溫拌瀝青混凝土新技術(shù)在順于路大修中的應(yīng)用

范 海 媛

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，山西 太原 030012)

1 溫拌瀝青混凝土施工技術(shù)簡介

為了建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會，推廣應(yīng)用溫拌瀝青混凝土施工技術(shù)已成為筑路行業(yè)關(guān)注的熱點問題，既要保留熱拌瀝青混凝土性能良好的特點又要克服其存在的環(huán)境污染重、能耗大、瀝青老化等問題，為此，近年來溫拌瀝青混凝土施工技術(shù)大量開始實踐和總結(jié)。其技術(shù)關(guān)鍵在于能夠保證溫拌瀝青混凝土路用性能而又能降低瀝青在較低溫度下的拌和粘度。由于其較低的拌和及壓實溫度，使其與熱拌瀝青混凝土相比還有許多優(yōu)點。本文通過北京順義區(qū)順于路大修工程底面層應(yīng)用溫拌中粒式瀝青混凝AC-20C施工技術(shù)的實踐，證明了該技術(shù)在高節(jié)能、低排放方面的優(yōu)越性。

2 溫拌瀝青混凝土新技術(shù)在順于路大修工程中的應(yīng)用

2.1 新技術(shù)應(yīng)用背景

溫拌瀝青混凝土技術(shù)在我國已有成功應(yīng)用的實例，北京市從2005年4月起開始研究，9月在北京市昌平區(qū)進行了道路鋪筑，2008年通往北京奧運水上場館的“白馬路”“右堤路”、奧運主會場鳥巢周邊路面鋪筑、長安街大修改造時也采用了溫拌瀝青混凝土施工技術(shù)，2010年針對密云縣生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的情況，密興路全程近28 km路面面層全部采用溫拌瀝青混凝土鋪筑。2011年又在順義區(qū)順于路進行了鋪筑。此后在北京市各個區(qū)縣也進行了大規(guī)模的使用。

2.2 施工準備

1)制定試驗段方案。

鋪筑試驗路段前要制定合理的試驗路段方案，按照已審批的施工工藝方案，合理配備技術(shù)人員、足夠的施工設(shè)備類型和數(shù)量、安裝好試驗檢測儀器設(shè)備等，通過試鋪獲得如下施工參數(shù)：最佳機械組合，材料的松鋪厚度、碾壓順序、碾壓遍數(shù)、碾壓速度等。并根據(jù)試驗段總結(jié)制定下步施工措施，進而指導(dǎo)大面積面層施工。

試驗路段為5 cm溫拌瀝青混凝土WAC-20C下面層，實施段落為K2+900～K3+200，長度300 m，路面寬15 m。

2)人員、機械準備。

人員：共43人，其中管理人員7人，施工人員36人。

機械：使用2臺ABG423攤鋪機，2臺202AD-2雙鋼輪振動壓路機初壓，2臺XP261重型膠輪壓路機復(fù)壓，1臺輕型DD110雙鋼輪壓路機終壓。運料車12臺，水車1臺，ZL50F裝載機1臺。

3)材料準備。

所用瀝青混凝土為北京市政路橋建材集團瀝青廠拌合成品料，本次混凝土采用的是90號A級瀝青，使用前對原材料的各項技術(shù)指標進行了檢測。經(jīng)檢測，各指標均符合要求。

a.溫拌劑使用注意事項。

溫拌劑為棕色或橙色溶液。拌和樓采用16F型添加劑，摻配比例為：溫拌劑∶瀝青=5∶95，室內(nèi)試驗采用8F，摻加比例為：溫拌劑∶瀝青=10∶90。溫拌劑儲存時間一般不超3個月，超過3個月，需檢查成分有效性；儲存時應(yīng)避免陽光直接照射，并保證容器密閉，避免有效成分溶解性消失。

b.確定生產(chǎn)配合比。

確定礦料級配。

根據(jù)原材料篩分結(jié)果，參照目標配比確定的各冷料倉供料比例、進料速度進行試拌，按規(guī)定方法進行篩分，調(diào)整各熱料倉配合比，盡量使各熱料倉供料大體平衡，直至級配符合規(guī)范要求(具體數(shù)據(jù)見表1)。

表1 WAC-20C熱料倉配合比例 %

確定熱料倉的礦料級配后，參照目標配合比確定的最佳油石比，取最佳油石比OAC,OAC±0.3%三個油石比，成型馬歇爾試件，對試件進行試驗，結(jié)果見表2。

表2 WAC-20C馬歇爾試驗結(jié)果

根據(jù)瀝青混凝土的各項指標要求，確定瀝青混凝土的最佳油石比為4.2%，具體計算見表3。

表3 WAC-20C最佳油石比確定

c.生產(chǎn)配合比驗證。

為了檢驗溫拌瀝青混凝土的性能，根據(jù)JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求，對最佳油石比下的溫拌WAC-20C型瀝青混凝土進行高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性檢驗和滲水情況檢驗，結(jié)果見表4。

表4 WAC-20C混凝土生產(chǎn)配合比檢驗結(jié)果

從表4中可以看出，WAC-20C型瀝青混凝土的車轍試驗、殘留馬歇爾穩(wěn)定度、凍融劈裂強度、滲水系數(shù)均符合規(guī)范要求，說明溫拌WAC-20C型混凝土的配合比設(shè)計是合理的。

d.生產(chǎn)配合比結(jié)論。

生產(chǎn)配合比混凝土試驗得出：各熱料倉取料進行摻配后篩分，級配范圍與目標配合比設(shè)計結(jié)果差值滿足±0.2%要求，也符合規(guī)范要求，油石比4.2%，溫拌劑摻加量10%，施工控制密度2.487 g/cm3。

