路面工程溫拌瀝青混合料技術(shù)應(yīng)用分析

魏金晶

（江西省交通投資集團有限責(zé)任公司項目建設(shè)管理公司，江西南昌 330038）

0 引言

當(dāng)前我國的公路工程項目中，很多路面結(jié)構(gòu)都會選擇應(yīng)用瀝青混合料進(jìn)行鋪設(shè)施工，其中以溫拌瀝青混合料技術(shù)為主。但是在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，溫拌技術(shù)存在一些問題，因此需要對該技術(shù)的操作要點進(jìn)行分析，了解材料的性能特征，通過強化技術(shù)控制，提高路面工程的施工質(zhì)量。

1 溫拌瀝青混合料節(jié)能減排分析

1.1 節(jié)能

由目前的相關(guān)調(diào)查結(jié)論可知，每生產(chǎn)1t 溫拌瀝青混合料（Warm Mix Asphalt，WMA），需消耗燃油5.7kg，而生產(chǎn)相同的熱拌瀝青混合料（Hot Mix Asphalt，HMA），則需消耗燃油8.03kg 或者煤粉10kg，所以生產(chǎn)前者的能耗更少，單位節(jié)能效率在29.0%以上。

目前，我國交通運輸部門的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國公路里程超過528 萬km，高速公路超過16 萬km。在如此龐大的公路工程中，完全應(yīng)用溫拌瀝青混合料進(jìn)行鋪設(shè)施工，能源節(jié)約量是巨大的。

1.2 減排

HMA 在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如果溫度較高，會形成大量的瀝青煙、苯并芘等有害物質(zhì)，危害工作人員的身體健康，同時也會形成大量的有毒有害氣體，是溫室氣體的主要組成成分。從國家相關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，WMA 在施工環(huán)節(jié)，排放的毒害性氣體量明顯少于HMA，具體結(jié)論如表1 所示。據(jù)研究人員分析，在高速公路項目的建設(shè)中，應(yīng)用WMA 比HMA 減少碳排放29.4%，而且在瀝青高溫施工中，形成的煙霧濃度下降超過50.3%。

表1 混合料有害氣體排放比較

2 溫拌瀝青混合料的路用性能

2.1 體積特性

體積特性就是在瀝青混合料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的空間隙率、飽和度等方面的指標(biāo)，這影響混合料的性能以及公路路面的質(zhì)量。瀝青混合料中，上述數(shù)值會因為溫拌劑的加入而減小，同時經(jīng)過溫拌劑改性之后，混合料的壓實度、表觀密度等都會有所改善，優(yōu)于傳統(tǒng)瀝青混合料，綜合性能也得到提升。經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，使用溫拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料對比，體積特性并未有明顯的差異。

2.2 溫度敏感性

瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性與低溫抗裂性是影響其性能的關(guān)鍵，這些都取決于其溫度敏感性。前者是指在高溫條件下瀝青混合料所具備的抗荷載能力，而后者則是指在-20℃條件下瀝青混合料所具備的抗裂性能。以往使用的熱拌瀝青混合料，其溫度敏感性比較大，容易隨溫度變化而影響施工效果。而溫拌瀝青混合料的溫度敏感性比較小，溫度變化對其影響也比較小，使用效果比較理想[1]。

2.3 水穩(wěn)定性

瀝青混合料的水穩(wěn)定性關(guān)系到其使用壽命，特別是公路工程，受到降雨的侵蝕影響，容易發(fā)生水損害的問題。檢測人員在進(jìn)行水穩(wěn)定性檢測的階段，采取浸水試驗、凍融試驗的方式，能夠檢測出材料在受到水作用之下的破壞程度。由于降溫的原理有所差異，不同溫拌劑對于瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響也會不同，所以要根據(jù)現(xiàn)場施工情況，綜合考慮運行要求，選擇合適的溫拌劑，以提升瀝青混合料的水穩(wěn)定性。

3 溫拌瀝青混合料施工技術(shù)要點

3.1 混合材料的選擇

乳化瀝青是溫拌瀝青混合料的主要組成部分。將瀝青材料進(jìn)行加熱處理，以細(xì)微滴的狀態(tài)分散到乳化劑水溶液內(nèi)，形成乳化瀝青。選擇混合材料的過程中，要加強乳化瀝青的性能和參數(shù)檢測，只有滿足工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能提高施工的總體水平。而改性瀝青雖然具備較高的黏合度，但是因為加入了改性劑，在乳化的過程中存在一定難度，所以在選擇改性劑時，要考慮這些方面的因素，以免對混合料的性能造成不利影響。在選擇水、乳化劑等材料時，以滿足瀝青混合料的性能要求為標(biāo)準(zhǔn)。在混合料制作環(huán)節(jié)，添加劑是重要的組成部分，其既能保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，達(dá)到混合料的性能要求，同時還能降低材料的制作成本，促進(jìn)綜合效益的提升。在施工階段，要考慮到路面結(jié)構(gòu)的特性，選擇合適的瀝青混合料，并且對其進(jìn)行充分的混合處理，以提高混合料的性能。

