温拌沥青混凝土施工技术探讨

文/张志庚 鞍山市公路沥青拌合站 辽宁鞍山 114016



温拌沥青混凝土施工技术探讨

文/张志庚 鞍山市公路沥青拌合站 辽宁鞍山 114016

【摘要】温拌沥青混凝土技术是节能减排的新技术，总结出海通道工程温拌沥青混凝土的施工过程，对拌和、运输、摊铺、压实等环节进行技术探讨。

【关键词】温拌沥青混凝土；拌和；运输；摊铺；压实

近几年持续出现的雾霾污染再次引发了人们对于环境问题的关注，严峻的环境形势迫使我们必须刻不容缓地采取有效措施保护环境。防止由工程建设对环境造成的污染和破坏，推广节能减排技术，是公路行业面临的紧迫课题。目前我国公路和城市道路普遍使用热拌沥青混凝土路面，路面平整、密实、抗滑，并且施工方便、行车舒适，但材料性质要求施工温度高，拌和升温需大量燃料且产生较多温室气体，排放的有毒烟雾对施工人员健康构成极大威胁。近年的研究和工程实践表明，温拌沥青混凝土技术可减少燃料消耗，节约能源，减少污染气体排放，防止污染，是节能减排的有效环保技术。

一、温拌沥青混凝土技术简介

温拌沥青混合料（WMA）是一类拌和温度介于热拌沥青混合料（150℃-180℃）和冷拌（常温）沥青混合料之间，性能达到(或接近)热拌沥青混合料标准的新型沥青混合料。温拌沥青混凝土材料具有很多优点：①减少拌和过程燃料消耗：拌合与压实温度较低，一般比热拌沥青混凝土节省燃料约20%～30%；②减少温室气体、有毒气体的排放：国家环境保护部的检测数据表明，温拌沥青混凝土技术可减少56%的CO2排放，而摊铺时可减少80%的含有大量致癌物质的“沥青烟”，降低了沥青混凝土施工过程对环境的破坏和对施工人员的健康危害；③延长施工季节：可在较低气温的环境铺设，适当延长作业时间；④延长运输距离：延伸拌和厂的工作覆盖半径，运输距离可延长；⑤沥青老化程度减弱：拌和、运输、摊铺的温度下降使得混合料中沥青老化程度降低，进而提高了路面的耐久性。

目前，温拌沥青混凝土主要有四种生产方式：①泡沫沥青技术：将软沥青加热与粒料充分拌合形成软沥青混合料，同时将冷水加入加热后的硬沥青产生蒸气形成泡沫沥青，再将软沥青混合料与泡沫沥青充分拌合。②矿物添加剂技术：在沥青混合料拌和过程中加入白色粉末状人造沸石，使沥青产生连续的发泡反应形成泡沫沥青，在较低温度下更容易裹附粒料。③有机物添加剂技术：将低熔点的有机添加剂加入到混合料中，降低结合料的粘度，从而可降低沥青混凝土拌合与压实温度。④表面活性平台法：将皂液浓缩液加入搅拌锅进行沥青混合料拌和或将新型温拌添加剂加入沥青胶结料制备出温拌沥青（125℃存储30天）用于沥青混合料拌和，可显著改善工作性、附着性及包裹粒料的能力。本文针对第四种技术中皂液浓缩液法进行施工技术探讨。

二、工程实例

辽宁中部工业走廊出海通道鞍山段路线全长38.513公里，为四车道一级公路，路面宽18米、路基宽21米，路面面层结构为4cm细粒式SBS改性沥青混凝土（AC-13）上面层、6cm中粒式沥青混凝土（AC-20）下面层。施工中第四合同段上面层采用温拌SBS改性沥青混凝土铺筑，铺筑时当地温度为-2℃～10℃。

2.1温拌沥青混凝土拌和

2.1.1对现有拌和设备的改造

皂液浓缩液法生产温拌沥青混凝土需配置浓缩液添加设备，包括温拌剂存储罐、泵、管道及自动控制系统等小型配套设备。需特别注意的是喷洒管的安装，喷洒管管径约3cm，操作中在拌合缸观察口附近开直径约4cm的圆孔，将喷洒管放入，在靠近沥青喷管10cm处固定，使添加剂注入方式、方向、范围和沥青喷洒基本一致，泵机组的进口处用另一软管连接，放到添加剂储罐中。

拌和过程中会产生大量水蒸气，不仅会影响矿料计量，而且会影响混合料质量、增加设备维修保养难度，必须在拌合缸上部设排气口将水蒸汽排出。排气口位于拌和区以上，为直径50cm圆孔，外接约2m长的排气管。当拌和缸处设有观察口时，宜将观察口打开，以便气体顺利排出。

2.1.2拌和前检查

温拌沥青混凝土拌和前，需对浓缩液流量进行标定，浓缩液用量通过延时继电器设定时间，通过控制喷洒时间调整喷洒量。本工程沥青与浓缩液比例为95：5。

检查拌和站各项工作是否运转正常，浓缩液添加设备是否调试到位，排气口是否安设好。按生产配合比计算各料仓计量然后输入拌和楼生产控制系统，确认加料顺序，需注意保证矿粉添加延时5s以上，出料温度根据不同的环境温度进行调整。