2.3 施工方法

1)生產(chǎn)和運輸。

瀝青混凝土為順義瀝青廠拌合，運料車采用篷布覆蓋，供料及時。到場瀝青混凝土目測無離析料、花白料、油大料或結(jié)塊現(xiàn)象，檢測溫度滿足要求?，F(xiàn)場按要求取樣后進行攤鋪。

2)攤鋪。

使用2臺攤鋪機進行聯(lián)合攤鋪。在攤鋪前先預(yù)熱熨平板，使其溫度達到85 ℃左右。攤鋪機就位后，在熨平板下面放厚度7 cm墊木，頂面高程為該點的設(shè)計高程加攤鋪層的虛厚，且滿足瀝青混凝土初始松鋪系數(shù)1.15要求。緩慢起步后經(jīng)檢測高程、橫坡和虛鋪厚度均符合要求。瀝青混凝土按2.5 m/min～3.0 m/min攤鋪速度均勻、連續(xù)、不間斷地攤鋪，歷時110 min，折合平均攤鋪速度2.51 m/min。

3)碾壓。

a.初壓：初壓采用寶馬2臺202AD-2雙鋼輪振動壓路機以3 km/h的速度碾壓2遍。

b.復(fù)壓：復(fù)壓緊接在初壓后進行，采用2臺XP261重型膠輪壓路機以4 km/h的速度碾壓3遍。

c.終壓：終壓緊接在復(fù)壓后進行，采用1臺輕型DD110英格索蘭雙鋼輪壓路機，以4 km/h的速度碾壓2遍，第一遍振動，第二遍靜壓趕光。

d.確定混合料不會產(chǎn)生嚴重推移和裂縫時，在盡可能高的溫度下，緊跟攤鋪機進行初壓、復(fù)壓、終壓，溫度過低時禁止反復(fù)碾壓。

2.4 工程質(zhì)量情況

通過對施工現(xiàn)場的壓實度、平整度、厚度、縱斷高程、寬度進行實測實量均符合要求。外觀檢查：路面色澤均勻、表面空隙適中、油膜厚度適中，路面平整密實、無泛油、松散、裂縫和嚴重離析、滲水等現(xiàn)象。施工搭接緊密、平順。

2.5 有害氣體排放檢測情況

為驗證溫拌與熱拌瀝青混凝土相比在高節(jié)能、低排放等方面具有優(yōu)越性，經(jīng)有資質(zhì)的環(huán)境分析測試中心檢測，兩種混凝土氣體排放情況具體檢測數(shù)據(jù)見表5。

上述數(shù)據(jù)說明采用溫拌瀝青混凝土路面技術(shù)與可溫拌相比可減少二氧化碳CO2、氮氧化物NOx、二氧化硫SO2、煙塵等氣體排放50%左右，同時，攤鋪時產(chǎn)生的瀝青煙也減少了80%，因此，溫拌瀝青混凝土排放明顯低于熱拌瀝青混凝土。

表5 瀝青拌和廠各類氣體排放情況

2.6 注意事項

溫拌瀝青施工技術(shù)目前還是一個需要通過實踐不斷探索的技術(shù)，根據(jù)順于路施工所掌握的情況，這種施工方法應(yīng)該在原材料的質(zhì)量、瀝青混凝土拌合機械設(shè)備的改造、人員培訓(xùn)、施工現(xiàn)場機械之間的配合等方面不斷優(yōu)化，注重施工環(huán)節(jié)形成一套完整的施工方案后方可實施。施工中要注意如下事項：

1)加強原材料的質(zhì)量檢查，拌合混凝土要嚴格控制生產(chǎn)配合比。

2)認真控制溫拌劑在混凝土中的摻量。

3)拌合混凝土要嚴格控制礦料的加熱溫度。

4)攤鋪混凝土?xí)r要隨時監(jiān)測溫度，確定各級碾壓的時機和遍數(shù)，充分保證碾壓密實。

3 結(jié)語

通過北京順于路大修工程中的應(yīng)用實踐，證明溫拌瀝青混凝土技術(shù)符合節(jié)能減排、保護環(huán)境的要求。并可以用于瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層，尤其適用于：1)對環(huán)保要求高的城市道路的建設(shè)和維修養(yǎng)護及隧道路面的鋪筑等；2)舊料比例較高的再生混凝土；3)早春、秋末及初冬施工環(huán)境溫度較低時的工程。其優(yōu)點總結(jié)如下：1)溫度損失慢，有利于節(jié)省施工時的運輸、攤鋪時間，降溫速率減緩，可壓實時間延長，壓實更有保障。2)環(huán)境溫度要求低，可以延長施工季節(jié)，增加瀝青路面施工的靈活性、便利性，適合用于個別工期較緊的重點建設(shè)項目。3)由于生產(chǎn)溫度的降低，可減輕熱拌過程中瀝青的老化，延長瀝青路面的使用壽命，且生產(chǎn)過程中對鋼鐵制造的生產(chǎn)設(shè)備的損耗也相應(yīng)降低，可以延長設(shè)備使用壽命。4)低的拌和及攤鋪溫度，減少二氧化碳CO2、氮氧化物NOx、二氧化硫SO2、煙塵等氣體排放50%左右，同時，攤鋪時產(chǎn)生的瀝青煙也減少了80%，從而減少對現(xiàn)場參與管理、施工人員的炙烤和有害氣體的吸入，維護作業(yè)人員的身體健康，該技術(shù)符合社會節(jié)能減排、低碳、環(huán)保的發(fā)展方向，符合以人為本，構(gòu)建和諧社會的科學(xué)發(fā)展觀。

[1] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG E42—2005，公路工程集料試驗規(guī)程[S].

[3] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].