温拌沥青混合料在路面养护工程中的应用

刘志强 许昌市农村公路管理处

经济的迅速发展，带动了交通事业的发展，作为基础设施主体工程，公路建设规模不断增长。沥青混凝土路面因其优良的使用性能，在世界各地得到了广泛应用。目前，我国仍以普通热拌沥青混合料为主，在施工过程中将会产生大量废气，污染环境。基于“节能、环保”的思想理念，本文提出了温拌沥青混合料，相比热拌沥青混合料，不仅可以改善沥青路用性能，还具有良好的经济效益和环境效益，对绿色交通事业发展具有重要的现实意义和应用价值。

一、温拌沥青混合料路用性能评价

（一）高温稳定性

矿料骨架和沥青决定路面抗高温形变能力，为提高温拌沥青混合料的高温稳定性，本文采用车辙试验对不同混合料进行检测分析。所得结果为70#基质沥青混合料DS均值为1576次/mm，SBS改性沥青混合料DS均值为4528次/mm，evotherm温拌剂DS均值为2695次/mm，ACMP-1温拌沥青改性剂DS均值为2695次/mm，ACMP-2温拌沥青改性剂DS均值为1435次/mm。由上述五种沥青混合料动稳定度结果分析，动稳定度最大的为SBS，其次为evotherm温拌剂、ACMP-1温拌沥青改性剂，动稳定度最小的为ACMP-2温拌沥青改性剂，说明相比70#基质沥青，evotherm温拌剂、ACMP-1温拌沥青改性剂的抗车辙性能较好。

（二）低温抗裂性

低温状态下，往往采用弯曲破坏试验检测混合料的抗裂性能，图1、图2为不同沥青混合料的抗弯拉强度和弯拉应变情况，通过对比分析可以得出以下结论：

（1）由图1可见，不同沥青混合料抗弯拉强度均存在一定区别，相比70#基质沥青混合料，其他四类混合料的抗弯拉强度均大于基质沥青，其中抗弯拉强度最大的为SBS，表明其低温抗裂性能良好。三种温拌沥青混合料对比分析，其中抗弯拉强度最大的为evotherm，说明其低温抗裂性能良好。

（2）由图2可见，不同沥青混合料抗弯拉强度均存在一定区别，其中弯拉应变最大的为SBS，其次为evotherm，且均大于70#基质沥青，说明evotherm低温抗裂性能良好。

图1 抗弯拉强度（单位：MPa）

图2 弯拉应变（单位：μ ε）

（三）水稳性能

在水冻融循环作用下，路面极易出现水损坏问题。针对不同沥青混合料在水稳性能检测时，可采用浸水马歇尔试验。其中70#基质沥青混合料残留稳定度为88.9%，SBS改性沥青混合料残留稳定度为94.6%，evotherm温拌剂残留稳定度为89.9%，ACMP-1温拌沥青改性剂残留稳定度为86.2%，ACMP-2温拌沥青改性剂残留稳定度为84.9%。上述五种沥青混合料残留稳定度均大于规范值85%，可达到规定要求。其中SBS改性沥青混合料残留稳定度最大，其次为evotherm温拌剂残留稳定度，两者均大于70#基质沥青。

二、工程概况

某公路工程为连接我省东西向的运输大通道，按照由上而下的顺序，原沥青路面结构为4cm改性沥青（SMA-13）+5cm石油沥青（AC-20I）+6cm石油沥青（AC-25I）+稀浆封层、透层+20cm 5.5%水泥稳定碎石基层+36cm4%水泥稳定碎石底基层。随着沿线经济的迅速发展，交通量越来越大，尤其是重载超载问题严重，沥青路面出现了大量病害，已影响行车舒适性。据现场调查发现，目前，路面强度仍可满足交通需求，仅部分路段车辙、坑槽病害较为严重，特别是长大纵坡路段。通过路面结构形式分析，本工程仅上面层采用SMA-13改性沥青，而中、下面层仍为普通道路石油沥青，这对抗车辙效果并不显著，加之重载车辆比重大，很容易破坏路面结构，影响路面使用寿命。

三、技术难点及解决方案

在沥青路面维修养护施工时，由于养护工程存在点多、线长、面广的特点，混合料运输一般较远，且路段与工程量比较分散，导致混合料运至现场后，普遍存在温度较低、表层结壳现象，这样会使混合料产生比较严重的温度离析，从而致使路面碾压不实、局部渗水，形成质量隐患。

