瀝青混合料在路面中的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工

王先麗

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西運(yùn)城 044000)

當(dāng)前在我國(guó)公路工程中，瀝青路面的應(yīng)用越來越多。但是在建成投入運(yùn)營(yíng)之后便不斷遭受著外在因素的綜合作用，路面病害時(shí)有發(fā)生，使得瀝青路面的使用性能急劇下降，危及行車安全。本文為此探討了瀝青混合料在路面中的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。

1 溫拌瀝青混合料及瀝青再生工藝在公路路面中的應(yīng)用價(jià)值

瀝青溫拌廠拌混合料與傳統(tǒng)的熱瀝青混合料相比，能有效節(jié)省燃油約20%，具有明顯的節(jié)能效果，碳氧化合物排放濃度和排放速率分別減少36．5%和26．4%，瀝青煙排放濃度和排放速率分別減少54%和45．1%;瀝青再生工藝技術(shù)通過對(duì)銑刨料重新利用，每1 000 t舊瀝青材料可直接節(jié)省工程費(fèi)用4萬元～4．5萬元，節(jié)約幅度達(dá)15%～17%。比如在河南省濮陽市濮范高速連接線大修工程，大量采用瀝青再生工藝，對(duì)二灰碎石基層、瀝青混凝土面層材料全部再生利用，原二灰碎石基層采用水泥就地冷再生工藝，瀝青混凝土下面層采用了廠拌溫拌熱再生工藝。

2 溫拌瀝青混合料的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的瀝青混合料一般采用熱拌熱鋪施工，溫拌瀝青混合料與其相比，具有施工溫度低，耐久性好，且強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范要求，綜合使用性能優(yōu)異的特點(diǎn)，同時(shí)能有效延長(zhǎng)施工季節(jié)，0℃以上溫度條件下都可以進(jìn)行瀝青混合料攤鋪，非常符合本地區(qū)多數(shù)公路當(dāng)前的施工條件。除了更好地契合本地區(qū)氣候條件，溫拌瀝青混合料還有以下優(yōu)勢(shì):溫拌瀝青混合料施工溫度低，有效避免了熱拌瀝青混合料施工中經(jīng)常發(fā)生的瀝青老化現(xiàn)象;溫拌瀝青混合料施工對(duì)碾壓溫度要求較低，間接延長(zhǎng)了碾壓時(shí)間，有利于保證壓實(shí)質(zhì)量;溫拌瀝青混合料施工可以有效減少煙塵排放，降低了對(duì)環(huán)境的污染。

3 溫拌瀝青混合料在路面中的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

3．1 工程概況

河南省濮陽市濮范高速連接線是濮范高速公路向東延伸的組成部分，是濮陽市連接山東省的一條重要出口，也是濮陽市內(nèi)區(qū)域交通骨架，它的建設(shè)完成對(duì)于本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市形象具有十分重要的意義。

3．2 施工要求

本工程的瀝青拌合設(shè)備采用的拌合樓為間歇式拌合機(jī)，為MARIN14000型。與熱拌瀝青混合料相比，加熱溫度適當(dāng)降低，其中瀝青加熱溫度為155℃ ～165℃，集料加熱溫度比瀝青加熱溫度低10℃左右，瀝青混合料出料溫度不低于135℃，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)溫度下降不大于10℃，初壓溫度不低于125℃，混合料存儲(chǔ)溫度不低于90℃。

3．3 溫拌劑的添加

排氣口的設(shè)置高度稍大于混合料拌合區(qū)高度，以便氣體順利排出;溫拌劑在瀝青噴灑后延時(shí)4 s左右噴入，噴灑面要覆蓋瀝青混合料，在施工過程中，選擇溫拌劑自動(dòng)添加裝置，現(xiàn)場(chǎng)采用專用配套設(shè)備進(jìn)行噴灑，施工效果良好。

3．4 瀝青混合料的拌合

拌合次序?yàn)?集料→瀝青→溫拌劑→礦粉。各料拌合時(shí)間為2 s～3 s，加料完成后濕拌30 s，直至拌合均勻，無花白料，拌合溫度為140℃～160℃，混合料的出料溫度以不低于135℃為宜。

3．5 瀝青混合料的運(yùn)輸與攤鋪?zhàn)⒁馐马?xiàng)

