常温拌沥青混合料在S207线养护维修工程中的应用

摘  要：公路事业在社会进程中发挥着关键性的作用，在运行的过程中，会出现各种病害现象，需要结合实际情况进行养护。其中常温拌沥青混合料的应用，能够在养护维修中发挥出理想的效果。本文结合实际工程案例，对常温拌沥青混合料在S207线养护维修工程中的应用进行了详细分析。

关键词：常温拌沥青;混合料;养护维修;公路工程

中图分类号：U414    文献标识码：A     文章编号：1671-2064（2019）17-0000-00

1 工程概况

本项目起点位于S207线秦安县云山镇吊湾村，路线起点桩号K314+700，终点桩号K324+700。公路等级为山岭重丘区三级公路，设计车速为30km/h。全线路基宽度为7.5m，路面宽度为6.9m，路面结构采用5cm沥青混凝土+20cm水泥稳定碎石基层+16cm水泥稳定碎石底基层。其中K323+400-K324+200段沥青面层采用常温拌沥青混合料铺筑，其余采用热拌沥青混合料铺筑。

2 常温拌沥青混合料配合比设计

2.1 粗集料

采用武山县鸳鸯镇玉石沟碎石厂加工的碎石，其岩质为蛇纹岩，碎石的各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中其他等级公路的技术指标要求。如表1所示。

2.2 细集料

采用武山县鸳鸯镇玉石沟碎石厂经过除尘的机制砂，其岩质为蛇纹岩，碎石的各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中其他等级公路的技术指标要求。如表2。

2.3 矿粉

采用天水市秦州区二十里铺矿粉加工厂生产的石灰岩矿粉，各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中其他等级公路的技术指标要求。如表3所示。

2.4 沥青

采用壳牌（西安）沥青有限公司生产的90号A级重交沥青，各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中其他等级公路的技术指标要求。如表4所示。

2.5 温拌剂

采用由四川国星高分子树脂有限公司生产的SMC常温沥青改性剂，掺量为沥青质量的8%。如表5所示。 配合比设计如表6、7所示。

按设计矿料比例配料，分别采用3.9、4.2、4.5、4.8、5.1五个油石比进行体积指标试验，根据试验结果分别绘制毛体积密度、空隙率、饱和度、稳定度与油石比的关系曲线。从曲线上找出相应于最大密度、最大稳定度、目标空隙率（或中值）及沥青饱和度范围中对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1，但如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度没有出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作为OAC1;作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围，该范围的中值为OAC2，取OAC1与OAC2的平均值作为目标配合比的最佳油石比OAC，并结合当地气候特点和实际情况论证取用，确定最佳油石比为4.5%，马歇尔毛体积相对密度2.366，理论最大相对密度2.505，孔隙率5.5%，稳定度4.36KN。SMC常温改性沥青混合料技术指标如表8所示。

3 施工工艺

3.1 技术原理

常温改性剂（以废旧轮胎、塑料炼制的橡胶油为主要成分，约占改性剂量的80%，其他辅助化工原料占改性剂重量的20%）可熔融或分散在沥青中以改变沥青结合料在常温条件下的施工和易性，使沥青及沥青混合料在常温及零下温度条件下仍具有一定流动性。经过一定养生时间后，常温改性剂在沥青混合料中的可挥发性溶剂挥发完全，混合料逐渐固化形成强度，其力学强度及其他路用性能与聚合物改性沥青相当。

3.2 常温拌沥青混合料的拌和

温拌剂在施工的前一天按沥青质量8%的比例加入沥青罐中，开动沥青罐攪拌设备，搅拌时间不小于2小时，使温拌剂和沥青均匀熔合。设定沥青拌和楼操作系统中热料仓的比例和油石比，设定矿粉加入的延时时间。温度控制范围如下表9所示。

