溫拌瀝青混合料在路面養(yǎng)護工程中的應(yīng)用

劉志強 許昌市農(nóng)村公路管理處

經(jīng)濟的迅速發(fā)展，帶動了交通事業(yè)的發(fā)展，作為基礎(chǔ)設(shè)施主體工程，公路建設(shè)規(guī)模不斷增長。瀝青混凝土路面因其優(yōu)良的使用性能，在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。目前，我國仍以普通熱拌瀝青混合料為主，在施工過程中將會產(chǎn)生大量廢氣，污染環(huán)境?；凇肮?jié)能、環(huán)?！钡乃枷肜砟睿疚奶岢隽藴匕铻r青混合料，相比熱拌瀝青混合料，不僅可以改善瀝青路用性能，還具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，對綠色交通事業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義和應(yīng)用價值。

一、溫拌瀝青混合料路用性能評價

（一）高溫穩(wěn)定性

礦料骨架和瀝青決定路面抗高溫形變能力，為提高溫拌瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，本文采用車轍試驗對不同混合料進行檢測分析。所得結(jié)果為70#基質(zhì)瀝青混合料DS均值為1576次/mm，SBS改性瀝青混合料DS均值為4528次/mm，evotherm溫拌劑DS均值為2695次/mm，ACMP-1溫拌瀝青改性劑DS均值為2695次/mm，ACMP-2溫拌瀝青改性劑DS均值為1435次/mm。由上述五種瀝青混合料動穩(wěn)定度結(jié)果分析，動穩(wěn)定度最大的為SBS，其次為evotherm溫拌劑、ACMP-1溫拌瀝青改性劑，動穩(wěn)定度最小的為ACMP-2溫拌瀝青改性劑，說明相比70#基質(zhì)瀝青，evotherm溫拌劑、ACMP-1溫拌瀝青改性劑的抗車轍性能較好。

（二）低溫抗裂性

低溫狀態(tài)下，往往采用彎曲破壞試驗檢測混合料的抗裂性能，圖1、圖2為不同瀝青混合料的抗彎拉強度和彎拉應(yīng)變情況，通過對比分析可以得出以下結(jié)論：

（1）由圖1可見，不同瀝青混合料抗彎拉強度均存在一定區(qū)別，相比70#基質(zhì)瀝青混合料，其他四類混合料的抗彎拉強度均大于基質(zhì)瀝青，其中抗彎拉強度最大的為SBS，表明其低溫抗裂性能良好。三種溫拌瀝青混合料對比分析，其中抗彎拉強度最大的為evotherm，說明其低溫抗裂性能良好。

（2）由圖2可見，不同瀝青混合料抗彎拉強度均存在一定區(qū)別，其中彎拉應(yīng)變最大的為SBS，其次為evotherm，且均大于70#基質(zhì)瀝青，說明evotherm低溫抗裂性能良好。

圖1 抗彎拉強度（單位：MPa）

圖2 彎拉應(yīng)變（單位：μ ε）

（三）水穩(wěn)性能

在水凍融循環(huán)作用下，路面極易出現(xiàn)水損壞問題。針對不同瀝青混合料在水穩(wěn)性能檢測時，可采用浸水馬歇爾試驗。其中70#基質(zhì)瀝青混合料殘留穩(wěn)定度為88.9%，SBS改性瀝青混合料殘留穩(wěn)定度為94.6%，evotherm溫拌劑殘留穩(wěn)定度為89.9%，ACMP-1溫拌瀝青改性劑殘留穩(wěn)定度為86.2%，ACMP-2溫拌瀝青改性劑殘留穩(wěn)定度為84.9%。上述五種瀝青混合料殘留穩(wěn)定度均大于規(guī)范值85%，可達到規(guī)定要求。其中SBS改性瀝青混合料殘留穩(wěn)定度最大，其次為evotherm溫拌劑殘留穩(wěn)定度，兩者均大于70#基質(zhì)瀝青。

二、工程概況

某公路工程為連接我省東西向的運輸大通道，按照由上而下的順序，原瀝青路面結(jié)構(gòu)為4cm改性瀝青（SMA-13）+5cm石油瀝青（AC-20I）+6cm石油瀝青（AC-25I）+稀漿封層、透層+20cm 5.5%水泥穩(wěn)定碎石基層+36cm4%水泥穩(wěn)定碎石底基層。隨著沿線經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通量越來越大，尤其是重載超載問題嚴(yán)重，瀝青路面出現(xiàn)了大量病害，已影響行車舒適性。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前，路面強度仍可滿足交通需求，僅部分路段車轍、坑槽病害較為嚴(yán)重，特別是長大縱坡路段。通過路面結(jié)構(gòu)形式分析，本工程僅上面層采用SMA-13改性瀝青，而中、下面層仍為普通道路石油瀝青，這對抗車轍效果并不顯著，加之重載車輛比重大，很容易破壞路面結(jié)構(gòu)，影響路面使用壽命。

三、技術(shù)難點及解決方案

在瀝青路面維修養(yǎng)護施工時，由于養(yǎng)護工程存在點多、線長、面廣的特點，混合料運輸一般較遠，且路段與工程量比較分散，導(dǎo)致混合料運至現(xiàn)場后，普遍存在溫度較低、表層結(jié)殼現(xiàn)象，這樣會使混合料產(chǎn)生比較嚴(yán)重的溫度離析，從而致使路面碾壓不實、局部滲水，形成質(zhì)量隱患。

