温拌沥青混合料技术在隧道沥青路面施工中的应用

罗永仙

(贵州省公路工程集团有限公司,贵州 贵阳 550000)

1 机械发泡温拌技术的特点

1.1 生产过程与现有工艺无差别

发泡沥青的生产过程不会对热拌沥青混合料产生较大影响，无需添加温拌剂并对沥青混合料配合比进行调整，因此施工方式简单。

1.2 经济效益明显

在发泡装置的实际应用中，可在热沥青中加入微量水，因此在隧道路面施工中，只需增加发泡设备应用成本。与掺加温拌剂施工方式相比，机械发泡温拌技术只需一次投入，后续产量较大，经济效益较好。

1.3 成品料中无水分残留

在发泡过程中只需加入微量水，在生产过程中，在沥青混合料搅拌、运输以及碾压过程中，发泡所加水分几乎消失。通过应用机械施工方式制作泡沫沥青，有利于对粗集料进行充分搅拌，并且对于粗集料无需加热至高温，能耗少，施工方式快速便捷。

2 工程概况

在某山区隧道工程路面施工中，路面中层面和上层面为6 cmSUP-20+4 cmSUP-13，采用机械泡沫温拌沥青混合料铺筑施工技术。

3 隧道沥青路面拌沥青混合料施工

3.1 泡沫沥青混合料配合比设计

HMA配合比设计方法主要有GTM设计法、Superpave设计法以及马歇尔设计法等，在本工程施工中，采用马歇尔设计法。在泡沫沥青温拌技术的实际应用中，仅需改进沥青混合料生产工艺，因此，对于泡沫沥青温拌混合料，依然采用与热拌沥青混合料相同的生产配比。通过室内试验，确定机械泡沫沥青混合料的最佳击实温度和发泡的关键参数，矿料比例为1#∶2#∶3#∶4#∶矿粉=34.0%∶24.0%∶4.0%∶36.0%∶2.0%，油石比为4.8%，沥青发泡温度为160 ℃，发泡用水量为2.5%，发泡温度为20～25 ℃，水压和气压均为0.5 MPa。

3.2 拌合楼生产

拌合楼现场沥青加热温度与热拌沥青混合料的沥青加热温度相同，石料加热温度比热拌沥青混合料集料加热温度降低30 ℃左右。相对于热拌沥青混合料，温拌沥青混合料的出料温度降低30 ℃左右。如果温度高于100 ℃时，则当沥青温度每提高10 ℃时，其老化速率提高1倍，而温拌沥青混合料工作温度不断降低，能够有效降低沥青混合料老化现象，同时还可延长隧道路面使用年限。另外，在泡沫温拌沥青混合料的生产过程中，拌合楼不会产生严重的沥青烟现象，生态效益比较高。

3.3 试验段施工

机械泡沫温拌沥青混合料的运输方式和施工技术与热拌沥青混合料相同，但是摊铺温度和碾压温度有一定区别，与热拌沥青混合料相比，泡沫温拌沥青混合料摊铺温度和碾压温度均降低10～20 ℃之间，因此，沥青烟中有害气体的排放量也比较少，不会对施工现场和施工人员身体健康造成较大不良影响。另外，在完成路面碾压施工后，采用机械泡沫温拌沥青技术的沥青混合料路面表面花白现象比较少，温拌混合料完成压实后，温度比较低，能够尽快开放交通。

4 隧道沥青路面试验段性能检测和评价

4.1 路用性能

泡沫温拌沥青混合料的高温性能、水稳定性和低温性能均满足规范技术要求，与热拌沥青混合料相比，机械泡沫温拌略高于热拌沥青混合料的高温性能和水稳定性，低温性能大致相同。

4.2 路面使用性能

(1)渗水及压实度

对热拌和温拌沥青混合料铺筑的路面进行渗水和取芯压实度试验，泡沫温拌和热拌沥青混合料的渗水性能和压实度均满足路面技术要求。另外，泡沫温拌沥青混合料的渗水性能要好于热拌沥青混合料，热拌沥青混合料的渗水系数是温拌沥青混合料的渗水系数的1.85倍，因此，室内试验温拌沥青混合料水稳定性优于热拌沥青混合料，同时其压实度更好，符合施工规范要求。

(2)构造深度和抗滑摩擦系数

对热拌和温拌沥青混合料铺筑路面进行构造深度试验以及抗滑摩擦系数试验，泡沫温拌和热拌沥青混合料的渗水性能和压实度均能够满足路面施工技术要求。另外，泡沫温拌沥青混合料与热拌沥青混合料的构造深度和抗滑摩擦系数相当。

4.3 节能减排及经济性分析

(1)节能减排分析

对热拌和温拌沥青混合料有害气体(NO2和SO2)排放量进行检测，检测结果显示，与热拌沥青混合料相比，采用泡沫温拌技术NO2和SO2的排放量分别降低了7.5%和8.5%。

(2)经济性分析

通过对施工成本进行分析，虽然Evotherm、sasobit温拌沥青混合料的性能较好，稳定性较高，但是应用成本也比较高。因此，从经济角度来讲，泡沫沥青温拌技术更具有优势。泡沫温拌沥青混合料的石料加热温度相比热拌沥青混合料降低了30 ℃左右，混合料在生产时可节省燃油30%左右。

5 结 语

结合实例，对隧道工程内路面施工中机械发泡温拌技术应用要点进行了详细探究。在机械发泡温拌技术的实际应用中，能够有效减少有害气体排放量，同时在低温环境中依然能够保持良好的压实性能，被广泛应用于沥青路面施工中。隧道工程曾施工环境特殊，具有一定密闭性，地质地形条件复杂，通过应用温拌沥青混合料技术，能够有效提升路面施工效率，保证路面施工质量，同时经济效益较高，可避免对生态环境造成较大不良影响。