新型環(huán)保改性瀝青在路面施工中的應(yīng)用技術(shù)

竇國濤

(山西新世紀(jì)交通建設(shè)工程咨詢有限公司，山西 太原 030006)

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又上了一個新的臺階，公路工程建設(shè)發(fā)展也到了一個新的階段，同時伴隨著道路使用年限的增長以及交通量流量的逐年增加，也帶來了公路養(yǎng)護(hù)方面的問題，大量高等級瀝青路面需要進(jìn)行維修、翻鋪和重建，而普通的熱拌瀝青在施工及制作過程中產(chǎn)生的高溫、老化等問題，大大縮短了路面的使用壽命，產(chǎn)生大量的有害氣體，威脅到周邊居民的身體健康，加劇了環(huán)境污染。在我國已建成的高等級路面中，瀝青路面數(shù)量比例很大，按照以往的傳統(tǒng)舊路面處理方法，工程造價較高、工期較長，產(chǎn)生的有毒有害氣體多。隨著我國近幾年環(huán)境問題的日趨嚴(yán)重，傳統(tǒng)舊路面處理方法已無法跟上當(dāng)前人們的環(huán)保意識，而新型環(huán)保改性瀝青作為一種新材料的應(yīng)用，對降低建設(shè)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建環(huán)保友好型和循環(huán)利用型公路工程都有重大的社會意義[1]。

1 工程概況

山西省運(yùn)城境內(nèi)PPP路面改造項目G209線平陸段，屬于二級公路，起點(diǎn)樁號為K1327+756，終點(diǎn)樁號為K1332+870，設(shè)計使用年限為12 a，該路段連接村鎮(zhèn)街道化嚴(yán)重，大型及拖掛車輛較多，給沿線居民的出行帶來了安全隱患；因路面破損坑洼嚴(yán)重且平整度十分差，車輛經(jīng)過的地方塵土飛揚(yáng)，噪聲很大，粉塵、噪聲污染十分嚴(yán)重，當(dāng)?shù)卣褜⒃摴纷鳛橹攸c(diǎn)整治路段。該路段改建施工中，在處治完基層的病害后將7 cm的老路瀝青面層替換為新型環(huán)保改性瀝青，這種技術(shù)很好地解決了原有路面上舊的瀝青混合料浪費(fèi)及新熱拌瀝青混合料污染環(huán)境問題，通過添加新的材料與黏結(jié)劑黏結(jié)，可以解決施工中的污染等問題，極大降低了對環(huán)境的污染。

2 新型環(huán)保改性瀝青材料指南

2.1 新型環(huán)保型瀝青改性劑的定義及指標(biāo)

新型環(huán)保型瀝青改性劑，是通過降低瀝青的高溫黏度和針入度、攤鋪溫度，以改善瀝青混合料的施工和易性的材料。分為固體和液體兩大類，其技術(shù)要求應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 新型環(huán)保型瀝青改性劑的技術(shù)要求

2.2 新型環(huán)保型瀝青改性混合料

新型環(huán)保型瀝青改性混合料是在配制過程中添加新型瀝青改性劑，降低混合料的施工溫度和減少有毒有害氣體排放量。一般采用A級道路石油瀝青或SBS改性瀝青、橡膠瀝青等，標(biāo)號為70，90，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合瀝青技術(shù)規(guī)范要求[2]。

3 新型環(huán)保型瀝青混合料配合比

1)目標(biāo)配合比設(shè)計流程見圖1。

2)配合比設(shè)計的細(xì)分。

選用符合要求的材料和成型方式，道路車轍試驗動穩(wěn)定度應(yīng)符合如下規(guī)定：

a.對于新型環(huán)保密級配瀝青混合料，其動穩(wěn)定度不小于3 500次/mm。

c.對于新型大孔隙開級配排水式瀝青混合料，其動穩(wěn)定度不小于3 800次/mm。

4 施工工藝

4.1 施工氣候

新型環(huán)保改性瀝青混合料的攤鋪應(yīng)避免在夏季多雨時節(jié)進(jìn)行。雨季盡量不安排瀝青混合料的施工。

4.2 溫度控制

1)新型環(huán)保改性瀝青混合料的施工溫度：a.標(biāo)號70的瀝青加熱溫度為155 ℃～165 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于125 ℃，初壓溫度常溫施工不小于120 ℃，終壓溫度不小于70 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。b.標(biāo)號90的瀝青加熱溫度150 ℃～160 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于120 ℃，初壓溫度常溫施工不小于115 ℃，終壓溫度不小于70 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

2)節(jié)能環(huán)保型復(fù)合 SBS 改性瀝青混合料的施工溫度：SBS改性瀝青加熱溫度165 ℃～170 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于145 ℃，初壓溫度常溫施工不小于135 ℃，終壓溫度不小于75 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

