表面活性溫拌技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

康 智 鵬

(山西路橋集團(tuán)陽(yáng)蟒高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000)

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表面活性溫拌技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用

康 智 鵬

(山西路橋集團(tuán)陽(yáng)蟒高速公路有限責(zé)任公司，山西 晉城 048000)

介紹了表面活性溫拌技術(shù)的基本特征，從施工準(zhǔn)備、瀝青混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等方面，闡述了表面活性溫拌技術(shù)在高速公路施工中的應(yīng)用，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的施工效果。

高速公路，表面活性溫拌技術(shù)，瀝青混合料，路面

0 引言

現(xiàn)在的人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)越來越重視。在高速公路施工中，路面所使用的瀝青材料不僅消耗量大，而且還會(huì)在施工中釋放出污染物。采用表面活性溫拌技術(shù)進(jìn)行高速公路施工，不僅可以起到節(jié)約能源的作用，而且所使用的材料更為環(huán)保，由此保證了高速公路的質(zhì)量。

1 表面活性溫拌技術(shù)的基本特征

通過了解材料的性能，表面活性溫拌技術(shù)的溫拌瀝青混合料所具備的性能與采用熱拌技術(shù)的瀝青混合料基本相同。進(jìn)入到混合料的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)，混合料的溫度往往比采用傳統(tǒng)技術(shù)的瀝青混合料溫度要低30 ℃～50 ℃，可以創(chuàng)造很高的環(huán)保效益[1]。表面活性溫拌技術(shù)主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)特征。

1.1 使路面的使用壽命延長(zhǎng)

先進(jìn)的溫拌瀝青技術(shù)是在較低的溫度下對(duì)混合好的瀝青料進(jìn)行拌和，可以在一定程度上避免瀝青高溫老化的問題(根據(jù)研究可以明確，當(dāng)混合料的溫度超過10 ℃的時(shí)候，瀝青溫度平均每提高10 ℃，老化的速度就會(huì)增加1倍，降低溫拌瀝青混合料的攪拌溫度，就會(huì)避免瀝青混合料過早老化的問題)。

1.2 節(jié)約能源并使綜合成本降低

溫拌瀝青技術(shù)是將拌和溫度下調(diào)40 ℃～60 ℃，石料的加熱溫度下降，瀝青的保溫溫度也會(huì)下降。拌和施工難度和裹覆施工難度都會(huì)有所下降，拌和的能源消耗和機(jī)械在運(yùn)行中的損耗也會(huì)有所下降。溫拌瀝青混合料的拌和溫度介于熱瀝青混合料和冷瀝青混合料之間，溫度介于100 ℃～130 ℃之間，攤鋪的溫度以及壓實(shí)路面的溫度介于70 ℃～100 ℃之間。相比較于熱拌瀝青混合料，溫度降低了50 ℃左右，相當(dāng)于生產(chǎn)1 t混合料節(jié)省2 kg～3.5 kg的燃油。溫拌瀝青混合料與熱拌瀝青混合料相比，能源消耗量可以降低大約40%。

1.3 低碳環(huán)保

溫拌瀝青技術(shù)可以降低污染率，包括各種有害氣體以及所排放的粉塵都會(huì)有所減少，環(huán)境污染率也會(huì)降低，使得施工人員的工作環(huán)境質(zhì)量有所改善。隨著單位混合料成品的燃油消耗減少，拌和過程中，各種有害氣體以及溫室氣體的排放量就會(huì)明顯降低(根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果：在瀝青混合料的生產(chǎn)過程中，溫度提升10 ℃，平均每噸混合料就會(huì)產(chǎn)生0.9 kg的CO2排放量)；隨著拌和溫度的降低，瀝青混合料從拌和施工到現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)，全部的過程中所產(chǎn)生瀝青煙霧粉塵污染都會(huì)有所減少。在攤鋪施工中，可以達(dá)到無煙塵作業(yè)的效果(見表1，表2)。

表1 有害氣體以及溫室氣體排放數(shù)據(jù)

表2 攤鋪現(xiàn)場(chǎng)減排數(shù)據(jù)

1.4 施工季節(jié)得以延長(zhǎng)

表面活性溫拌技術(shù)的應(yīng)用，使得瀝青路面施工更具有靈活性、便利性。由于料溫溫度與環(huán)境溫度之間的差異縮小，溫拌瀝青混合料在儲(chǔ)運(yùn)的過程中，其溫度下降的速度就會(huì)降低，混合料儲(chǔ)存的時(shí)間以及運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間均都可以延長(zhǎng)。溫拌瀝青混合料的卸車過程中，料車底部會(huì)由于低溫狀況導(dǎo)致粘結(jié)，混合料粘在料車上的現(xiàn)象也有所減少。混合料的可壓實(shí)的時(shí)間延長(zhǎng)，使得壓實(shí)質(zhì)量有所保證。對(duì)于邊角以及補(bǔ)救的位置，采用手工操作的方法即可。溫拌混合料對(duì)路表溫度以及環(huán)境溫度的要求都比較低，使得路面施工季節(jié)得以延長(zhǎng)特別適合在夜間施工，也可以在低溫環(huán)境中施工。