瀝青路面養(yǎng)護工程普遍存在線長、點多、面廣等問題，一般來講，混合料運輸距離過遠，運送到施工現(xiàn)場時，混合料很可能出現(xiàn)因溫度不足而無法使用等情況。若在混合料溫度較低情況下使用，則會出現(xiàn)嚴(yán)重溫度離析問題，導(dǎo)致路面碾壓不實、局部滲水，進而引發(fā)更大質(zhì)量問題。

原設(shè)計決定先銑刨重鋪局部車轍深度2cm以上路段，為保證混合料性能穩(wěn)定，將3%路孚8000抗車轍劑摻加到重鋪的改性瀝青SMA-13混合料，以此提升混合料的高溫穩(wěn)定性。但因現(xiàn)場施工因素影響，混合料內(nèi)摻加抗車轍劑之后，變得更加粘稠，混合料運送到施工場地后，存在嚴(yán)重的溫度偏低、表層結(jié)殼情況，導(dǎo)致混合料溫度離析問題嚴(yán)重，無法充分發(fā)揮材料的優(yōu)勢性能。

為保證工程施工質(zhì)量，改善瀝青混合料使用性能，解決上述問題，在室內(nèi)試驗研究的前提下，決定在銑刨重鋪時，將5%Evotherm溫拌劑摻加到混合料，并重新配置混合料配合比。選取其中具有代表性的路段為試驗段，長度為1000m，由于施工時間在11月份，為保證施工質(zhì)量，采用溫拌瀝青混合料進行施工，保證低溫下具有良好施工鋪筑效果。

四、試驗段鋪筑施工流程

（一）拌和

根據(jù)施工現(xiàn)場情況，采用間歇式拌和機械進行瀝青混合料拌制，設(shè)備應(yīng)設(shè)有采集、打印等功能。嚴(yán)格按照生產(chǎn)配合比進行各類原材料用量比例、瀝青用量等合理控制，并保證計量準(zhǔn)確。在施工中，摻入溫拌劑的基質(zhì)瀝青時，需做好加熱溫度控制，一般可控制在150～160℃之間，而摻入溫拌劑的改性瀝青則需在160～170℃嚴(yán)格控制。拌和時間也是拌和施工的重點，一般以集料被瀝青均勻裹覆為準(zhǔn)，拌和時間不得低于45s。同時，嚴(yán)控出料質(zhì)量，待混合料拌和后，不得出現(xiàn)花白、離析、結(jié)團等問題。

（二）運輸

運輸前，應(yīng)將一層隔離劑涂抹在車廂底板和側(cè)板上，不得存在過多積液。運輸車可采取雙層覆蓋保溫方案，如同時覆蓋保溫氈、棉被和帆布蓬，避免瀝青混合料運輸?shù)浆F(xiàn)場溫度低于規(guī)范要求。

（三）攤鋪

圖3 路面壓實后外觀情況

攤鋪前，需保證施工面干凈、無污染，且保持干燥。卸料時，需做混合料溫度測定，若不滿足規(guī)范要求，則不得使用。先加熱熨平板，溫度不得低于100℃，保證拼接緊密、無縫隙。根據(jù)施工要求，按照2～4m/min控制攤鋪速度，保證整個攤鋪過程連續(xù)、均勻、緩慢，保證攤鋪機連續(xù)攤鋪。

（四）碾壓

攤鋪施工后，需及時進行路面碾壓，碾壓一般分為3個階段，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)原則合理確定壓實設(shè)備、碾壓速度、遍數(shù)等參數(shù)。初壓時采用振動壓路機進行2～3遍碾壓，碾壓速度為2～4km/h。復(fù)壓時先通過振動壓路機進行2～3遍碾壓施工，再通過膠輪壓路機進行2～3遍碾壓，碾壓速度為3～5km/h。終壓是為了消除明顯輪跡，因此，碾壓遍數(shù)為3～4遍，碾壓速度控制在3～4km/h即可。做好碾壓溫度控制工作，初壓時，瀝青混合料的溫度需控制在130℃以上，復(fù)壓溫度則需控制在110℃以上，終壓溫度控制在70℃以上。在混合料溫度小于90℃時，振動壓路機不得開啟振動裝置，避免損壞石料，影響路面質(zhì)量。

（五）開放交通

完成上述施工后，需進行自然養(yǎng)護，待瀝青路面表面溫度降至50℃以下，便可開放交通。在此期間，嚴(yán)禁車輛通行碾壓，損壞路面。

五、鋪筑效果評價分析

（一）外觀檢測

通過目測法進行溫拌瀝青混合料施工后路面情況觀測，圖3為瀝青混合料鋪筑后路面圖，由此可見，在低溫環(huán)境下，路面表面平整、密實，未見明顯輪跡，且無松散、裂縫等情況。

（二）性能檢測

為檢驗溫拌瀝青混合料的施工應(yīng)用效果，決定對混合料技術(shù)指標(biāo)和現(xiàn)場檢測結(jié)果進行對比分析，經(jīng)檢測摻加5%Evotherm溫拌劑后，混合料壓實度達到了98.8%，滿足規(guī)范要求（≥98%），且滲水系數(shù)和平整度也有所提升，達到了理想效果。

六、結(jié)束語

綜上所述，目前，我國公路建設(shè)事業(yè)已步入“建養(yǎng)并重”時期，路面養(yǎng)護維修對保證路面質(zhì)量尤為重要。路面病害成因復(fù)雜，且分散性強，本文提出了摻加5%Evotherm溫拌劑，來解決混合料攤鋪、壓實及局部滲水的問題，通過施工現(xiàn)場情況可見，溫拌瀝青混合料在路面養(yǎng)護施工中具有良好的應(yīng)用效果，可達到施工要求。