在拌和过程中要注意以下几点：

（1）常温拌沥青混合料相对热拌沥青混合料，搅拌时间要适当加长。

（2）目测检查沥青混合料搅拌的均匀性，及时分析异常现象产生的原因，如沥青混合料有无花白料或离析现象。

（3）常温拌沥青试验段当天在工地试验室做马歇尔试验、最大理论密度试验和抽提筛分试验，检测沥青混合料的各项指标是否满足要求。

（4）沥青混合料的拌和过程中严格控制拌和温度和出料温度。

3.3 常温拌沥青混合料的运输

（1）采用插入式温度计检测沥青混合料的出场温度和运输到现场的温度，运输车辆要有保温和防雨设施。

（2）连续摊铺过程中，运料车在摊铺机前10-30cm停住，不得撞击摊铺机。卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊铺机推动前进。

（3）由于施工路段距拌和料场运输距离较长，为了保证沥青混合料的摊铺温度，一定要减少沥青混合料运输过程中的温度损失。

3.4 常温拌沥青混合料的摊铺

（1）摊铺机开工前应提前预热熨平板，温度不低于100℃，应具有振捣压实装置。

（2）摊铺机应匀速前进摊铺，摊铺速度宜控制在2-5m/min的范围内，当混合料出现明显离析、波浪、裂缝，应分析原因，予以消除。

（3）用机械摊铺的温拌沥青混合料未压实前施工人员不得进入踩踏。

（4）摊铺机应调好螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配。

3.5 常温拌沥青混合料的碾壓成型

为保证压实度，尽量减少施工中的温度损失，要配备足够数量的压实设备，一台英格索兰DD-110双钢轮压路机，一台悍马HD-130双钢轮压路机，一台徐工YP-303胶轮压路机，一台柳工630R胶轮压路机。碾压过程中应做到紧跟摊铺机碾压，尽量缩短碾压路段。

4 试验路检测分析

4.1 混合料体积指标检测

混合料体积指标检测结果，如表10所示。

4.2 混合料使用性能指标检测

混合料使用性能指标检测结果如表11所示。

常温拌沥青混合料试验段沥青混合料检验指标和使用性能指标符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的相关指标要求。

5 结语

通过试验分析，在沥青混合料中加入SMC常温沥青改性剂能显著降低沥青混合料拌和温度和施工温度，不但能够减轻沥青热老化程度，而且能够实现节能减排。一般情况下，出料温度160℃，每生产1吨热拌沥青混合料需消耗7公斤燃料油，二氧化碳排放量约48公斤。如果沥青混合料降50℃拌和与摊铺，则每吨沥青混合料可节省约1.8公斤燃油，以每吨燃油2700元计算，每吨沥青混合料可节约燃油费4.9元，可减少二氧化碳排放量约10公斤，可使一氧化碳、二氧化硫、石油挥发分、及氮化物等有害气体排放量分别降低30-80%。可见，沥青混合料的常温拌技术可有效缓解公路建设的高能耗、高污染现状。另外，常温拌沥青混合料对沥青拌和楼没有其他更高要求，只要控制好矿料加热温度和出料温度就可以很好的实现温拌混合料的生产，同一台拌和设备既可以生产热拌沥青混合料，也可以生产常温拌沥青混合料，有效利用现有的设备和资源。

参考文献[1]佟禹，郭朝阳，李振，王真，董雨明.一种常温沥青及沥青混合料性能研究[J].中外公路. 2018（01）：22-23.

[2]吴冬生，焦宝祥，蒋亚清，周启兆，蔡海军.常温沥青混合料的关键技术研究[J].公路. 2015（06）：55-56.

[3]耿亚明.道路改性沥青混合料在长大纵坡路段的应用[J].交通世界.2018（Z2）：77-78.

[4]魏冕，孙继展，任瑞波，耿立涛.稳定型橡塑改性沥青混合料设计参数研究[J].公路. 2017（01）：123-124.

[5]刘莹，王涵，郭娜，殷春照.干法工艺生产改性沥青混合料的发展现状[J].石油沥青. 2017（02）：333.

收稿日期：2019-07-24

作者简介：王喜鹏（1968—），男，甘肃天水人，本科，工程师，研究方向：交通工程。