溫拌瀝青混凝土路面施工技術在公路工程中的應用

陜西高速集團漢寧分公司 / 歐陽文捷

1.工程概況

國道某線K465+730～K467+500段擬按二級公路標準進行改建，路面寬10m，長1.77km，設計速度60km/h，路面結構層采用瀝青混凝土路面。因該路段與ST鐵路存在一次上跨、一次下穿的兩次交叉，受地形所限，原路線建設時并未進行改建，造成該段公路技術指標低、視距差、交通事故頻發。該路段作為一處瓶頸路段，嚴重影響著國道某線安全通暢運行，路段改建勢在必行。此次對國道某線K465+730～K467+500段的改建能徹底解決該段公路的“瓶頸”現狀，改善道路的技術標準，保障過往車輛及行人生命財產安全，有效杜絕交通事故的發生。

2.溫拌瀝青混凝土路面施工技術的應用

2.1 技術原理

溫拌瀝青混合料拌和溫度在熱拌和冷拌瀝青混合料之間，熱拌瀝青混合料在我國公路路面工程中較為常用，但是熱拌和瀝青溫度控制難度大，溫度損失嚴重，對于拌合料拌和、運輸及攤鋪、碾壓時間控制要求較高，同時對環境溫度有較高要求，導致施工時間短，熱拌和瀝青在攤鋪過程中會釋放有毒煙霧，節能減排、環境保護方面較差。通過將表面活性劑水溶液作為溫拌劑加入溫度高于120℃的瀝青混合料并進行至少30min的拌和，在溫拌劑均勻分散及充分作用下，增強瀝青與粗細集料的粘附力，改善其和易性，并有效降低拌和溫度。

2.2 配合比設計

本工程采用石化東海牌A級70號普通瀝青，其各項性能指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG_F40-2017）相關要求，并用濃度7%DAT濃縮液作為溫拌劑，按溫拌劑： A級70號普通瀝青=1：9的比例摻加，選用強度高及耐磨性能強的玄武巖作為細集料，粗細集料及礦粉性能指標也都符合JTG_F40-2017要求。通過馬歇爾試驗法進行AC-13混合料礦料合成級配檢驗(見表1），溫拌瀝青混合料性能參數詳見下表。在進行溫拌瀝青混合料熱板劑添加的過程中，主要通過熱拌劑進行SBS改性瀝青混合料拌和及碾壓過程中溫控難度及不穩定性的控制。

表1 AC-13混合料礦料合成級配性能指標檢驗結果

表2 溫拌瀝青混合料溫控要求

2.3 瀝青混合料拌和及運輸

在本施工路段瀝青拌和的同時噴入表面活性劑水溶液，使活性劑均勻附著在瀝青和水分子界面后在膠結材料內形成水膜性結構，即使環境溫度下降，也能通過水膜的潤滑作用抵消瀝青粘度的變化，達到溫拌的目的。

本工程瀝青拌合樓具備自動添加溫拌劑功能，在瀝青噴灑后3s添加，并保證噴灑扇面重疊于瀝青材料。單盤拌合料溫拌周期至少60s，濃縮液噴灑時間不超過14s，按常規時間干拌并按40～50s濕拌后摻加礦粉繼續拌和，直至無花白料產生為止。集料加熱溫度控制在140～160℃，瀝青加熱溫度低于常規30～40℃，溫拌瀝青混合料出料溫度控制在120～130℃，緊跟碾壓過程中初壓溫度控制在120℃，終壓溫度在90～100℃之間。溫拌瀝青混合料溫控具體要求詳見下表2。

本工程采用三輛運力富足的大噸位運輸車進行溫拌瀝青混合料運輸，應保持車廂清潔，并在車廂底部噴灑隔離劑，按次序放料過程中應多次移動車輛，嚴格控制混合料離析。運料車輛停放于攤鋪機前15～30cm位置，卸料時保持空擋位，在攤鋪機的推動下前行。

2.4 路面攤鋪施工及碾壓

施工路段選用振幅和振頻接近的攤鋪機械兩臺，為保證攤鋪的平整度，最大程度防止混合料發生離析，應按2～4m/min速度范圍勻速連續攤鋪，切忌隨意調整速度或停頓。為消除攤鋪縫隙，熨平板應緊密拼接，在攤鋪施工開始前，安裝并檢查攤鋪機械自動找平系統，攤鋪速度、振幅、振頻、供料量及混合料攤鋪溫度范圍等參數均按照馬歇爾試驗進行確定。為加強控制下承層的穩定性，在攤鋪前應對熨平板進行預熱處理，并將溫度保持在80～100℃之間，待攤鋪設備到位后將木楔墊于熨平板下方。采用無觸點雙平衡法測量路面攤鋪厚度并控制攤鋪平整度。

通過刮調整板輸送器供料量，使其盡可能勻速而連續運轉，并將其料槽內的料位控制在剛淹沒分料器轉軸的高度，通過控制供料量，確保材料流量的穩定，從而保障平整度和密實度。

溫拌瀝青混合料攤鋪結束后，對不均勻和不平整區域進行人工調整，之后按由外側向內側、由低向高的次序進行碾壓。初壓、復壓和重壓分別采用輪胎壓路機、DD-130振動壓路機和CC501振動壓路機按2遍、3遍、4遍的遍數及“緊跟、慢碾、高頻、低幅”的原則碾壓，碾壓速度分別控制在1.5～2km/h、3.5～4.5 km/h和2.5～4.5km/h。對壓路機無法壓實的區域，應通過機夯夯實混合料，并防止潤滑油脂、油料等灑落于壓實路面。

在本案例工程中，溫拌瀝青混合料攤鋪施工以兩臺攤鋪機梯隊形式進行，在縱縫和平接縫處進行熱接縫緊密黏結，兩臺攤鋪機攤鋪施工的距離控制在10～20cm，通過平接和斜接縫控制橫向施工，將懸臂樁控制在攤鋪段頂端，優化控制中面層橫向施工縫穩定性能。施工結束后所進行的三次壓實度檢測結果表明，壓實度分別達到98%、97.8%和97.7%，路面滲水系數在11.7～33.1之間，摩擦系數0.5～0.6，60℃動穩定度＞3000次/mm，構造深度0.85mm，試件孔隙率4.3%，馬歇爾穩定度8.1KN，凍融劈裂強度0.63MPa，完全符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG_F40-2017）要求。

3.結束語

作為節能環保新材料，溫拌瀝青混合料拌和和攤鋪溫度明顯降低，材料性能顯著提升， 通過摻加表面活性劑水溶液作為溫拌劑，增強瀝青與粗細集料的粘附力，改善其和易性，使瀝青混合料不會因拌和及壓實溫度的降低而發生膠結料老化及車轍的增加。與熱拌和瀝青相比，溫拌瀝青混合料溫度降低30～40℃，拌和過程燃油消耗量比熱拌和瀝青節省20～25%，節能效果十分顯著。在溫拌瀝青混合料攤鋪施工過程中，完全可以實現無煙塵作業，生態環境效益也十分明顯。此外，為保證溫拌瀝青混合料路面施工質量，必須加強各項施工環節及施工參數的嚴密控制，確保瀝青混合料在低溫下各項性能指標均達到設計規范要求。