沥青路面养护工程普遍存在线长、点多、面广等问题，一般来讲，混合料运输距离过远，运送到施工现场时，混合料很可能出现因温度不足而无法使用等情况。若在混合料温度较低情况下使用，则会出现严重温度离析问题，导致路面碾压不实、局部渗水，进而引发更大质量问题。

原设计决定先铣刨重铺局部车辙深度2cm以上路段，为保证混合料性能稳定，将3%路孚8000抗车辙剂掺加到重铺的改性沥青SMA-13混合料，以此提升混合料的高温稳定性。但因现场施工因素影响，混合料内掺加抗车辙剂之后，变得更加粘稠，混合料运送到施工场地后，存在严重的温度偏低、表层结壳情况，导致混合料温度离析问题严重，无法充分发挥材料的优势性能。

为保证工程施工质量，改善沥青混合料使用性能，解决上述问题，在室内试验研究的前提下，决定在铣刨重铺时，将5%Evotherm温拌剂掺加到混合料，并重新配置混合料配合比。选取其中具有代表性的路段为试验段，长度为1000m，由于施工时间在11月份，为保证施工质量，采用温拌沥青混合料进行施工，保证低温下具有良好施工铺筑效果。

四、试验段铺筑施工流程

（一）拌和

根据施工现场情况，采用间歇式拌和机械进行沥青混合料拌制，设备应设有采集、打印等功能。严格按照生产配合比进行各类原材料用量比例、沥青用量等合理控制，并保证计量准确。在施工中，掺入温拌剂的基质沥青时，需做好加热温度控制，一般可控制在150～160℃之间，而掺入温拌剂的改性沥青则需在160～170℃严格控制。拌和时间也是拌和施工的重点，一般以集料被沥青均匀裹覆为准，拌和时间不得低于45s。同时，严控出料质量，待混合料拌和后，不得出现花白、离析、结团等问题。

（二）运输

运输前，应将一层隔离剂涂抹在车厢底板和侧板上，不得存在过多积液。运输车可采取双层覆盖保温方案，如同时覆盖保温毡、棉被和帆布蓬，避免沥青混合料运输到现场温度低于规范要求。

（三）摊铺

图3 路面压实后外观情况

摊铺前，需保证施工面干净、无污染，且保持干燥。卸料时，需做混合料温度测定，若不满足规范要求，则不得使用。先加热熨平板，温度不得低于100℃，保证拼接紧密、无缝隙。根据施工要求，按照2～4m/min控制摊铺速度，保证整个摊铺过程连续、均匀、缓慢，保证摊铺机连续摊铺。

（四）碾压

摊铺施工后，需及时进行路面碾压，碾压一般分为3个阶段，应严格按照相关原则合理确定压实设备、碾压速度、遍数等参数。初压时采用振动压路机进行2～3遍碾压，碾压速度为2～4km/h。复压时先通过振动压路机进行2～3遍碾压施工，再通过胶轮压路机进行2～3遍碾压，碾压速度为3～5km/h。终压是为了消除明显轮迹，因此，碾压遍数为3～4遍，碾压速度控制在3～4km/h即可。做好碾压温度控制工作，初压时，沥青混合料的温度需控制在130℃以上，复压温度则需控制在110℃以上，终压温度控制在70℃以上。在混合料温度小于90℃时，振动压路机不得开启振动装置，避免损坏石料，影响路面质量。

（五）开放交通

完成上述施工后，需进行自然养护，待沥青路面表面温度降至50℃以下，便可开放交通。在此期间，严禁车辆通行碾压，损坏路面。

五、铺筑效果评价分析

（一）外观检测

通过目测法进行温拌沥青混合料施工后路面情况观测，图3为沥青混合料铺筑后路面图，由此可见，在低温环境下，路面表面平整、密实，未见明显轮迹，且无松散、裂缝等情况。

（二）性能检测

为检验温拌沥青混合料的施工应用效果，决定对混合料技术指标和现场检测结果进行对比分析，经检测掺加5%Evotherm温拌剂后，混合料压实度达到了98.8%，满足规范要求（≥98%），且渗水系数和平整度也有所提升，达到了理想效果。

六、结束语

综上所述，目前，我国公路建设事业已步入“建养并重”时期，路面养护维修对保证路面质量尤为重要。路面病害成因复杂，且分散性强，本文提出了掺加5%Evotherm温拌剂，来解决混合料摊铺、压实及局部渗水的问题，通过施工现场情况可见，温拌沥青混合料在路面养护施工中具有良好的应用效果，可达到施工要求。