溫拌瀝青混凝土施工技術探討

文/張志庚 鞍山市公路瀝青拌合站 遼寧鞍山 114016

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溫拌瀝青混凝土施工技術探討

文/張志庚 鞍山市公路瀝青拌合站 遼寧鞍山 114016

【摘要】溫拌瀝青混凝土技術是節能減排的新技術，總結出海通道工程溫拌瀝青混凝土的施工過程，對拌和、運輸、攤鋪、壓實等環節進行技術探討。

【關鍵詞】溫拌瀝青混凝土；拌和；運輸；攤鋪；壓實

近幾年持續出現的霧霾污染再次引發了人們對于環境問題的關注，嚴峻的環境形勢迫使我們必須刻不容緩地采取有效措施保護環境。防止由工程建設對環境造成的污染和破壞，推廣節能減排技術，是公路行業面臨的緊迫課題。目前我國公路和城市道路普遍使用熱拌瀝青混凝土路面，路面平整、密實、抗滑，并且施工方便、行車舒適，但材料性質要求施工溫度高，拌和升溫需大量燃料且產生較多溫室氣體，排放的有毒煙霧對施工人員健康構成極大威脅。近年的研究和工程實踐表明，溫拌瀝青混凝土技術可減少燃料消耗，節約能源，減少污染氣體排放，防止污染，是節能減排的有效環保技術。

一、溫拌瀝青混凝土技術簡介

溫拌瀝青混合料（WMA）是一類拌和溫度介于熱拌瀝青混合料（150℃-180℃）和冷拌（常溫）瀝青混合料之間，性能達到(或接近)熱拌瀝青混合料標準的新型瀝青混合料。溫拌瀝青混凝土材料具有很多優點：①減少拌和過程燃料消耗：拌合與壓實溫度較低，一般比熱拌瀝青混凝土節省燃料約20%～30%；②減少溫室氣體、有毒氣體的排放：國家環境保護部的檢測數據表明，溫拌瀝青混凝土技術可減少56%的CO2排放，而攤鋪時可減少80%的含有大量致癌物質的“瀝青煙”，降低了瀝青混凝土施工過程對環境的破壞和對施工人員的健康危害；③延長施工季節：可在較低氣溫的環境鋪設，適當延長作業時間；④延長運輸距離：延伸拌和廠的工作覆蓋半徑，運輸距離可延長；⑤瀝青老化程度減弱：拌和、運輸、攤鋪的溫度下降使得混合料中瀝青老化程度降低，進而提高了路面的耐久性。

目前，溫拌瀝青混凝土主要有四種生產方式：①泡沫瀝青技術：將軟瀝青加熱與粒料充分拌合形成軟瀝青混合料，同時將冷水加入加熱后的硬瀝青產生蒸氣形成泡沫瀝青，再將軟瀝青混合料與泡沫瀝青充分拌合。②礦物添加劑技術：在瀝青混合料拌和過程中加入白色粉末狀人造沸石，使瀝青產生連續的發泡反應形成泡沫瀝青，在較低溫度下更容易裹附粒料。③有機物添加劑技術：將低熔點的有機添加劑加入到混合料中，降低結合料的粘度，從而可降低瀝青混凝土拌合與壓實溫度。④表面活性平臺法：將皂液濃縮液加入攪拌鍋進行瀝青混合料拌和或將新型溫拌添加劑加入瀝青膠結料制備出溫拌瀝青（125℃存儲30天）用于瀝青混合料拌和，可顯著改善工作性、附著性及包裹粒料的能力。本文針對第四種技術中皂液濃縮液法進行施工技術探討。

二、工程實例

遼寧中部工業走廊出海通道鞍山段路線全長38.513公里，為四車道一級公路，路面寬18米、路基寬21米，路面面層結構為4cm細粒式SBS改性瀝青混凝土（AC-13）上面層、6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20）下面層。施工中第四合同段上面層采用溫拌SBS改性瀝青混凝土鋪筑，鋪筑時當地溫度為-2℃～10℃。

2.1溫拌瀝青混凝土拌和

2.1.1對現有拌和設備的改造

皂液濃縮液法生產溫拌瀝青混凝土需配置濃縮液添加設備，包括溫拌劑存儲罐、泵、管道及自動控制系統等小型配套設備。需特別注意的是噴灑管的安裝，噴灑管管徑約3cm，操作中在拌合缸觀察口附近開直徑約4cm的圓孔，將噴灑管放入，在靠近瀝青噴管10cm處固定，使添加劑注入方式、方向、范圍和瀝青噴灑基本一致，泵機組的進口處用另一軟管連接，放到添加劑儲罐中。

拌和過程中會產生大量水蒸氣，不僅會影響礦料計量，而且會影響混合料質量、增加設備維修保養難度，必須在拌合缸上部設排氣口將水蒸汽排出。排氣口位于拌和區以上，為直徑50cm圓孔，外接約2m長的排氣管。當拌和缸處設有觀察口時，宜將觀察口打開，以便氣體順利排出。

