公路温拌沥青混凝土路面技术分析
2021-12-04李游
文/李游
1 前言
随着环保理念的不断深入,在公路建设领域中已经将能源节约以及环境保护指标纳入技术考核范围中。作为当前应用广泛的沥青路面材料,热拌沥青混合料已经被各行各业引入路面铺设的环节中。在施工环节中,这种材料对周围的温度具有较高的敏感性,可能会消耗大量的能源,甚至会排放粉尘颗粒以及产生有害气体。因此,在施工时应该充分认识到现状的紧迫性,倘若不采取措施,很可能会给施工人员的生命安全带来严重的威胁。为了能够从源头上解决以上问题,温拌沥青混合料出现在人们的视野,因其能耗低、污染小等诸多优点已经被广泛运用在路面施工中。
2 技术改善
温拌沥青混凝土施工时,施工单位会选择喷入特殊乳化剂作为主要的原料,其所产生的皂液浓缩液(DAT)可以更好地应对各种高温环境。在高温情况下,皂液中的水会迅速蒸发,所产生的蒸汽会引发热态沥青产生连锁反应,形成的爆炸泡沫的体积逐渐膨胀,最终形成泡沫沥青。在略微变凉的沥青逐渐铺开的情况下,薄膜状的模式能够保证沥青混合料处于一个相对稳定的水平。基于当前情况,施工单位要按照沥青混合料的自身状况调整好温度,在130℃左右进行搅拌[1]。
3 工程基本状况
某公路工程A 标段路线全长1.7km,该路线为双向八车道,路面基本结构组成分为三层,分别铺设5cm、6cm、8cm 的沥青混凝土,水稳碎石基层是其基层的主要结构。在正式施工之前,应安排专业的人员对相关的材料进行全面检查,看其是否达到施工规范;在施工的环节中,严格按照要求实施各项施工工艺,比如说像温拌剂拌和、摊铺、压实沥青混合料等,并以此为基础按照相关的质量控制指标全面检测施工工艺和流程。
4 技术应用
4.1 设计配合比
4.1.1 原材料
4.1.1.1 粗集料
在我国,玄武岩是主要的岩石材料。施工单位应基于公路沥青路面施工技术规范内容,严格参考相关的指标,做好准备工作。
4.1.1.2 矿粉和细集料
主要来源于矿粉加工厂和鹿泉石料厂,这些原料都按照相关的技术规范要求采购。
4.1.1.3 沥青
选择天津科氏生产的SBS 改性沥青,这种沥青具有良好的性能。
4.1.1.4 温拌剂
温拌剂的正常浓度一般在7%左右。SBS 改型沥青与温拌剂之间两者的配比一般为9∶1。
4.1.2 设计配合比,并做好检验工作
借助GTM 设计AC-13 级配设计方法,其基本强度控制在0.8MP 左右。
4.2 施工工艺
在温拌沥青混凝土技术施工环节中,施工单位需要按照工艺要求对施工环节的每一个过程进行控制,保证技术效果能够切实发挥出来。
4.2.1 施工准备
在温拌沥青混凝土技术施工之前,按照工程项目特征合理配置施工材料,且对施工人员、机械设备等进行完善。在该项目工程施工中组织技术人员做好施工技术交底工作,使相关人员了解施工技术应用范围以及相关的质量知识要点,并安排相关管理人员制定质量、安全管理措施,为后续工程开展奠定基础[2]。
4.2.2 拌和温拌沥青混合料
在正式拌和之前,应确保拌和楼处于正常的运行状态。当浓缩液输送到设备内部时,做好及时的调试工作,看其是否处于正常运行的状态。排气口设置在合适的位置上,并按照先后顺序合理控制热料仓的比例。等到所有的顺序确定之后,再按照矿粉比例以及间隔一段时间进行添加。温拌料温度应该在指定的范围内进行调整,具体的检测项目见表1。
表1 材料温度控制