3.2 做好各項準(zhǔn)備工作

在公路工程項目施工的前期階段，做好各項準(zhǔn)備工作非常重要。首先，對各種材料進(jìn)行全面的檢查和驗收，了解材料的各種性能，并且對質(zhì)量、價格、運輸方式、運輸時間等方面進(jìn)行綜合性的分析。其次，結(jié)合現(xiàn)場施工要求，選擇合適的施工材料，合理規(guī)劃運輸路線和距離，確保材料運輸?shù)浆F(xiàn)場后符合工程施工的要求，不會給現(xiàn)場施工建設(shè)帶來負(fù)面影響。在準(zhǔn)備階段，要對各種材料進(jìn)行抽查檢測，確保其符合性能和參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，以免影響工程的質(zhì)量。對于確定好的施工材料，不能隨意進(jìn)行更改，以免對最終的施工效果帶來負(fù)面影響。最后，對現(xiàn)場各項施工設(shè)備進(jìn)行全面試驗檢測，確保設(shè)備各方面性能都符合要求，全面落實調(diào)試處理工作，以達(dá)到工程現(xiàn)場施工的標(biāo)準(zhǔn)。如果經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)設(shè)備的性能不合格或者難以滿足現(xiàn)場施工要求，則需及時進(jìn)行處理，以確保工程施工質(zhì)量和效果[2]。

3.3 保證瀝青混合料質(zhì)量合格

在溫拌瀝青混合料現(xiàn)場施工的環(huán)節(jié)，加強瀝青混合料的配合比參數(shù)控制非常重要。就目前而言，瀝青混合料的配合比參數(shù)控制包含目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、配合比檢驗等三個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)對于瀝青混合料的性能和質(zhì)量都存在直接的影響。施工單位應(yīng)組織專業(yè)力量加強溫拌瀝青混合料配合比參數(shù)的試驗檢測工作，通過試驗室測定各項技術(shù)參數(shù)；確定好配合比參數(shù)之后，不能隨意進(jìn)行更改和調(diào)整，以確保其符合現(xiàn)場施工的標(biāo)準(zhǔn)要求，預(yù)防產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題和缺陷。

3.4 落實拌和環(huán)節(jié)管理

對于瀝青混合料的制作而言，拌和是主要環(huán)節(jié)，對于混合料的性能和質(zhì)量有著直接影響，所以工程單位要加強拌和環(huán)節(jié)的管理和控制，確保材料的性能不會受到任何影響。在瀝青混合料拌和環(huán)節(jié)，溫度控制非常重要，必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行材料的加熱處理，以免因為溫度控制不到位而影響材料的性能。加強混合料運輸階段的管理，以免管理不當(dāng)造成材料運輸過程中溫度下降過快。如果在瀝青混合料制作環(huán)節(jié)，溫度不合理或者超出規(guī)定的要求，應(yīng)該及時作廢處理，禁止投入工程中應(yīng)用。瀝青混合料拌和過程中，要加強各個環(huán)節(jié)的管控，主要是控制好各種材料的投入順序、加入比例以及攪拌時間。通常而言，加入聚酯纖維材料之后，干拌時間在10～12s 之間，然后再加入溫拌劑，再攪拌45s 左右。整個拌和過程中要加強溫度的控制，反復(fù)試驗分析，確保材料溫度時刻處于最佳狀態(tài)之內(nèi)[3]。

