公路工程温拌沥青施工技术初探

作者:未知

  摘 要:伴随我国社会经济的快速发展,公路工程建设规模不断扩大,不仅有效拉动经济发展,也为人们日常出行提供极大便利。温拌沥青技术是一种新型、有效的施工技术,可有效提升公路的安全性、舒适性及整体质量。温拌沥青技术的应用,可解决许多施工问题,增强道路结构稳定性,降低施工作业难度,使公路使用寿命大幅延长,改善其通行能力,对公路事业发展具有十分重要的意义。
  关键词:温拌沥青;作用机理;高温稳定性
  1 温拌沥青作用机理
   热拌沥青、冷拌沥青是传统沥青混合料的两种形式,热拌沥青混合料路面具有较高的结构强度及较好的稳定性。目前这种技术在我国等级较高的路面结构中大量应用。但热拌沥青混合料施工中将产生极大的有害气体,对环境与人将造成极大的危害。在环境日益恶化的今天,温拌沥青技术诞生,这种技术具有热拌、冷拌两种技术的优势,在公路工程路面施工中得到了广泛的应用。温拌沥青或沥青混合料(Warm Mix Asphalt,简称WMA),是利用相应技术方式,在温度较低的情况下确保沥青能够进行拌和施工作业,并确保温拌沥青技术水平高于HMA的使用性能。
   (1)高温稳定性。高温条件下或长期高荷载作用下沥青路面都会出现严重变形现象,其中还包含无法恢复的永久变形,进而出现路面病害,如车载、拥包等。沥青混合料高温稳定性是指在高温作用下沥青混合料能够对车辆荷载的反复作用予以抵抗,且不会出现严重的永久变形,确保路面平整度的特性。一般可选用车辙试验对温拌再生沥青混合料高温稳定性进行评价。
   1)试验方法。沥青拌和完成后,即可进行车辙试件制作,在一定条件下沿同一轨道利用一定荷载轮子进行来回行走,在变形稳定阶段对混合料产生1mm变形车轮所行走的次数进行测量,记录,也可称为动稳定度DS。
   2)试验结果与分析。在温拌或正常拌和条件下,再生沥青混合料高温车辙试验结果为:以AC-20为再生沥青混合料类型分析,温拌DS动稳定度为2872次/mm;正常拌和DS动稳定度为3154次/mm。
   由此可见,相比正常拌和DS动稳定度,温拌时较低,DS动稳定度值与规范规定(DS≥ 800次/mm)相符。
   (2)低温抗裂性。作为路面结构面层,气温条件对沥青路面影响较大,如气温较低,低温收缩变形现象极易产生,但因面层受基层摩阻力,或路面无限连续板体可约束收缩变形等因素的影响,沥青面层内部极易出现拉应力。相比沥青混合料极限抗拉强度,拉应力较高时,沥青路面将产生裂缝。为此,沥青混合料必须具备良好的低温抗变形能力。一般可选用低温小梁弯曲试验用于温拌再生沥青混合料低温抗裂性评价。
   1)试验方法。以-10.5℃~-9.5℃作为试验温度范围,通过每分钟50mm的速率,对沥青混合料小梁跨中进行集中荷载施加,直到断裂破坏,并对试件跨中荷载和挠度之间关系曲线进行准确记录。通过破坏时的跨中挠度进行沥青混合料破坏弯拉应变地计算,在低温条件下,沥青混合料的破坏弯拉应变逐步增加,低温柔韧性、抗裂性则越好。
   2)试验结果及分析。在温拌与正常拌和条件,再生沥青混合料的小梁弯曲试验。由此可得,在拌和温度不同的情况下,沥青混合料弯曲应变基本相同,且都与规范要求(规定值≥2300με)相符。
  2 工程概况
   某公路工程总长度为14.8km,根据整体规划要求,需进行5.4km主线基层、面层铺筑。该路段为辅道路段,所在地光照充足,降雨较少,四季分明,雨热同期。如选用热拌沥青混合料施工,施工时间较短,只有4个月,为5月~9月,由施工方面来看,此工程施工工期紧张,任务大。为降低施工难度,决定选用温拌沥青混合料进行施工,可有效增加施工周期,减小施工难度。为此,选用200m作为试验段进行施工。
  3 公路工程温拌沥青施工技术要点
   (1)添加温拌剂。为满足温拌沥青路面施工要求,需将温拌剂自动添加装置设置到沥青混合料拌和楼内。喷射沥青材料后,经3s即可将温拌剂喷入,两者喷入时间基本一致,同时要求两者喷洒范围大致重合。为将拌和时形成的水汽顺利排出,拌和锅必须开启一个排气口,孔径需控制在30cm以上。相比混合料拌和区高度,设置排气口的高度应更高,只有这样才能顺利排除气体。除此之外,为防止蒸汽将粉料带走,拌和温拌混合料后,可选取矿粉后加法施工,喷洒完温拌剂之后,应保证基本散完汽水,待6s之后,再次进行矿粉掺加。
   (2)拌和施工。相比普通沥青混合料,需合理控制沥青、集料加热温度。根据拌和施工要求,需先进行2到3秒钟矿料干拌施工,随后将沥青喷入,喷洒时间可控制在3秒左右,待喷洒结束后,即可进行DAT添加剂喷入,此時应对喷洒情况进行详细观察,避免出现喷洒失误。待检查无误后,可再次进行矿粉掺加,最后进行30秒钟湿拌施工,保证拌和均匀。
   (3)混合料运输。因施工阶段气候较低,并具有较远运距,需将苫布覆盖到车顶,且将保温材料加设到车壁四周,做好保温工作,防止混合料运送至施工现场后,温度过低无法使用。同时,应详细检查车厢的清洁程度,避免装料前存在其他材料残留物,并将一层脱模剂均匀涂刷到车厢底板、侧板位置。通过跟踪检测运料车了解到整个运输过程中温拌沥青混合料温度仅下降了10℃,相比热拌沥青混合料下降的30℃,降温速度较慢,在运输距离较远的情况下此类材料更具适应性。
   (4)混合料摊铺及碾压。 混合料摊铺施工前,需彻底清理干净混凝土基层,并进行粘层油铺洒,待检查质量满足设计要求后,即可进行面层摊铺施工。要求先预热熨平板,预热时间需控制在1小时以内,并合理控制其预热温度。除此之外,只有和混合料设备表面有接触的部位,都应进行油水混合液的均匀涂刷,防止与粒料粘黏。
   整个摊铺施工中,必须及时启动振动器振捣、夯锤作用,保证路面压实度满足设计要求,根据施工规定,需在85%以上控制预压密实度。摊铺机施工需具有连续性,要求每分钟在2到3m之间合理控制摊铺速度。
  4 结束语
   综上所述,随着社会的不断进步,我国快速提升的科学技术水平使公路建设得到了突飞猛进的发展。在公路工程中,温拌沥青混凝土路面施工作为重要的一项内容,其施工水平的高低直接影响到整个公路工程的质量好坏,因此施工单位需要在温拌沥青路面的各个阶段对施工规范严格执行,对施工原则认真遵守,从而进一步提升公路路面施工质量。
  参考文献:
  [1]曾文彬,温士俊.泡沫沥青温拌技术在间歇式沥青搅拌设备上的应用[A].2014全国公路养护技术学术年会论文集路面卷[C].2015.
  [2]杨昆.温拌再生沥青混合料路用性能的影响因素分析[J].交通世界,2017(25).
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