温拌沥青混凝土路面施工技术在公路工程中的应用

陕西高速集团汉宁分公司 / 欧阳文捷

1.工程概况

国道某线K465+730～K467+500段拟按二级公路标准进行改建，路面宽10m，长1.77km，设计速度60km/h，路面结构层采用沥青混凝土路面。因该路段与ST铁路存在一次上跨、一次下穿的两次交叉，受地形所限，原路线建设时并未进行改建，造成该段公路技术指标低、视距差、交通事故频发。该路段作为一处瓶颈路段，严重影响着国道某线安全通畅运行，路段改建势在必行。此次对国道某线K465+730～K467+500段的改建能彻底解决该段公路的“瓶颈”现状，改善道路的技术标准，保障过往车辆及行人生命财产安全，有效杜绝交通事故的发生。

2.温拌沥青混凝土路面施工技术的应用

2.1 技术原理

温拌沥青混合料拌和温度在热拌和冷拌沥青混合料之间，热拌沥青混合料在我国公路路面工程中较为常用，但是热拌和沥青温度控制难度大，温度损失严重，对于拌合料拌和、运输及摊铺、碾压时间控制要求较高，同时对环境温度有较高要求，导致施工时间短，热拌和沥青在摊铺过程中会释放有毒烟雾，节能减排、环境保护方面较差。通过将表面活性剂水溶液作为温拌剂加入温度高于120℃的沥青混合料并进行至少30min的拌和，在温拌剂均匀分散及充分作用下，增强沥青与粗细集料的粘附力，改善其和易性，并有效降低拌和温度。

2.2 配合比设计

本工程采用石化东海牌A级70号普通沥青，其各项性能指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG_F40-2017）相关要求，并用浓度7%DAT浓缩液作为温拌剂，按温拌剂： A级70号普通沥青=1：9的比例掺加，选用强度高及耐磨性能强的玄武岩作为细集料，粗细集料及矿粉性能指标也都符合JTG_F40-2017要求。通过马歇尔试验法进行AC-13混合料矿料合成级配检验(见表1），温拌沥青混合料性能参数详见下表。在进行温拌沥青混合料热板剂添加的过程中，主要通过热拌剂进行SBS改性沥青混合料拌和及碾压过程中温控难度及不稳定性的控制。

表1 AC-13混合料矿料合成级配性能指标检验结果

表2 温拌沥青混合料温控要求

2.3 沥青混合料拌和及运输

在本施工路段沥青拌和的同时喷入表面活性剂水溶液，使活性剂均匀附着在沥青和水分子界面后在胶结材料内形成水膜性结构，即使环境温度下降，也能通过水膜的润滑作用抵消沥青粘度的变化，达到温拌的目的。

本工程沥青拌合楼具备自动添加温拌剂功能，在沥青喷洒后3s添加，并保证喷洒扇面重叠于沥青材料。单盘拌合料温拌周期至少60s，浓缩液喷洒时间不超过14s，按常规时间干拌并按40～50s湿拌后掺加矿粉继续拌和，直至无花白料产生为止。集料加热温度控制在140～160℃，沥青加热温度低于常规30～40℃，温拌沥青混合料出料温度控制在120～130℃，紧跟碾压过程中初压温度控制在120℃，终压温度在90～100℃之间。温拌沥青混合料温控具体要求详见下表2。

本工程采用三辆运力富足的大吨位运输车进行温拌沥青混合料运输，应保持车厢清洁，并在车厢底部喷洒隔离剂，按次序放料过程中应多次移动车辆，严格控制混合料离析。运料车辆停放于摊铺机前15～30cm位置，卸料时保持空挡位，在摊铺机的推动下前行。

2.4 路面摊铺施工及碾压

施工路段选用振幅和振频接近的摊铺机械两台，为保证摊铺的平整度，最大程度防止混合料发生离析，应按2～4m/min速度范围匀速连续摊铺，切忌随意调整速度或停顿。为消除摊铺缝隙，熨平板应紧密拼接，在摊铺施工开始前，安装并检查摊铺机械自动找平系统，摊铺速度、振幅、振频、供料量及混合料摊铺温度范围等参数均按照马歇尔试验进行确定。为加强控制下承层的稳定性，在摊铺前应对熨平板进行预热处理，并将温度保持在80～100℃之间，待摊铺设备到位后将木楔垫于熨平板下方。采用无触点双平衡法测量路面摊铺厚度并控制摊铺平整度。

通过刮调整板输送器供料量，使其尽可能匀速而连续运转，并将其料槽内的料位控制在刚淹没分料器转轴的高度，通过控制供料量，确保材料流量的稳定，从而保障平整度和密实度。

温拌沥青混合料摊铺结束后，对不均匀和不平整区域进行人工调整，之后按由外侧向内侧、由低向高的次序进行碾压。初压、复压和重压分别采用轮胎压路机、DD-130振动压路机和CC501振动压路机按2遍、3遍、4遍的遍数及“紧跟、慢碾、高频、低幅”的原则碾压，碾压速度分别控制在1.5～2km/h、3.5～4.5 km/h和2.5～4.5km/h。对压路机无法压实的区域，应通过机夯夯实混合料，并防止润滑油脂、油料等洒落于压实路面。

在本案例工程中，温拌沥青混合料摊铺施工以两台摊铺机梯队形式进行，在纵缝和平接缝处进行热接缝紧密黏结，两台摊铺机摊铺施工的距离控制在10～20cm，通过平接和斜接缝控制横向施工，将悬臂桩控制在摊铺段顶端，优化控制中面层横向施工缝稳定性能。施工结束后所进行的三次压实度检测结果表明，压实度分别达到98%、97.8%和97.7%，路面渗水系数在11.7～33.1之间，摩擦系数0.5～0.6，60℃动稳定度＞3000次/mm，构造深度0.85mm，试件孔隙率4.3%，马歇尔稳定度8.1KN，冻融劈裂强度0.63MPa，完全符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG_F40-2017）要求。

3.结束语

作为节能环保新材料，温拌沥青混合料拌和和摊铺温度明显降低，材料性能显著提升， 通过掺加表面活性剂水溶液作为温拌剂，增强沥青与粗细集料的粘附力，改善其和易性，使沥青混合料不会因拌和及压实温度的降低而发生胶结料老化及车辙的增加。与热拌和沥青相比，温拌沥青混合料温度降低30～40℃，拌和过程燃油消耗量比热拌和沥青节省20～25%，节能效果十分显著。在温拌沥青混合料摊铺施工过程中，完全可以实现无烟尘作业，生态环境效益也十分明显。此外，为保证温拌沥青混合料路面施工质量，必须加强各项施工环节及施工参数的严密控制，确保沥青混合料在低温下各项性能指标均达到设计规范要求。