2.1.2拌和前檢查

溫拌瀝青混凝土拌和前，需對濃縮液流量進行標定，濃縮液用量通過延時繼電器設定時間，通過控制噴灑時間調整噴灑量。本工程瀝青與濃縮液比例為95：5。

檢查拌和站各項工作是否運轉正常，濃縮液添加設備是否調試到位，排氣口是否安設好。按生產配合比計算各料倉計量然后輸入拌和樓生產控制系統，確認加料順序，需注意保證礦粉添加延時5s以上，出料溫度根據不同的環境溫度進行調整。

2.1.3拌和過程要求

1)溫拌瀝青混凝土的潮濕性比較高，為保證質量，必須盡量減少集料的含水量，注意進行集料加熱、干燥工作，使集料含水量達到要求。

2)濃縮液添加劑的添加時機、方式、方向很關鍵，濃縮液添加劑在瀝青開始噴灑后延時2s開始噴入，注入方式、方向、范圍和瀝青噴灑基本一致，噴入時間以流量和用量計算得出，具體步驟為根據拌和樓瀝青混凝土噸數計算瀝青用量→按瀝青：濃縮液用量計算添加劑量→依據泵流量計算時間，前提是濃縮液噴灑在瀝青噴灑結束前完成。

3)單盤料拌和周期不低于60s，其中干拌5s，濃縮液噴灑控制在12s以內，然后濕拌6s后再添加礦粉，再繼續濕拌。拌和過程中隨時目測檢查混凝土的均勻性，及時觀察有無離析或花白料等異常現象，分析原因做出處理。

4)拌和樓控制室要逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度。每天拌和工作結束后把逐盤打印的各種材料數量與濃縮液添加劑量分析匯總。

2.2溫拌瀝青混凝土運輸

采用45t自卸汽車運輸，車輛配置數量與運輸距離、運輸時間、拌和能力、攤鋪能力相匹配，至少保證2輛運料車等候在現場；使用前將車廂清理干凈，在車廂內板面涂一薄層非石油基隔離潤滑劑；裝料時運料車前后移動，分前、后、中三次接料，減少粗細集料離析；盡管溫拌瀝青混合料可以適當延長運距，但運輸時仍要注意用苫布覆蓋保溫，并注意防雨、防污染；進入現場時車胎上不能沾有可能污染路面的臟物；及時檢測溫拌瀝青混凝土的出廠及到場溫度，一般采用有金屬探測針的插入式數顯溫度計；攤鋪時，運料車不得撞擊攤鋪機，停在攤鋪機前約20cm空擋等候，由攤鋪機推動前進卸料。

2.3溫拌瀝青混凝土攤鋪

按照相關資料確定溫拌瀝青混凝土的攤鋪溫度范圍，保證攤鋪最低溫度；該工程半幅路寬9米，采用兩臺攤鋪機同步攤鋪，前后距離10m，兩幅之間有40mm寬搭接；施工前提前0.5h加熱熨平板使其高于100℃；攤鋪過程使熨平板的振搗裝置具有合適的振動頻率和振幅；攤鋪機緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，不隨意變速或中途停頓，攤鋪速度1～3m/min；攤鋪機采用非接觸式平衡梁控制方式，攤鋪中隨時檢查厚度及路拱橫坡，松鋪系數采用1.2；攤鋪機的螺旋布料器相應于攤鋪速度調整轉速，保持均勻穩定，兩側保持有不少于送料器2/3高度的混凝土。

2.4溫拌瀝青混凝土壓實及其他

在規定的最低壓實溫度以上進行壓實；壓路機的碾壓速度慢而均勻，碾壓時驅動輪面向攤鋪機，碾壓順序為先外側后中心、超高段先低后高；初壓采用戴納派克322雙驅雙振壓路機（9t）靜壓2遍，碾壓速度2～3km/h，需注意的是因溫拌混合料較潮濕，為防止氣泡產生，稍待其水分蒸發后進行碾壓。復壓緊隨初壓進行，用戴納派克522雙驅雙振壓路機（11t）振動碾壓2遍，碾壓速度3～4.5km/h。終壓緊接在復壓后，用廈工27t膠輪壓路機碾壓2遍，碾壓速度3～6km/h。各階段壓實保持連續、緊密；碾壓輪保持清潔，在鋼輪表面涂抹一層植物油或其他經過允許的防粘結劑，并嚴格控制初壓時鋼輪的噴水量；壓路機不得在未碾壓成型路段上轉向、調頭、加水或停留。攤鋪結束應待路面自然冷卻，當溫拌瀝青混凝土表面溫度低于50℃后可開放交通。

2.5使用效果

該合同段于2012年10月下旬鋪筑溫拌瀝青混凝土路面，2013年10月各項檢測結果均合格通過驗收。但由于道路通行重載車輛較多，經3年的通車運行，現已出現網裂、龜裂等病害。

結語

使用皂液濃縮液制成溫拌瀝青混凝土，設備改造成本低，能顯著降低施工溫度，實現低溫季節施工，可減少燃油使用量，減少廢氣排放，達到節能減排的效果。溫拌瀝青混凝土可在低溫季節、人口密集區道路、隧道施工中進一步推廣。

參考文獻：

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[4]賈軍強.淺談溫拌瀝青混凝土路面施工技術[J].北方交通,2010,(1):15-17.

張志庚（1972-），男，漢，遼寧鞍山人，鞍山市公路瀝青拌合站，高級工程師，本科學歷，道橋施工方向。

作者簡介：