王園園
摘 要:自改革開放以后,我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,但在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境問題。溫拌瀝青混合料作為一種綠色筑路材料,其不僅能夠減小混合料施工溫度,還能降低能耗,減少排放有害氣體。相比熱拌瀝青混合料,在公路工程施工中更具優(yōu)勢。為此,本文結(jié)合具體工程案例,對(duì)公路工程溫拌瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)、施工要點(diǎn)及性能檢測進(jìn)行了分析與探究,以期全面提升工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:公路工程,溫拌瀝青;工程概況
中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
《公路水路交通中長期發(fā)展規(guī)劃》提出,截至2020年我國高等級(jí)公路網(wǎng)將基本建成,以瀝青路面為主體的公路總里程,將達(dá)到300萬km。目前,主要以熱拌瀝青混合料用于瀝青混合料生產(chǎn)、應(yīng)用,此項(xiàng)技術(shù)必須具備較高拌和溫度,一般瀝青在150℃以上,集料在170℃以上,這種情況下,不僅會(huì)大大增加能耗,還會(huì)產(chǎn)生大量廢氣,對(duì)環(huán)境污染極為嚴(yán)重。為有效解決該弊端,溫拌瀝青混合料逐步進(jìn)入人們的視野,其施工原理為通過相應(yīng)技術(shù)措施,可進(jìn)一步減小瀝青黏度,也可在拌和環(huán)節(jié)利用發(fā)泡等手段,促使瀝青在集料上更好覆蓋,以此降低對(duì)瀝青混合料使用性能的影響,這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)在于減小拌和溫度、節(jié)能減排,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,相比熱拌瀝青混合料,溫拌瀝青混合料節(jié)約能源比例可達(dá)到30%左右,排放有害氣體量可減少80%。在瀝青混凝土路面鋪筑中,選用溫拌瀝青混合料,可減少環(huán)境污染,降低施工成本,同時(shí),因其壓實(shí)溫度相對(duì)不高,可減短交通管制時(shí)間,及時(shí)開放交通,同時(shí)能夠有效延長工程施工壽命,因此做好溫拌瀝青混凝土路面研究工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 工程概況
某公路工程總長度為14.8km,根據(jù)整體規(guī)劃要求,需進(jìn)行5.4km主線基層、面層鋪筑。該路段為輔道路段,所在地光照充足、降雨較少、四季分明、雨熱同期。如選用熱拌瀝青混合料施工,施工時(shí)間較短,只有4個(gè)月,為5月~9月,從施工方面來看,此工程施工工期緊張,任務(wù)大。為降低施工難度,決定選用溫拌瀝青混合料進(jìn)行施工,可有效增加施工周期,減小施工難度。為此,選用0.2km作為試驗(yàn)段進(jìn)行施工。
2 混合料設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
本工程選用AC-25作為該路段材料級(jí)配類型,可通過設(shè)計(jì)級(jí)配與各項(xiàng)指標(biāo)(見表1)進(jìn)行最佳石油比地確定,計(jì)算可得4.1%為最佳石油比。
對(duì)于溫拌瀝青混合料來講,相比熱拌瀝青混合料,其級(jí)配設(shè)計(jì)、最佳瀝青用量設(shè)計(jì)過程基本一致,但在拌和溫度、壓實(shí)溫度存在一定差異,因此,必須將其作為設(shè)計(jì)研究重點(diǎn)進(jìn)行分析。
在不同成型溫度情況下,溫拌瀝青混合料其空隙率也有所不同,具體如下:
第一,成型溫度145℃,則其空隙率為4.1%。
第二,成型溫度135℃,則其空隙率為4.6%。
第三,成型溫度125℃,則其空隙率為5.5%。
由此可見,出料溫度持續(xù)降低,其空隙率也呈反比關(guān)系,逐步提升。根據(jù)工程建設(shè)需求,設(shè)計(jì)空隙率可選為4%,進(jìn)而其成型溫度必須超過135℃。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn),相比室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)所選施工溫度,即便施工過程中的溫度在其下限以下,也并不影響其壓實(shí)效果。為此,可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確定出施工具體溫度。
3 公路工程溫拌瀝青混凝土路面施工技術(shù)要點(diǎn)
3.1 溫拌劑的添加
為滿足溫拌瀝青路面施工要求,需將溫拌劑自動(dòng)添加裝置設(shè)置到瀝青混合料拌和樓內(nèi)。噴射瀝青材料后,經(jīng)3s即可將溫拌劑噴入,兩者噴入時(shí)間基本一致,同時(shí)要求兩者噴灑范圍大致重合。為將拌和時(shí)形成的水汽順利排出,拌和鍋必須開啟一個(gè)排氣口,孔徑需控制在30cm以上。相比混合料拌和區(qū)高度,設(shè)置排氣口的高度應(yīng)更高,只有這樣才能順利排除氣體。除此之外,為防止蒸汽將粉料帶走,拌和溫拌混合料后,可選取礦粉后加法施工,噴灑完溫拌劑之后,應(yīng)保證基本散完汽水,待6s之后,再次進(jìn)行礦粉摻加。