2 高速公路施工中采用表面活性溫拌技術(shù)的工藝流程

2.1 采用表面活性溫拌技術(shù)之前的準(zhǔn)備工作

在采用表面活性溫拌技術(shù)之前，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作是非常必要的。原材料的選擇是準(zhǔn)備的重要內(nèi)容，高速公路施工中所需要的各種原材料都要從高速公路施工實(shí)際出發(fā)進(jìn)行選擇。對(duì)材料要嚴(yán)格質(zhì)量要求，即水分含量要符合施工技術(shù)要求。材料堆放，要考慮到材料中水分流失的問題。因此，要按照要求對(duì)材料集中堆放，不可以隨意亂放。機(jī)械設(shè)備也是采用表面活性溫拌技術(shù)之前需要重點(diǎn)準(zhǔn)備的，按照溫拌瀝青技術(shù)的要求選擇合適的機(jī)械設(shè)備是保證施工順利展開的關(guān)鍵，以確保設(shè)備能夠在施工中高效利用。

2.2 采用表面活性溫拌技術(shù)對(duì)瀝青混合料進(jìn)行拌和

例2：Eight years ago they(a black woman and a white man)were married.They have survived their families’shock and disapproval and the stares and unwelcome comments of strangers.

在高速公路工程施工中，采用表面活性溫拌技術(shù)對(duì)瀝青混合料進(jìn)行拌和，石灰?guī)r是主要集料，瀝青以石油瀝青為主。在進(jìn)行拌和的過程中，瀝青混合料在出料的過程中，要求溫度為132 ℃左右。通常在工程中所采用的拌和方式為間歇式拌和，每小時(shí)可以出料90 t。其中，骨料的溫度以140 ℃～145 ℃為宜。瀝青的溫度要控制在165 ℃可以確保材料穩(wěn)定。溫拌劑以常溫為宜。

在混合料拌和的過程中，先將礦料加入到拌料機(jī)中干拌2 min，之后噴灑瀝青。通常而言，瀝青與溫拌濃縮液之間的質(zhì)量最佳配比大約為95∶5，當(dāng)瀝青噴灑完畢之后，過2 min就可以噴灑溫拌濃縮液了[2]。使用噴灑設(shè)備進(jìn)行噴灑作業(yè)時(shí)，要根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)噴灑壓力進(jìn)行調(diào)整，噴灑的時(shí)間大約為9 min。噴灑作業(yè)完成后，過3 min就可以將礦粉加入其中溫拌。溫拌施工所持續(xù)的時(shí)間與熱拌施工所持續(xù)的時(shí)間等同。

2.3 溫拌瀝青混合料運(yùn)輸過程中需要采取的保溫措施

溫拌瀝青混合料出料的溫度相對(duì)較低，加之環(huán)境溫度低，就會(huì)對(duì)溫拌瀝青混合料的質(zhì)量造成一定的影響。這就需要在溫拌瀝青混合料運(yùn)輸?shù)倪^程中采用相應(yīng)的保溫措施。溫拌瀝青混合料通常都是采用自卸汽車，裝料的過程中，車輛要適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)，以避免混合料產(chǎn)生離析的現(xiàn)象。堆料要分三次進(jìn)行，要檢查溫拌瀝青混合料采出料時(shí)候的溫度，之后才可以運(yùn)輸?shù)礁咚俟返氖┕がF(xiàn)場(chǎng)。

具體而言，在溫拌瀝青混合料運(yùn)輸中，關(guān)于瀝青混合料的保溫需要注意兩個(gè)方面的問題：其一，如果施工的季節(jié)為冬季，由于溫拌瀝青混合料很快就會(huì)降溫，所以，在溫拌瀝青混合料中要用油布覆蓋在運(yùn)輸車的頂部，之后覆蓋兩層棉被，以達(dá)到保溫的作用。其二，為了保證溫拌瀝青混合料攤鋪的質(zhì)量，瀝青混合料攤鋪運(yùn)輸車所承載的混合料要超過攤鋪能力。使用攤鋪機(jī)攤鋪高速公路路面過程中，要有裝料的運(yùn)輸車等候，以避免路面攤鋪缺料影響攤鋪施工質(zhì)量。

2.4 對(duì)溫拌瀝青混合料進(jìn)行攤鋪

當(dāng)攤鋪機(jī)到路面攤鋪位置后，就需要根據(jù)松鋪厚度調(diào)節(jié)熨平板的高度，加熱熨平板，使其溫度超過100 ℃。通常路面攤鋪施工中，攤鋪機(jī)行車移動(dòng)速度要相對(duì)緩慢一些，3 m/min為宜[3]。從工程施工實(shí)際的角度出發(fā)，在攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪的時(shí)候，熨平板夯錘的振級(jí)為中級(jí)。注意，在對(duì)溫拌瀝青混合料進(jìn)行碾壓施工過程中，不可以出現(xiàn)推移的現(xiàn)象。