1)運(yùn)輸前，要根據(jù)拌合站和攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的距離，計(jì)算運(yùn)輸車輛的數(shù)量，保證攤鋪機(jī)前有5輛運(yùn)輸車供料待鋪;2)為防止混合料的離析，應(yīng)多次挪動(dòng)汽車位置，平衡裝料;3)運(yùn)輸車輛在拌合站裝料前和到達(dá)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)后，均應(yīng)設(shè)專人檢測(cè)混合料的溫度，保證混合料溫度符合施工要求;4)運(yùn)輸車輛在攤鋪現(xiàn)場(chǎng)要?jiǎng)蛩傩旭?，禁止打急彎、死彎，靠近攤鋪機(jī)時(shí)，要注意不要撞擊到攤鋪設(shè)備;5)攤鋪過程中要加強(qiáng)前、后場(chǎng)聯(lián)系，根據(jù)出料情況控制攤鋪速度，盡量避免變換速率和中途停頓。

3．6 施工效果

本施工工藝與熱拌瀝青混合料相比，所檢測(cè)壓實(shí)度、滲水系數(shù)、馬歇爾穩(wěn)定度、流值等各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)、規(guī)范要求。采用該工藝后，施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)保效果明顯改善，各類有害氣體排放量都大幅度降低;每噸溫拌瀝青混合料相比熱拌瀝青混合料節(jié)約燃油1．2 kg以上，有效節(jié)省燃油約20%，極大提高了工程經(jīng)濟(jì)效益。

4 新技術(shù)、新工藝在瀝青混合料施工中的應(yīng)用

4．1 納米復(fù)合材料技術(shù)的應(yīng)用

由于瀝青混合料是粘彈塑性材料，高溫下瀝青混凝土強(qiáng)度不足以抵抗重荷載的反復(fù)作用，車輪下的部分瀝青混合料就會(huì)產(chǎn)生變形并逐漸被壓到兩側(cè)，不斷鼓起后形成較大的永久變形，產(chǎn)生車轍。導(dǎo)致很多經(jīng)高溫暴曬與車輛碾壓后的瀝青路面起起伏伏，影響行車安全。采用納米復(fù)合材料技術(shù)研發(fā)的高性能瀝青混合料改性劑，在瀝青混合料拌合、施工過程中，會(huì)受高溫作用而軟化，經(jīng)碾壓后能根據(jù)混合料間隙形狀成型，并填充到混合料空隙中，限制石料顆粒間的相對(duì)滑動(dòng)，增加嵌擠力。同時(shí)改性劑與瀝青膠漿纏繞在一起，形成一個(gè)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將石料顆粒牢牢限制在網(wǎng)格內(nèi)，提高瀝青混合料的強(qiáng)度。此外，還能有效預(yù)防和解決水損害等常見路面病害，部分性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。

4．2 瀝青再生工藝

瀝青再生工藝可對(duì)二灰碎石基層、瀝青混凝土面層材料全部再生利用，原二灰碎石基層采用水泥就地冷再生工藝，瀝青混凝土下面層采用了廠拌溫拌熱再生工藝。該技術(shù)通過對(duì)銑刨料重新利用，每1 000 t舊瀝青材料可直接節(jié)省工程費(fèi)用4萬元～4．5萬元，節(jié)約幅度達(dá)15%～17%;碳氧化合物排放濃度和排放速率分別減少36．5%和26．4%，瀝青煙排放濃度和排放速率分別減少54%和45．1%。同時(shí)有企業(yè)利用廢舊輪胎和廢塑料開發(fā)出了更耐久的瀝青混合料，這種含有聚合物廢料的混合料比傳統(tǒng)混合料更不易變形，當(dāng)路線縱坡較大或路面出現(xiàn)裂縫時(shí)這種混合料的表現(xiàn)要好得多，特別是遇到高溫和交通堵塞時(shí)，這種混合料可以經(jīng)受住更大的交通載荷，提高路面的結(jié)構(gòu)能力。

5 結(jié)語

瀝青混合料在路面中的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工目的就是加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制，長(zhǎng)期保證路面質(zhì)量，保障行車安全。我單位承建的河南省濮陽市濮范高速連接線大修工程，采用溫拌瀝青混合料及瀝青再生工藝實(shí)踐證明，使用了該施工方法，保證了工程質(zhì)量，降低了工程成本，達(dá)到了預(yù)期的效果。

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