3.2 拌和施工
相比普通瀝青混合料,需合理控制瀝青、集料加熱溫度。根據(jù)拌和施工要求,需先進(jìn)行2s~3s鐘礦料干拌施工,隨后將瀝青噴入,噴灑時(shí)間可控制在3s左右,待噴灑結(jié)束后,即可進(jìn)行DAT添加劑噴入,此時(shí)應(yīng)對(duì)噴灑情況進(jìn)行詳細(xì)觀察,避免出現(xiàn)噴灑失誤。待檢查無誤后,可再次進(jìn)行礦粉摻加,最后進(jìn)行30s濕拌施工,保證拌和均勻。
3.3 混合料運(yùn)輸
因施工階段氣候較低,并具有較遠(yuǎn)運(yùn)距,需將苫布覆蓋到車頂,且將保溫材料加設(shè)到車壁四周,做好保溫工作,防止混合料運(yùn)送至施工現(xiàn)場后,溫度過低無法使用。同時(shí),應(yīng)詳細(xì)檢查車廂的清潔程度,避免裝料前存在其他材料殘留物,并將一層脫模劑均勻涂刷到車廂底板、側(cè)板位置。通過跟蹤檢測運(yùn)料車了解到整個(gè)運(yùn)輸過程中溫拌瀝青混合料溫度僅下降了10℃,相比熱拌瀝青混合料下降的30℃,降溫速度較慢,在運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的情況下此類材料更具適應(yīng)性。
3.4 混合料攤鋪及碾壓
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,要求以110℃作為混合料到場溫度,且在105℃以上控制攤鋪溫度。因該工程所選用的拌和站自身問題,無法在溫度較低情況下連續(xù)不間斷操作,則實(shí)際到場溫度略高,約120℃,且117℃為其攤鋪溫度。
混合料攤鋪施工前,需徹底清理干凈混凝土基層,并進(jìn)行黏層油鋪灑,待檢查質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求后,即可進(jìn)行面層攤鋪施工。要求先預(yù)熱熨平板,預(yù)熱時(shí)間需控制在1h以內(nèi),并合理控制其預(yù)熱溫度。除此之外,只有和混合料設(shè)備表面有接觸的部位,都應(yīng)進(jìn)行油水混合液的均勻涂刷,防止與粒料粘黏。
整個(gè)攤鋪施工中,必須及時(shí)啟動(dòng)振動(dòng)器振搗、夯錘作用,保證路面壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求,根據(jù)施工規(guī)定,需在85%以上控制預(yù)壓密實(shí)度。攤鋪機(jī)施工需具有連續(xù)性控制在85%以上,要求在2m/min~3m/min合理控制攤鋪速度。
當(dāng)前,決定選用兩臺(tái)壓路機(jī)進(jìn)行施工,型號(hào)分別為XD121串聯(lián)式振動(dòng)壓路機(jī)、YL20C型輪胎壓路機(jī)。在綜合考慮溫拌瀝青混合料使用性能的基礎(chǔ)上,可合理確定混合料碾壓流程。初壓時(shí)應(yīng)保證碾壓溫度在115℃左右,可選取膠輪壓力機(jī)施工,需進(jìn)行兩遍碾壓,待碾壓結(jié)束后,可檢查其平整性;隨后再次選取光輪壓路機(jī)進(jìn)行施工,此時(shí)需進(jìn)行3遍碾壓,直至碾壓表面具有良好平整性,且無顯著輪跡即可停止施工。
4 公路工程溫拌瀝青混凝土路面施工性能檢測
4.1 混合料路面取芯
施工結(jié)束后,為保證施工質(zhì)量,需選用取芯法進(jìn)行溫拌瀝青混合料路面性能檢測。試驗(yàn)結(jié)果見表2。
通過表2可得,以上兩類混合料性能、路用芯樣差距較小,則表明溫拌技術(shù)可在較低溫度下施工,且壓實(shí)效果良好,工后路面可達(dá)到熱拌瀝青混合料施工效果。
4.2 跟蹤調(diào)查
通過長期跟蹤觀測,本路段無出現(xiàn)明顯病害情況,僅有少量輕微、橫向裂縫產(chǎn)生,相比熱拌瀝青混合料鋪筑路段,溫拌瀝青混合料實(shí)際使用性能良好,可改善溫拌瀝青混合料低溫性能。
結(jié)語
在交通運(yùn)輸行業(yè)迅速發(fā)展的今天,如何提升道路品質(zhì),減少病害發(fā)生極為關(guān)鍵。溫拌瀝青混合料是一種無污染、施工效果良好的筑路材料,本文通過上述分析,可得出以下結(jié)論。
(1)公路工程瀝青混凝土路面施工中,與熱拌瀝青混合料應(yīng)用相比,溫拌瀝青混合料在使用過程中溫差相對(duì)較小,可在氣溫較低的環(huán)境下完成施工,且具有良好施工效果。同時(shí),在混合料運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的情況下,溫拌瀝青混合料相比熱拌瀝青混合料也更具優(yōu)勢,溫度下降速度慢。
(2)在出料溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度方面,與熱拌瀝青混合料相比,溫拌瀝青混合料溫度分別降低了30℃、15℃、15℃。但在該情況下,通過混合料路面取芯分析可得,以上兩類混合料性能、路用芯樣差距較小,則表明溫拌技術(shù)可在較低溫度下施工,且壓實(shí)效果良好,施工后路面可達(dá)到熱拌瀝青混合料施工效果。
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