3.5 混合料運輸

在公路工程項目建設(shè)的環(huán)節(jié)，瀝青混合料用量非常大，對于材料制作單位有著較高的要求。就目前而言，瀝青混合料在拌和以及運輸環(huán)節(jié)，都會對材料的性能造成很大影響，所以必須加強各個環(huán)節(jié)的管控，確保材料運輸?shù)浆F(xiàn)場之后，不會發(fā)生性能下降或者嚴(yán)重質(zhì)量問題。應(yīng)選擇噸位較大的自卸車輛進(jìn)行混合料的運輸，并且做好防護(hù)處理工作，避免在運輸過程中受到污染而影響材料的性能。如果瀝青混合料的運輸時間比較長，需要在其表面覆蓋一層篷布，確保保溫效果合格，以免出現(xiàn)溫度流失嚴(yán)重而影響施工質(zhì)量。在高溫或寒冷環(huán)境中，應(yīng)使用保溫罐車進(jìn)行溫拌瀝青混合料的運輸，將溫度控制在合理范圍之內(nèi)。在瀝青混合料灌裝階段，要提前進(jìn)行存儲罐的清潔處理工作，保證內(nèi)部清潔度合格，不會有其他殘留物體。運輸階段要對保溫罐進(jìn)行精準(zhǔn)的溫度控制，防止溫度過高或者過低影響瀝青混合料的性能。如果在運輸環(huán)節(jié)，檢測發(fā)現(xiàn)瀝青混合料的溫度不足80℃，需要使用導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱處理。在整個裝載和運輸?shù)沫h(huán)節(jié)，需要達(dá)到清潔性的標(biāo)準(zhǔn)，車廂內(nèi)壁應(yīng)涂抹一層防黏劑。運輸?shù)浆F(xiàn)場之后，需要對混合料進(jìn)行全面檢測，如果發(fā)現(xiàn)存在結(jié)團或者離析的情況，則作廢處理，禁止投入工程中使用。材料運輸?shù)浆F(xiàn)場后，應(yīng)組織專業(yè)人員進(jìn)行卸載，由專人進(jìn)行指揮，并且按照規(guī)定的次序進(jìn)行卸載作業(yè)，卸載的位置應(yīng)符合現(xiàn)場施工的要求，防止因為長期等候或者卸載后存放時間過長而影響材料的性能。

3.6 混合料的攤鋪

在瀝青混合料運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后，應(yīng)立即開展攤鋪作業(yè)。攤鋪是保證公路路面的平整度和厚度的重要環(huán)節(jié)，所以需要加強管控。對現(xiàn)場進(jìn)行全面的勘查了解，根據(jù)施工現(xiàn)場的要求，選擇合適的攤鋪施工機械設(shè)備，調(diào)整攤鋪機的各項技術(shù)參數(shù)，確保寬度、橫坡度等都符合工程的要求，滿足現(xiàn)場施工的標(biāo)準(zhǔn)。在攤鋪作業(yè)開始之前，需要對攤鋪設(shè)備進(jìn)行加熱處理，使熨平板溫度在100℃以上。對攤鋪施工的各項參數(shù)進(jìn)行檢查和控制，確保攤鋪的壓實度合格，振動的頻率和幅度達(dá)標(biāo)，并隨時根據(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行調(diào)整，保證路面結(jié)構(gòu)攤鋪施工效果達(dá)到要求。溫拌瀝青混合料攤鋪時，要保持連續(xù)性和均勻性，不能隨意調(diào)整施工速度，也要防止中途停工的情況，否則將會造成材料廢棄無法使用?，F(xiàn)場攤鋪過程中，需要隨時檢查路面平整度參數(shù)，防止瀝青混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象，對于無法利用設(shè)備進(jìn)行攤鋪的邊角位置，應(yīng)采取人工方式補充攤鋪作業(yè)，保證整體路面結(jié)構(gòu)的完整性[4]。此外，如果發(fā)現(xiàn)瀝青路面存在性能不達(dá)標(biāo)的情況，則及時返工，以確保整體施工效果，圖1、圖2 為某項目攤鋪施工現(xiàn)場。

圖1 攤鋪施工

圖2 攤鋪施工

3.7 嚴(yán)格落實壓實工序管理

溫拌瀝青混合料路面在攤鋪工作結(jié)束之后，要及時進(jìn)行壓實施工，該環(huán)節(jié)是保證路面結(jié)構(gòu)性能和質(zhì)量的關(guān)鍵，所以必須加強管理和控制。在壓實過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行壓實工藝方案，選擇合適的壓實施工機械設(shè)備，確保路面壓實度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在初次壓實環(huán)節(jié)，使用鋼輪壓路機進(jìn)行作業(yè)，不需要開啟振動功能，保持靜壓的施工方式。該環(huán)節(jié)結(jié)束后，應(yīng)保證瀝青混合料路面的溫度超過120℃。第二次壓實時應(yīng)保證路面的溫度超過110℃，使用20t 輪胎壓路機進(jìn)行作業(yè)，確保結(jié)構(gòu)的壓實度達(dá)到要求，公路路面平整度合格[5]。

4 結(jié)語

對于目前的公路工程項目施工而言，溫拌瀝青混合料有著非常明顯的優(yōu)勢。因此，應(yīng)加強該材料的研發(fā)和應(yīng)用，全面落實各項管理措施，保證公路路面的性能和質(zhì)量合格，預(yù)防產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題和缺陷，同時也能夠降低項目建設(shè)成本。在具體應(yīng)用過程中，要加強各項參數(shù)的監(jiān)督管理和控制工作，確保每個環(huán)節(jié)都處于管控范圍之內(nèi)，特別是瀝青混合料的拌和、運輸、攤鋪、壓實等環(huán)節(jié)，必須由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢查和控制，保證各項參數(shù)合格，以充分發(fā)揮溫拌瀝青混合料的優(yōu)勢，切實提升公路工程的施工效果。