添加温拌浓缩液的方法:沥青开始喷洒之后,大约间隔2s 开始喷入温拌浓缩液,喷入的时间通常控制在10s 左右,保证沥青喷洒之前能够完成系列的喷洒。单盘料拌和的周期通常要在1min 以上,其中2s 为干拌时间,12s 为浓缩液的喷洒时间,之后加上6s 的湿拌。在这个过程中,添加一定的矿粉,直至沥青混合料表层没有花白料为止。另外,按照沥青和矿料的用量标准合理控制拌和楼的整体温度。混合料搅拌均匀与否通过目测检查实现,如果发现异常现象,大多数是由混合料内部出现离析现象造成的。在对温拌沥青试验段进行施工时,通常按照两组的组合方式保证旋转压实试验的稳定,这是提升抽提筛分试验的有效标准[3]。需要注意的是,为了减少离析问题出现,施工单位在相关工作开展时要对各方面的影响因素进行综合分析,以提升混合料的应用效果。
4.2.3 运输温拌沥青混合料
借助数字显示插入式热电偶温度计,对沥青混合料的表层温度和现场温度进行全方位的检测。运料车装入拌和机所产生的材料时,汽车应该稳定地向前移动相应的距离,然后按照指定的要求进行堆料,减少离析现象的发生。如果沥青混合料和摊铺速度并不出现同步,则应该降低摊铺速度。另外,选择合适的篷布覆盖在运料车上。摊铺环节中,摊铺机的25cm 左右处停靠运料车。在卸料环节中,运料车以空挡的形式运行。
4.2.4 摊铺温拌沥青混合料
在正式摊铺之前,要将热熨平板的温度控制在100℃以上。在铺设的环节中,应该选择合适的方式对熨平板进行振捣,保证其具有稳定的振动频率,更好地提升初始压实度的稳定性。另外,熨平板的连接要与摊铺混合料之间存在着均匀的速度,不能出现离析现象。与此同时,缓慢均匀摊铺,不能中途停止或变化速度。在正式摊铺之前,施工人员不能进入施工区域。通常情况下不会采用人工的方式,只有遇到特殊状况才会采用人工的方式来填补混合料。此外,将摊铺机调整至最好的工作运行状态,及时调整螺旋布料器周边的自动料位器,使得各个配件和设备能够处于匹配的转速水平之内。螺旋布料器内混合料的高度也应该与周围的设备保持一定的距离,这有利于摊铺层处于相对稳定的状态。另外,借助非接触式平衡梁控制摊铺面积的厚度,看其是否符合相关的标准要求。倘若存在一定的问题,要及时做好调整,不能出现严重的缝隙。
4.2.5 温拌沥青混合料碾压成型
摊铺结束之后,施工单位要及时对路面的状况进行全方位的检查,并调整表层的不规则内容,然后选择合适的方式进行碾压。压路机的碾压方向一般是由外及内的,如果遇到超高段,则是由低及高。在碾压的重叠部分,合理控制宽度,保证振碾和静碾的距离具有一定的间隔。在摊铺机摊铺的方向,压路机的驱动轮廓应该有一定的位移性,不仅要保证碾压方向的一致,而且还要推动各项碾压。在沥青混合料的表层,通常要分初压、复压、终压三个层面逐步推进。
4.2.5.1 初压
在高温条件下,应该做好摊铺的各项碾压,使其初压长度能够在30m 左右。沥青混合料内部的温度一般要≥125℃,初次碾压会选择xf301 胶轮压路机,与之搭配的是Lrss2030 胶轮压路机。这两台胶轮压路机的运行速度一般要控制在4±0.5km/h[4]。
4.2.5.2 复压
复压随着初压结束后逐步推进,其碾压宽度在70m 左右。一般会选择宝马震动震荡压路机。
4.2.5.3 终压
在复压结束后,开始终压。终压的速度一般控制在3±0.5km/h,借助CC501 振动压路机,反复碾压两次以上,直至表面消除一切痕迹。碾压的温度应该≥70℃,并能够按照碾压的质量要求提升相关的内容,借助手夯和机夯双重混合的方式碾压;与此同时,采取积极有效的措施,避免油料、汽油等有机质停放在路面之上[5]。
5 结语
综上可知,通过DTA 溶剂加入混合料后,沥青材料处于低温环境下,各方面综合指标均满足工况需求,能够体现出良好的施工效果。故而在温拌沥青混凝土技术应用时,为了满足路面工程的抗压指标、耐久性等指标要求,施工单位需要从材料层面、施工层面以及工后层面做好综合性的控制工作,保证该技术效果能切实发挥出来,确保路面工程质量符合建设需求。