温拌沥青混合料施工技术研究

张晓军

（中铁十八局集团第五工程有限公司，天津 300459）

1 引言

沥青混凝土路面是我国的主要路面形式，施工时多采用热拌沥青混合料，其加热温度高，排放废气多，烟尘扬灰大，污染较为严重。因此，如何减少混合料在生产、运输、摊铺中产生的污染，节约能源是学者关注的焦点。温拌沥青混合料是一种新型、绿色、环保的路面铺筑材料，通过添加特性的外掺剂，在不降低路面使用性能的条件下降低混合料的施工温度，从而达到节能减排的目的[1]。本文依托某实际工程，从原材料优选角度入手，着重介绍温拌沥青混合料施工中关键技术要点，以期为类似工程提供借鉴与指导。

2 工程实例

2.1 工程概况

某高速公路为双向四车道，全长30.156km，设计时速120km/h，路基宽度为29m，上面层采用AC-13C 级配，中面层为AC-20C 级配，该路段在冬季施工，为保证混合料在低温时的铺筑效果，研究决定添加温拌剂以保证施工质量。

2.2 原材料

（1）沥青

采用温拌技术可降低施工中沥青温度及黏度，减少沥青老化，利于混合料拌和。故实际工程中应选用黏度较大的沥青。本文选用东海牌SBS 改性沥青，其技术指标如表1 所示。

表1 SBS 改性沥青技术指标

（2）集料

选用新乡产优质石灰岩，其技术指标如表2 所示。

表2 集料技术指标

（3）级配

上面层设计采用AC-13C 级配，通过筛孔百分率如表3 所示。

表3 上面层级配设计

（4）温拌剂

采用上海龙孚材料技术有限公司提供的E 性温拌施工添加剂，其技术指标如表4 所示。

表4 温拌剂技术指标

2.3 温拌混合料路用性能

参考类似工程实际经验，选取油石比为4.4%为该AC-13C 沥青混合料初试油石比，温拌剂掺量为3%。采用轮碾仪成型试件测定车辙动稳定度与渗水系数，采旋转压实仪SGC 成型试件测定马歇尔稳定度等性能，其结果如表5 所示。

表5 温拌混合料路用性能检测

由上表可知，选用油石比为4.4%和温拌剂掺量为3%的AC-13C 温拌沥青混合料高低温性能、渗水性能、抵御变形性能良好，上述掺量指标等可用于指导实际施工。

2.4 施工工艺

（1）混合料拌和

采用人工投放方式，将温拌剂与改性沥青同步加入，为使温拌剂均匀分布在沥青中，干拌时间应大于10 秒，拌和周期应大于45s，湿拌时间应大于30s，拌和周期应大于55s。该方法不需要传统的高速剪切，可减少耗能。温拌改性沥青制备完毕后，将其与集料同时置于拌和设备内，并适当延长拌和时间确保拌和均匀，集料表面充分裹覆沥青，避免出现混合料花白、有结块等离析现象[2]。

（2）混合料运输

参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），由于温拌沥青混合料温度下降速度较慢，可在热拌混合料的施工经验基础上适当增加运输距离与运输时间。采用自卸式汽车运输，装车前应确保车辆洁净避免混合料污染。车辆数量应与摊铺机数量、摊铺能力、运输距离相适应确保连续施工[3]。

（3）混合料摊铺

采用履带式摊铺机，摊铺宽度不宜超过6m，施工前提前将熨平板加热0.5-1 小时，温度加热至100℃以上，摊铺机根据现场施工参数选用适宜的振动频率及振幅以提高路面初始压实度，摊铺机2-4m/min 匀速前进，避免出现停顿倒车等操作。摊铺过程中应随时检查摊铺层厚度、路拱横坡，摊铺机螺旋布料器两侧应确保有大于送料器三分之二高度混合料以减少摊铺过程中的离析现象。

（4）混合料碾压

采用钢轮压路机与轮胎压路机联合碾压，温拌沥青混合料的碾压温度较热拌沥青混合料适当降低，初压时温度一般为110-115℃，终压时温度应大于65℃。碾压过程中，碾压机具尽可能紧跟摊铺机，避免混合料温度骤降对碾压造成困难。碾压组合技术要求如表6 所示。

表6 碾压组合技术要求

3 工程质量检验与评价

3.1 施工质量检验

为严格控制温拌沥青混合料施工质量，本文在施工过程中检测相关施工工艺时混合料温度，并对施工后的外观、压实效果、渗水性能进行评价。

（1）施工温度监测

温拌沥青混合料各项施工工序温度关系到路面压实后使用性能，为此，本文对温拌沥青混合料从拌和到碾压各项关键施工工艺进行温度监控，其结果如表7 所示。

表7 温度监测结果

由上表可知温拌沥青混合料各项施工工序温度满足相应建议值，保证施工质量。

（2）外观质量

该路段温拌沥青混合料施工后路面如图1 所示。经目测检测，其表面平整，无明显轮迹，未出现泛油、离析等现象，外观质量满足《沥青路面施工技术规法》（JTG F40-2004）要求。

图1 路面外观质量检验结果

（3）压实质量

为对该路段压实效果进行评定，对施工后铺筑的AC-13C 型路面结构层选取5 个代表性点进行钻芯取样并检测其压实度与空隙率等指标，其结果如表8 所示。

表8 压实质量检验结果

由上表可知：该路面上面层AC-13C 结构在低温环境下施工按照理论密度计算的压实度与马歇尔标准密度计算的压实度均＞99%，满足《沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），压实质量良好。

3.2 技术经济评价

为对温拌沥青混合料节能减排效果进行分析，本文在施工现场检测相关气体排放物含量并与热拌沥青混合料进行对比，结果如表9 所示。

表9 废气烟雾排放检测结果

由上表可知：采用温拌沥青混合料节能减排效果显著。其中苯可溶物含量较热拌沥青混合料减少约97%，二氧化碳、氮氧化物等有害气体排放量均减少50%以上。在实现节能减排的同时改善施工环境，保障施工人员身体健康。

4 结语

温拌沥青混合料技术在不影响路面使用性能的条件下降低施工温度，减少有害气体排放，是现阶段值得推广的道路施工技术之一。本文依托某实际工程，从原材料优选角度入手，着重介绍总结温拌沥青混合料施工关键技术要点，对施工后路面进行外观及压实度等检测并分析温拌技术节能减排效果。结果表明：

（1）采用温拌技术铺筑的路面结构在外观、压实度、路用性能等方面均满足相应技术规范；

（2）采用温拌技术能有效减少二氧化碳、氮氧化物等有害气体排放，节能减排效果显著。