溫拌瀝青技術(shù)在瀝青路面施工中的應(yīng)用

卜宗

（中建路橋集團(tuán)第六工程有限公司，河北 邢臺 054000）

一、工程概況

某高速公路全長53.62km，雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，起點(diǎn)樁號為K1520+000，終點(diǎn)樁號為K1573+260，路基寬36m，路基平均填高4m。最大填高6m，最小填高3.2m。瀝青路面設(shè)計總厚度為80cm，下面層和上基層之間聯(lián)結(jié)層采用6cm的ATB-25混合料，基層采用水泥穩(wěn)定碎石層。

二、施工工藝

（一）原材料準(zhǔn)備

1.溫拌劑

采用有機(jī)化學(xué)類溫拌改性劑，外形呈白色固體顆粒狀，可有效改善瀝青流動性能，熔點(diǎn)在105℃左右，溫度超過120℃時會導(dǎo)致固體顆粒溶解為流動狀態(tài)。因此，瀝青混合料在高溫時加入溫拌劑可降低瀝青與集料之間的黏結(jié)力，從而降低瀝青混合料的生產(chǎn)溫度。

2.瀝青

試驗(yàn)路段施工使用SBS改性瀝青作為原材料，并對瀝青各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)檢測。

（二）溫拌瀝青制備

所用瀝青為SBS改性瀝青需要在160℃恒溫裝置中預(yù)熱20min，再加入溫拌劑，摻量為0%、1%、2%、3%、4%，分別記為A組、B組、C組、D組、E組，然后在攪拌器轉(zhuǎn)速為1500r/min后攪拌30min制得溫拌瀝青。

1.針入度

瀝青黏稠度最直接的檢測方法是針入度試驗(yàn)，針入度值可以有效反映瀝青的黏稠度，針入度值越大，瀝青越黏稠。為研究不同溫拌劑摻量對瀝青黏稠度的影響，項(xiàng)目組根據(jù)規(guī)范要求，在實(shí)驗(yàn)室對樣品A組、B組、C組、D組、E組5組溫拌瀝青進(jìn)行針入度試驗(yàn)，檢測結(jié)果如表1所示。

表1 不同溫拌劑摻量下溫拌瀝青針入度檢測結(jié)果

2.軟化點(diǎn)

為研究不同溫拌劑摻量對瀝青軟化點(diǎn)的影響，項(xiàng)目組對5組溫拌瀝青進(jìn)行軟化點(diǎn)試驗(yàn)，不同溫拌劑摻量瀝青軟化點(diǎn)檢測結(jié)果如表2所示。

表2 不同溫拌劑摻量下溫拌瀝青軟化點(diǎn)檢測結(jié)果

3.延度

為研究不同溫拌劑摻量對瀝青延度的影響，項(xiàng)目組對5組溫拌瀝青進(jìn)行延度試驗(yàn)，在試驗(yàn)溫度為5℃時進(jìn)行檢測。不同溫拌劑摻量瀝青延度檢測結(jié)果如表3所示。

表3 不同溫拌劑摻量下溫拌瀝青延度檢測結(jié)果

（三）級配設(shè)計

本文優(yōu)選集料，粗集料選用玄武巖，細(xì)集料選用石灰?guī)r機(jī)制砂。為研究不同級配設(shè)計對溫拌瀝青路面路用性能的影響，選取K450+000～K450+300道路右側(cè)作為試驗(yàn)路段，將300m試驗(yàn)路段平均分成3段，每段長100m。級配1制備的混合料攤鋪試驗(yàn)路段A，級配2制備的混合料攤鋪試驗(yàn)路段B，級配3制備的混合料攤鋪試驗(yàn)路段C，試驗(yàn)路段級配設(shè)計方案如表4所示。

表4 試驗(yàn)路段級配設(shè)計方案

（四）碾壓

碾壓工作可以使粗細(xì)集料相互擠壓密實(shí)，因此碾壓作業(yè)十分重要。試驗(yàn)路段采用沖擊碾壓技術(shù)。碾壓成型規(guī)則為“先輕壓，后重壓、先慢壓，后快壓、先壓兩邊，后壓中間”。

三、路用性能檢測

（一）車轍試驗(yàn)

車轍試驗(yàn)可有效反映瀝青路面的高溫穩(wěn)定性，為研究溫拌瀝青不同級配對瀝青路面高溫穩(wěn)定性能的影響，在試驗(yàn)路段進(jìn)行小型往返車轍試驗(yàn)，動穩(wěn)定檢測結(jié)果如表5所示，其動穩(wěn)定度DS計算如式（1）所示。

表5 試驗(yàn)路段動穩(wěn)定檢測結(jié)果

式中，DS為動穩(wěn)定度（次/mm）；d1為對應(yīng)時間t1的變形量（mm）；d2為對應(yīng)時間t2的變形量（mm）；C1為修正系數(shù)，取1.0；C2為試件系數(shù)，取1.0；N為試件輪碾速度，取42次/min。

由表5可知，試驗(yàn)路段A動穩(wěn)定度為5648次/mm，試驗(yàn)路段B動穩(wěn)定度為5894次/mm，試驗(yàn)路段C動穩(wěn)定度為5724次/mm，3條溫拌瀝青試驗(yàn)路段動穩(wěn)定度均符合要求，使用級配2的試驗(yàn)路段動穩(wěn)定度最好，高溫穩(wěn)定性最佳。

（二）低溫彎曲試驗(yàn)

瀝青路面最常見的病害是裂縫，為研究溫拌瀝青不同級配對瀝青路面低溫穩(wěn)定性能的影響，在試驗(yàn)路段進(jìn)行小梁彎曲試驗(yàn)，計算彎曲試驗(yàn)最大拉應(yīng)變?nèi)缡剑?）所示，計算結(jié)果如表6所示。

表6 最大拉應(yīng)變檢測結(jié)果

由表6可知，試驗(yàn)路段A最大拉應(yīng)變?yōu)?152με，試驗(yàn)路段B最大拉應(yīng)變?yōu)?185με，試驗(yàn)路段C最大拉應(yīng)變?yōu)?124με，3條溫拌瀝青試驗(yàn)路段最大拉應(yīng)變均符合要求，使用級配2的試驗(yàn)路段最大拉應(yīng)變最大，低溫穩(wěn)定性最佳。

四、結(jié)語

本文采用溫拌劑摻量為0%、1%、2%、3%和4%的比例制備溫拌瀝青，并檢測其三大指標(biāo)。當(dāng)溫拌劑摻量為4%時延度不滿足規(guī)范要求，因此應(yīng)將摻量控制在1%～3%。此外，經(jīng)項(xiàng)目組在試驗(yàn)路段采用不同級配攤鋪施工，開展車轍試驗(yàn)和低溫彎曲試驗(yàn)可知，表面溫拌瀝青混合料使用級配2可提高路用性能。