向堅
摘 要:溫拌瀝青是響應國家綠色節能理念而產生的全新技術形式,將其用于高速公路項目施工,可有效減少公路施工階段的能源消耗和廢氣排放。本文在闡述溫拌瀝青技術工藝原理及優勢的基礎上,就其高速公路施工中的應用要點展開分析,并指出溫拌瀝青技術在具體公路項目中的應用情況。期望能進一步提升溫拌瀝青技術的應用水平,促進高速公路建設項目的有序開展。
關鍵詞:溫拌瀝青;高速公路;施工技術
1 溫拌瀝青工藝原理及技術優勢
1.1 工藝原理
溫拌瀝青技術指的是在拌和瀝青混合料階段,加入一定的溫拌劑并進行充分攪拌;當瀝青與溫拌劑充分混合反應后,瀝青表面會產生一層潤滑層;提高了瀝青與石料的裹覆能力及粘附力,改善了混合料的和易性。受此影響,瀝青混合料拌合、施工溫度降低30℃左右;節省了施工能耗,提升了公路建設質量。
1.2 技術優勢
將溫拌瀝青技術用于高速公路路面施工,能有效地提升高速公路項目建設的整體效益。一方面,與常規的熱拌瀝青相比,溫拌瀝青在拌和、運輸、攤鋪、碾壓等施工階段的溫度普遍較低,這有效地降低了高速公路項目施工的能量損耗。另一方面,使用溫拌瀝青技術后,高速公路的質量效益較高,公路使用壽命較長。此外,溫拌瀝青符合國家綠色節能發展理念,在項目施工中,該技術排放的廢氣較少,對于周圍環境的污染較小,有效地滿足了新時期的高速公路建設需要[1]。
2 高速公路施工中溫拌瀝青技術的應用要點
2.1 試驗段鋪筑
系統全面地開展施工準備工作,能為溫拌瀝青技術的應用創造良好條件。溫拌瀝青施工準備階段,應重點突出試驗段的鋪筑。試驗段鋪筑技術要求為:根據已經校核的設計要求,生產一定數量的混合料進行試驗段鋪筑,試驗段鋪筑的目的在于:校正拌和場各項參數,并完成各種施工機具類型、數量以及配合方式的檢驗,確保其滿足松鋪系數控制需要,滿足工藝流程控制要求。通常試驗段在正線上鋪筑,鋪筑長度為100 m~200 m。
2.2 材料配比設計
溫拌瀝青技術的應用效果受材料拌和質量的直接影響。在材料拌和前,先應做好各幅路面前期搭接工作,要求搭接的間距保持在20 cm~30 cm,實現各幅路面的有效地鏈接。同時進行材料選擇和配比的系統設計,該環節中,要求做好瀝青材料質量的系統管理;高速公路多采用石油瀝青,瀝青混合料中的粗集料和細集料多選擇石灰巖,選擇水與原液混合物作為添加劑。通常水與原液混合物添加劑配比保持在17:100。此外針對初始原材料的配合設計,應注重材料毛體積相對密度、孔隙率、飽和度等參數的設計[2](見表1)。
2.3 材料拌和
在材料拌和中,應注重以下技術要點:其一,高速公路項目溫拌瀝青多采用間歇式拌和設備,在該設備使用中,應注意自動添加等配套裝置設備的安裝,滿足拌和添料需要。其二,在瀝清攪拌過程中,應按照設計要求規范添加溫拌劑;通常當瀝青噴灑延時3 s后,開始噴灑溫拌劑,要求溫拌劑噴灑扇面需與瀝青噴灑扇面基本重合,而且拌和鍋排氣的孔徑最小要保持在30 cm,這樣有助于拌和過程產生水汽的快速排出。其三,在對瀝青進行噴水處理中,應先噴灑3 min,然后充分攪拌混合。其四,瀝青混合料攪拌勢必會產生水蒸氣,結合溫拌瀝青經驗可知,水蒸氣會帶走一部分粉料,故而在攪拌的過程中應注意粉料的規范添加;另外溫拌瀝青還應添加適量的纖維,以此來提升溫拌瀝青的整體性能。其五,根據工程項目建設需要,一旦高速公路項目需要進行溫拌瀝青混合料再次拌和,則需要按照設計要求規范控制拌和過程,同時需保證路面搭接距離保持在1 m左右。
2.4 運輸
