí)2到4千米，根據(jù)工程建設(shè)要求，可將其碾壓遍數(shù)合理控制在2到4遍范圍內(nèi)。第三，終壓。選取雙鋼輪壓路機(jī)作為溫拌瀝青混合料終壓施工的主要機(jī)械設(shè)備，其自身重量可確定在10到16噸之間，碾壓施工的速度則控制在每小時(shí)3到5千米之間。開始終壓施工時(shí)要求其溫度控制在70攝氏度以上。完成施工后，則需對(duì)其平整度、溫度等進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，并確保其不存在輪跡。

（4）接縫與養(yǎng)生

選取梯隊(duì)形式進(jìn)行溫拌瀝青混合料攤鋪施工，選取熱接縫作為縱縫施工方式，平接縫需確保其粘結(jié)的緊密性，并做好壓實(shí)、平整作業(yè)。平接、斜接縫為橫向施工縫中、下面層施工的方式。上下面層橫向接縫錯(cuò)位長(zhǎng)度應(yīng)大于1米。生質(zhì)量將對(duì)施工材料的穩(wěn)定性、強(qiáng)度造成嚴(yán)重影響。為此必須做好灑水作業(yè)，保證整個(gè)養(yǎng)生期間始終處于濕潤(rùn)狀態(tài)，并做好交通管制工作。

四、結(jié)束語

綜上所述，溫拌瀝青混合料施工是公路工程施工質(zhì)量提升的重要途徑，不僅能夠?qū)Ξ?dāng)前投入困難有效解決，還能滿足日益增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。根據(jù)工程實(shí)際施工情況，溫拌瀝青混合料施工可達(dá)到節(jié)能減排，縮短工期、提升施工效益的目的。為此，公路工程施工過程中，施工企業(yè)必須加大質(zhì)量控制力度，全面提高施工技術(shù)水平，為促進(jìn)公路工程事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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