2.5 溫拌瀝青混合料的碾壓施工

高速公路施工中，對(duì)溫拌瀝青混合料進(jìn)行碾壓施工可以分為3個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)為初壓，這個(gè)階段的碾壓施工中，壓路機(jī)以前靜后振的碾壓方式進(jìn)行施工，速度不可以超過3 km/h；第二個(gè)環(huán)節(jié)為復(fù)壓，這個(gè)階段的碾壓施工中，壓路機(jī)以全幅的碾壓方式進(jìn)行施工，碾壓4遍，速度不可以超過4 km/h；第三個(gè)環(huán)節(jié)為終壓，這個(gè)階段的碾壓施工中，壓路機(jī)以靜壓方式進(jìn)行施工，速度不可以超過4 km/h。

壓路機(jī)在進(jìn)行碾壓施工時(shí)，還要同時(shí)灑水以保持混合料濕潤(rùn)，不可以有流水的現(xiàn)象發(fā)生。如果壓路機(jī)的膠輪上面粘結(jié)有混合料，不可以用水或者柴油噴灑膠輪，而是要使用植物油配置掃把涂刷膠輪。

2.6 溫拌瀝青混合料施工中要控制好質(zhì)量

1)生產(chǎn)溫拌瀝青混合料以及進(jìn)入到施工階段，所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都要詳細(xì)記錄，分析數(shù)據(jù)，以根據(jù)工程施工實(shí)際需要不斷地改進(jìn)溫拌瀝青混合料技術(shù)。

2)在拌和集料以及集料的運(yùn)輸和路面攤鋪、壓實(shí)過程中，要對(duì)集料的溫度予以控制，注意不可以存在溫拌瀝青混合料離析的現(xiàn)象[4]。為了保證溫拌瀝青混合料的質(zhì)量，還要實(shí)施必要的抽檢，以確?；旌狭系募?jí)配以及其中的瀝青含量、水含量都滿足設(shè)計(jì)要求。

3)所有參與溫拌瀝青混合料生產(chǎn)和施工的工作人員都要參與技術(shù)培訓(xùn)，將經(jīng)驗(yàn)豐富且技術(shù)過硬的工作人員安排在重要的崗位上。

3 溫拌瀝青混合料路面施工總結(jié)

采用溫拌瀝青混合料進(jìn)行路面施工，混合料的溫度會(huì)降低，降低幅度超過30 ℃。如果是在環(huán)境溫度為0 ℃情況下進(jìn)行施工，溫拌瀝青混合料體現(xiàn)降溫特性的同時(shí)，還具有可壓縮性[5]。

溫拌瀝青混合料在高溫環(huán)境下具有穩(wěn)定性，而且水穩(wěn)定性也相對(duì)較高，因此使用這種材料可以避免冬季公路施工中受到冰凍危害。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路的路面施工中如果依然采用傳統(tǒng)的石油瀝青材料，不僅能源消耗量大，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。將表面活性溫拌技術(shù)引入施工中，可以起到節(jié)能降耗的作用，而且降低了施工的環(huán)境污染度。由于材料的拌和、路面的攤鋪中，對(duì)于材料的配比都嚴(yán)格要求，而且采用了嚴(yán)格的溫度控制措施，使得路面攤鋪的質(zhì)量得到很好的控制，高速公路建設(shè)質(zhì)量由此提高。

[1] 張 鎮(zhèn),劉黎萍.基于表面活性溫拌技術(shù)在河南駐泌高速中的首次應(yīng)用[J].公路工程,2009(3)：11-14,32.

[2] 卞同山.表面活性溫拌技術(shù)在331省道接線工程中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2014(11):135-138.

[3] 劉傳波,冉維彬.瀝青混合料溫拌技術(shù)在國(guó)省道工程中的應(yīng)用探討[J].交通科技,2014(4)：119-122.

[4] 張 朋,楊樹人,姜云峰.表面活性溫拌技術(shù)及性能評(píng)價(jià)方法綜述[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2014(12):89-90.

[5] 張 斌.基于表面活性技術(shù)的溫拌瀝青混合料壓實(shí)特性[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014(15)：170-172.

Application of surface active-warm mixing technology in highway construction

Kang Zhipeng

(ShanxiHighwayBridgeGroupYang-MangHighwayCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper introduces basic characteristics of surface active-warm mixing technology, and describes the application of surface active-warm mixing technology in highway construction from aspects of construction preparation, asphalt mixture mixing, transportation, paving and rolling, so as to achieve the energy-saving and environment protection construction effect.

highway, surface active-warm mixing technology, asphalt mixture, pavement

1009-6825(2017)11-0152-02

2017-01-21

康智鵬(1979- )，男，工程師

U415.6

A