3)節(jié)能環(huán)保型復(fù)合橡膠改性瀝青混合料的施工溫度：橡膠瀝青加熱溫度165 ℃～190 ℃，攤鋪溫度不小于145 ℃，初壓溫度不小于135 ℃，終壓溫度不小于75 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

4.3 拌和

固體類節(jié)能環(huán)保型瀝青改性劑可采用干法或濕法兩種工藝，當(dāng)采用干法工藝時，先將改性劑與熱集料接觸，均勻拌和時間延長幾秒鐘；當(dāng)采用濕法工藝時，先將改性劑均勻散布在制備的瀝青中，形成瀝青混合料。當(dāng)使用量較小時，可委派專人在拌和站窗口投放。原材料、礦料級配不符合要求時，應(yīng)重新進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計。

4.4 運(yùn)輸

1)拌和后的瀝青混合料采用自卸車運(yùn)輸。拌和好即可裝車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，要注意其時效性。自卸運(yùn)輸車的數(shù)量應(yīng)稍多于計算好的所需運(yùn)輸車量，以防料不夠用而進(jìn)行二次補(bǔ)料。

2)自卸車運(yùn)輸混合料過程中，必須用帆布嚴(yán)密覆蓋住車廂瀝青混合料，防止混合料受到雨淋、水毀等因素的影響，同時要考慮大氣的污染以及氣溫下降帶來的不利影響。

4.5 攤鋪

新型環(huán)保改性瀝青混合料攤鋪過程中先對熨平板加熱，在攤鋪過程中，震動頻率剛開始以低頻為主，以控制其初始壓實度。先要進(jìn)行試驗段的試鋪，進(jìn)行虛鋪厚度的測試，為后續(xù)路面攤鋪厚度和橫坡度得到依據(jù)。當(dāng)鋪筑寬度大于一個車道時，可用兩臺攤鋪機(jī)組成梯隊攤鋪。攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和站生產(chǎn)能力進(jìn)行控制，可用下式計算：

S=Q×n/(60×b×H×r)。

其中，S為攤鋪機(jī)行進(jìn)速度，m/min；Q為拌和站每臺機(jī)小時產(chǎn)量，t/h；n為拌和機(jī)臺數(shù)；b為攤鋪寬度，m；H為攤鋪層厚度，m；r為RAP混合料毛體積密度，t/m3。

4.6 混合料的壓實與成型

壓實設(shè)備應(yīng)配有輪胎式、振動式單鋼輪及振動式雙鋼輪壓路機(jī)，應(yīng)根據(jù)路面的結(jié)構(gòu)性能選擇合理的機(jī)械組合與參數(shù)。壓實過程中應(yīng)遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓段長度初壓為20 m～30 m、復(fù)壓及終壓為 30 m～50 m。攤鋪寬度超過6 m 時，宜采用2臺～4臺鋼輪壓路機(jī)、2臺輪胎壓路機(jī)。

5 施工過程中的檢測和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

新型環(huán)保改性瀝青混合料的質(zhì)量控制主要在于施工過程中的控制，以下一系列指標(biāo)控制如基層寬度、平整度、中線、標(biāo)高、鉆孔取芯等指標(biāo)要跟進(jìn)施工的進(jìn)度隨時檢測，為施工完成后質(zhì)量的驗收提供依據(jù)(如表2所示)。

表2 施工過程質(zhì)量控制要求

6 開放交通等注意事項

新型環(huán)保改性瀝青路面待路面溫度低于50 ℃時方可開放交通，不得污染損壞，并做好通車后的養(yǎng)護(hù)管理工作。

7 結(jié)語

運(yùn)城境內(nèi)PPP路面改造項目G209線平陸段采用新型環(huán)保改性瀝青的方法進(jìn)行施工，在正確的施工方案指導(dǎo)下，新型環(huán)保改性瀝青技術(shù)從施工質(zhì)量以及環(huán)保方面都取得了很大的成功；與傳統(tǒng)熱瀝青路面相比節(jié)約了資金，降低了工程造價，節(jié)省了運(yùn)輸費(fèi)，改善了空氣質(zhì)量，節(jié)約能源，為社會建立了優(yōu)質(zhì)的品質(zhì)工程。通過實驗論證和工程實踐證明，采用新型節(jié)能環(huán)保改性瀝青技術(shù)，可節(jié)省能源30%～40%，減少溫室氣體排放60%以上，減少瀝青煙氣等有毒氣體的排放70%以上，是名副其實的高性能低污染高新技術(shù)。另一方面，采用新型環(huán)保瀝青改性劑還可以與其他改性劑配合使用，實現(xiàn)復(fù)合改性瀝青的施工性能和產(chǎn)品性能大幅度提升，對提高特重載交通及重載交通道路使用壽命具有極大的意義。新型環(huán)保改性瀝青技術(shù)符合建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型社會要求和國家產(chǎn)業(yè)政策，有利于節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展，同時又保證了路面的施工質(zhì)量。