魏晓飞
(1.河北交规院瑞志交通技术咨询有限公司,石家庄 050000;2.河北省道路结构与材料技术创新中心,石家庄 050000)
为了提升沥青混凝土路面的使用性能,需要做好沥青材料的优化工作。在沥青材料配置过程中,将废旧橡胶与沥青结合不仅能降低改性沥青的生产成本,还能提升沥青材料的综合性能,将废旧轮胎等资源二次利用,具有良好的节能性与环保性。
温拌沥青施工技术是指沥青混合料在拌和前,向沥青材料中加入温拌剂进行充分搅拌的一种技术类型。搅拌过程中,橡胶沥青中的混合料能够与温拌剂充分融合,温拌剂与橡胶沥青混合料的充分反应能够使沥青表面分子充分润滑,从而提升橡胶沥青材料的综合性能,尤其是在低温环境下的碾压力,进而提高橡胶沥青材料的适用性。橡胶沥青材料在与其他矿料充分混合后,在碾压过程中能够得到集聚,且温拌橡胶沥青施工技术能够提高橡胶沥青材料黏合力,是提高公路工程的重要技术[1]。
随着我国交通运输行业的不断发展,交通运输对公路工程的质量提出了更高的要求,传统的沥青路面施工技术已经难以满足实际发展需求,所以,必须采用科学的施工技术提高沥青路面质量,使其能够承载更高的强度、重量更大的货物运输需求,延长公路沥青路面的使用寿命,同时提高车辆行驶安全性,防止多种交通意外事故发生。因此,温拌橡胶沥青施工技术的应用逐渐广泛。
温拌橡胶沥青施工的流程为:(1)施工图纸设计。根据道路工程的建设要求以及现场实际情况,需要开展科学的施工图纸设计,在图纸中明确橡胶沥青路面每一项施工细节,从而避免施工质量问题出现。(2)根据施工图制订科学的施工组织规划,将橡胶沥青路面施工责任落实到部门和个人。(3)根据施工质量要求,精准控制温拌橡胶沥青生产,明确橡胶沥青混合料中各种骨料的配比等。(4)严格控制温拌橡胶沥青搅拌流程,确保橡胶沥青混合料搅拌质量,控制温度、湿度等影响因素,并在搅拌完成后做好质量验收和质量检测工作,保证温拌橡胶沥青材料达到设计标准。(5)温拌橡胶沥青配制完成后,开展橡胶沥青路面摊铺工作,并做好摊铺质量控制,保证橡胶沥青路面能够达到公路工程施工设计要求。
在公路工程施工前,需要做好各项准备工作,主要包括材料准备、技术准备以及工程基础准备等。首先,根据橡胶沥青路面施工要求,准备相应规格的橡胶沥青材料、温拌剂以及其他骨料,并明确各材料的配比。其次,需要将橡胶沥青路面基层中的杂物、杂草、石块以及软土地基等进行清除,做好基层清理和地基处理工作,确保橡胶沥青路面摊铺能够顺利进行。最后,施工人员需要做好技术交底和技术准备工作,确保施工人员采用的施工技术能够达到施工建设要求,施工人员需要对施工中需要使用的材料和机械等进行质量检测[2]。
拌和是影响温拌橡胶沥青混合料质量的关键因素,因此,必须做好温拌橡胶沥青拌和工作,保证其能够满足施工质量要求。首先,在温度控制方面,橡胶沥青混合料拌和过程中,各骨料与外加剂之间会发生一定的反应,从而产生大量的热量,如果热量集聚程度过高,会影响橡胶沥青混合料质量,因此,需要做好温度控制工作,当温度过高时,需要保证温度能够充分散尽,防止对橡胶沥青混合料材料质量造成影响。其次,在拌和过程中,需要保证拌和速度均匀稳定,不能出现拌和速度过快的问题,否则会对橡胶沥青混合料质量造成影响。最后,需要严格控制橡胶沥青混合料拌和均匀性,确保骨料与温拌剂充分混合,提升橡胶沥青材料质量,为后续的摊铺施工打下牢固基础[3]。
在保证橡胶沥青混合料质量后,需要根据施工设计要求开展摊铺施工。通常情况下,橡胶沥青摊铺施工需要采用履带式摊铺设备,将橡胶沥青混合料充分压实,能够避免橡胶沥青路面出现波浪或离析问题,从而提升橡胶沥青路面的质量。此外,在摊铺过程中,为了提高摊铺施工质量,可以在摊铺机的受料区域适当涂抹一些防黏结剂或隔离剂量,能够提高橡胶沥青混合料摊铺质量。同时,需要根据橡胶沥青路面的宽度和长度选择适当规格的摊铺机械,并确保橡胶沥青路面摊铺施工的连续性,如果受到外界因素影响必须中断施工,则需要对已经摊铺好的橡胶沥青路面做好保护措施,防止其受到破坏[4]。