2.1.3拌和过程要求

1)温拌沥青混凝土的潮湿性比较高，为保证质量，必须尽量减少集料的含水量，注意进行集料加热、干燥工作，使集料含水量达到要求。

2)浓缩液添加剂的添加时机、方式、方向很关键，浓缩液添加剂在沥青开始喷洒后延时2s开始喷入，注入方式、方向、范围和沥青喷洒基本一致，喷入时间以流量和用量计算得出，具体步骤为根据拌和楼沥青混凝土吨数计算沥青用量→按沥青：浓缩液用量计算添加剂量→依据泵流量计算时间，前提是浓缩液喷洒在沥青喷洒结束前完成。

3)单盘料拌和周期不低于60s，其中干拌5s，浓缩液喷洒控制在12s以内，然后湿拌6s后再添加矿粉，再继续湿拌。拌和过程中随时目测检查混凝土的均匀性，及时观察有无离析或花白料等异常现象，分析原因做出处理。

4)拌和楼控制室要逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度。每天拌和工作结束后把逐盘打印的各种材料数量与浓缩液添加剂量分析汇总。

2.2温拌沥青混凝土运输

采用45t自卸汽车运输，车辆配置数量与运输距离、运输时间、拌和能力、摊铺能力相匹配，至少保证2辆运料车等候在现场；使用前将车厢清理干净，在车厢内板面涂一薄层非石油基隔离润滑剂；装料时运料车前后移动，分前、后、中三次接料，减少粗细集料离析；尽管温拌沥青混合料可以适当延长运距，但运输时仍要注意用苫布覆盖保温，并注意防雨、防污染；进入现场时车胎上不能沾有可能污染路面的脏物；及时检测温拌沥青混凝土的出厂及到场温度，一般采用有金属探测针的插入式数显温度计；摊铺时，运料车不得撞击摊铺机，停在摊铺机前约20cm空挡等候，由摊铺机推动前进卸料。

2.3温拌沥青混凝土摊铺

按照相关资料确定温拌沥青混凝土的摊铺温度范围，保证摊铺最低温度；该工程半幅路宽9米，采用两台摊铺机同步摊铺，前后距离10m，两幅之间有40mm宽搭接；施工前提前0.5h加热熨平板使其高于100℃；摊铺过程使熨平板的振捣装置具有合适的振动频率和振幅；摊铺机缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，不随意变速或中途停顿，摊铺速度1～3m/min；摊铺机采用非接触式平衡梁控制方式，摊铺中随时检查厚度及路拱横坡，松铺系数采用1.2；摊铺机的螺旋布料器相应于摊铺速度调整转速，保持均匀稳定，两侧保持有不少于送料器2/3高度的混凝土。

2.4温拌沥青混凝土压实及其他

在规定的最低压实温度以上进行压实；压路机的碾压速度慢而均匀，碾压时驱动轮面向摊铺机，碾压顺序为先外侧后中心、超高段先低后高；初压采用戴纳派克322双驱双振压路机（9t）静压2遍，碾压速度2～3km/h，需注意的是因温拌混合料较潮湿，为防止气泡产生，稍待其水分蒸发后进行碾压。复压紧随初压进行，用戴纳派克522双驱双振压路机（11t）振动碾压2遍，碾压速度3～4.5km/h。终压紧接在复压后，用厦工27t胶轮压路机碾压2遍，碾压速度3～6km/h。各阶段压实保持连续、紧密；碾压轮保持清洁，在钢轮表面涂抹一层植物油或其他经过允许的防粘结剂，并严格控制初压时钢轮的喷水量；压路机不得在未碾压成型路段上转向、调头、加水或停留。摊铺结束应待路面自然冷却，当温拌沥青混凝土表面温度低于50℃后可开放交通。

2.5使用效果

该合同段于2012年10月下旬铺筑温拌沥青混凝土路面，2013年10月各项检测结果均合格通过验收。但由于道路通行重载车辆较多，经3年的通车运行，现已出现网裂、龟裂等病害。

结语

使用皂液浓缩液制成温拌沥青混凝土，设备改造成本低，能显著降低施工温度，实现低温季节施工，可减少燃油使用量，减少废气排放，达到节能减排的效果。温拌沥青混凝土可在低温季节、人口密集区道路、隧道施工中进一步推广。

参考文献：

[1]交通部公路科学研究所.JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[2]耿巍.温拌再生沥青混凝土工作性研究[J].公路工程,2014,(4):136-140.

[3]张国彬.温拌沥青混凝土路面施工的探讨[J].交通标准化,2010,(218):45-48.

[4]贾军强.浅谈温拌沥青混凝土路面施工技术[J].北方交通,2010,(1):15-17.

张志庚（1972-），男，汉，辽宁鞍山人，鞍山市公路沥青拌合站，高级工程师，本科学历，道桥施工方向。

作者简介：