溫拌瀝青運輸應注重兩個層面的控制:一方面,在運輸車輛管理中,清除運輸車輛中的污染物,并在車廂內圖譜隔離潤滑劑,確保潤滑劑涂抹均勻。潤滑劑嚴禁使用使石油衍生物,避免影響瀝青性質。另一方面,選擇大噸位自卸汽車運輸,在裝料過程中,要求裝料車去年后移動,按照前、中、后三次接料。運輸中應采用篷布覆蓋,并需做好雨霧天的保護處理。
2.5 攤鋪
瀝青混合料多采用集中溫拌的形式加工,在材料運往施工現場前,需要檢查出廠瀝青混合料的溫度,然后在考慮運料車拌和功率和運輸量的基礎上,調整混合料的裝料速率。在混合料具體運輸中,要求根據天氣狀況,做好運料泵車的保溫及隔熱管理,同時確保泵車運行平穩,避免瀝青混合料離析。
在瀝青混合料攤鋪階段,現需要對攤鋪機上的熨平板進行加熱處理,要求熨平板的溫度控制在100℃以上。同時應事先調整好攤鋪機的工作性能,在保證攤鋪均勻性的基礎上,努力提升攤鋪的效率,防止混合料攤鋪出現離析和裂縫問題。
2.6 碾壓
完成混合料攤鋪后,還需要對其進行碾壓處理;溫拌瀝青嚴格遵守緊跟、慢壓、高頻、低幅的碾壓原則。振壓和靜壓是溫拌瀝青施工常見的兩種碾壓方式,采用振壓時,要求相鄰碾壓間預留位置保持在20 cm,而當采用靜壓方式時,預留的間距應超過20 cm。碾壓過程中,要求不論是在初壓、復壓還是終壓中,壓路機碾壓方向均需保持一致,且行車速度要保持平穩,以此來提升路面的密實程度,延長公路的使用壽命。要注意的是,在終壓過程中,應注意消除前期碾壓所形成的痕跡,確保高速公路路面的整體性、平順性。
3 溫拌瀝青技術在高速公路施工項目中的應用
3.1 項目概況
某高速公路全長80 km,初期設計為雙向4車道,設計行車速度為120 km/h,路面寬度為12 cm。項目施工中,采用溫拌瀝青施工技術進行路面施工處理,完成施工后,對項目施工質量進行檢測,有效地滿足了項目質量控制要求,延長了道路的使用壽命。
3.2 溫拌瀝青技術的具體應用
本高速公路項目采用溫拌瀝青技術進行具體施工;瀝青材料為石油瀝青,而溫拌劑選擇RH溫拌改性劑。在項目初期階段,對原材料的質量進行系統檢測,要求材料質量滿足JTGF40-2017的管理要求。材料配比設計中,進行集料摻配比例的系統設計,同時根據馬歇爾試驗分析不同配比下項目的施工參數,最終確定本項目溫拌瀝青混合料油石比為4.8%。混合料攪拌中,嚴格按照初期設計的要求進行材料添加和攪拌控制,攪拌中所產生的整體,通過混合料拌和區上部的排氣口排出,排氣口孔徑保持在30 cm以上。項目瀝青混合料攤鋪中,將熨平板預熱30 min,確保其溫度保保持在100℃,規范控制攤鋪速度,確保攤鋪材料均勻。采用人工找平方式進行攤鋪材料找平,并對找平后的路面進行碾壓處理。項目采用鋼輪壓路機進行碾壓處理,要求初壓時瀝青混合料溫度保持在125℃,碾壓速度保持在3.5 km/h~4.5 km/h,復壓過程中,壓路機速度保持在2.5 km/h~3.5 km/h,碾壓次數控制在2~3次,最后在瀝青路面低于70℃之前進行終壓,確保路面整體穩定性。本項目施工結束后,對溫拌瀝青技術應用效果進行檢測,該技術下,公路整體穩定性提升,施工過程廢氣排放減少,綜合效益突出。
4 結論
溫拌瀝青是高速公路施工技術發展應用的趨勢,新時期,施工人員只有充分認識到溫拌瀝青技術的優勢特征,然后結合項目實際,進行該技術施工要點的系統把控,才能有效地提升溫拌瀝青技術應用水平,保證工程項目建設質量,繼而促進高速公路建設工程的有序發展。
參考文獻:
[1]田春員.公路施工中溫拌瀝青混合料施工工藝探討[J].工程技術研究,2020,61(5):158-159.
[2]廖明文.探究長隧道溫拌瀝青混凝土路面面層施工工藝[J].建材發展導向,2019,17(3):255-256.