某市某公路设计时速为80 km/h,全长约52 km,所处区域为温带,冬季气温较低,因为热拌沥青混合料施工技术的能耗较高,结合当地实际情况,经过技术人员的分析决定采用温拌橡胶沥青混合料施工技术。
为了提高路面性能,在本次工程中采用橡胶沥青混合料作为基础材料。在原材料选择过程中,为了提高施工连续性,在温拌橡胶沥青混合料配制过程中,采用干法工艺,并采用维他连接剂,在温拌橡胶沥青混合料的配合比设计中,采用沥青用量、橡胶粉用量确定混合料中沥青和橡胶粉的所占比例;结合试验配置,确定橡胶沥青混合料中橡胶粉加热量为沥青用量的21%,最终混合料中沥青用量为4.55%,其他连接剂为橡胶粉质量的4.5%,温拌剂为橡胶质量的2.8%,试验结果证明该橡胶沥青混合料的性能指标能够满足工程建设需求。
橡胶沥青混合料在拌和前提前配置好温拌剂、连接剂的使用量,对间歇式拌和设备功率进行设定,并对温拌剂等材料质量进行检测,温拌橡胶沥青混合料相比于常规混合料而言,因为拌和温度较高,所以沥青黏结力有所降低,为此必须保证温拌剂的质量,确保温拌剂质量符合规定,从而提升橡胶沥青混合料拌和质量。在橡胶沥青混合料搅拌过程中,首先需要将其橡胶沥青与温拌剂进行拌和,时间控制在20 s,拌和完成后加入集料,且因为受到水蒸气的影响,可能会出现填料难以加入的问题,为此需要准确掌握矿粉加入的时机。
因为橡胶沥青混合料拌和温度相对较高,在运输过程中需要做好保温措施,在橡胶沥青混合料出现温度过低的问题时,会导致混合料难以摊铺施工,所以,需要控制橡胶沥青混合料在运输过程中出现的温度损失问题;同时,由于具有一定温度的橡胶沥青混合料在与车体接触后,可能会与车体黏结,从而浪费大量材料,橡胶沥青混合料在装车前需要对车辆进行刷油处理,使车辆表面的润滑性提升。在橡胶沥青混合料运输过程中,需要做好速度等控制工作,保证运输测量运输前进,从而避免橡胶沥青混合料出现离析问题,为后续施工建设打下基础。
采用摊铺机械设备进行施工时,需要做好路面沥青混合料摊铺厚度测量工作,本次工程中摊铺厚度允许偏差为±3 mm;在摊铺施工结束,压实作业开展前,禁止施工人员踩踏,并结合橡胶沥青混合料路面实际情况对其进行人工找补,确保橡胶沥青混合料摊铺均匀性;同时需要考虑到橡胶沥青混合料的温度,确保温度负荷作业规定,从而有效提升公路路面质量。通过科学的橡胶沥青混合料摊铺,构成路面基础,在厚度均匀的情况下,能够为后续压实作业奠定基础,确保后续压实施工质量[5]。
碾压作业过程中,需要做好接缝处理工作,橡胶沥青混合料在摊铺一段距离后出现一定的纵向接缝,碾压不到位会导致路面后期出现高出基准面的问题,所以,需要采用科学的接缝处理技术,在本次工程中采用人工接缝处理方式,将路面摊铺尾部的位置人工切除,对切除后的橡胶沥青废料涂抹透层油,采用科学的碾压施工技术能够全面提升路面平整性,从而使接缝问题得到科学处理,是橡胶沥青混合料施工技术的关键。
为了验证橡胶沥青混合料施工后的路面强度性能,依据规范标准制作马歇尔试件,试验结果见表1。
表1 橡胶沥青混合料强度试验结果
按照试验2 h、24 h以及72 h脱模后马歇尔稳定度与流值试验结果可以明确,温拌橡胶沥青混合料马歇尔稳定性会随着时间的增加而增强,流值会逐渐减少,说明采用橡胶沥青混合料施工技术后,橡胶沥青混合料具有较高的强度和承载能力。
为了明确橡胶沥青混合料施工后路面的水稳定性,按照试验规范制作试件,利用浸水马歇尔试验检测其水稳定性,检测结果见表2。
表2 橡胶沥青混合料残留稳定性试验结果
通过对比浸水与未浸水的马歇尔试验可以明确,温拌橡胶沥青混合料在浸水状态下不稳定度平均值为19.55 kN,残留稳定度在95%,证明温拌橡胶沥青混合料具有良好的水稳定性。
综上所述,本文简要阐述了温拌橡胶沥青混合料的基本概念,并对温拌橡胶沥青混合料的施工技术关键要点进行分析,最后结合具体道路工程案例,提出了温拌橡胶沥青混合料施工技术的具体应用方式,结果证明该技术具有良好的应用效果,路面强度、水稳定性都得到一定幅度的提升,符合公路工程建设标准,希望能对我国道路工程建设起到一定的借鉴与帮助作用,不断提升温拌橡胶沥青混合料施工技术水平。