瀝青混合料在路面中的優化設計與施工

王先麗

(山西運城路橋有限責任公司，山西運城 044000)

當前在我國公路工程中，瀝青路面的應用越來越多。但是在建成投入運營之后便不斷遭受著外在因素的綜合作用，路面病害時有發生，使得瀝青路面的使用性能急劇下降，危及行車安全。本文為此探討了瀝青混合料在路面中的優化設計與施工技術。

1 溫拌瀝青混合料及瀝青再生工藝在公路路面中的應用價值

瀝青溫拌廠拌混合料與傳統的熱瀝青混合料相比，能有效節省燃油約20%，具有明顯的節能效果，碳氧化合物排放濃度和排放速率分別減少36．5%和26．4%，瀝青煙排放濃度和排放速率分別減少54%和45．1%;瀝青再生工藝技術通過對銑刨料重新利用，每1 000 t舊瀝青材料可直接節省工程費用4萬元～4．5萬元，節約幅度達15%～17%。比如在河南省濮陽市濮范高速連接線大修工程，大量采用瀝青再生工藝，對二灰碎石基層、瀝青混凝土面層材料全部再生利用，原二灰碎石基層采用水泥就地冷再生工藝，瀝青混凝土下面層采用了廠拌溫拌熱再生工藝。

2 溫拌瀝青混合料的特點和優勢

傳統的瀝青混合料一般采用熱拌熱鋪施工，溫拌瀝青混合料與其相比，具有施工溫度低，耐久性好，且強度等各項指標符合規范要求，綜合使用性能優異的特點，同時能有效延長施工季節，0℃以上溫度條件下都可以進行瀝青混合料攤鋪，非常符合本地區多數公路當前的施工條件。除了更好地契合本地區氣候條件，溫拌瀝青混合料還有以下優勢:溫拌瀝青混合料施工溫度低，有效避免了熱拌瀝青混合料施工中經常發生的瀝青老化現象;溫拌瀝青混合料施工對碾壓溫度要求較低，間接延長了碾壓時間，有利于保證壓實質量;溫拌瀝青混合料施工可以有效減少煙塵排放，降低了對環境的污染。

3 溫拌瀝青混合料在路面中的優化設計與施工技術

3．1 工程概況

河南省濮陽市濮范高速連接線是濮范高速公路向東延伸的組成部分，是濮陽市連接山東省的一條重要出口，也是濮陽市內區域交通骨架，它的建設完成對于本地區的經濟發展和城市形象具有十分重要的意義。

3．2 施工要求

本工程的瀝青拌合設備采用的拌合樓為間歇式拌合機，為MARIN14000型。與熱拌瀝青混合料相比，加熱溫度適當降低，其中瀝青加熱溫度為155℃ ～165℃，集料加熱溫度比瀝青加熱溫度低10℃左右，瀝青混合料出料溫度不低于135℃，運輸到施工現場溫度下降不大于10℃，初壓溫度不低于125℃，混合料存儲溫度不低于90℃。

3．3 溫拌劑的添加

排氣口的設置高度稍大于混合料拌合區高度，以便氣體順利排出;溫拌劑在瀝青噴灑后延時4 s左右噴入，噴灑面要覆蓋瀝青混合料，在施工過程中，選擇溫拌劑自動添加裝置，現場采用專用配套設備進行噴灑，施工效果良好。

3．4 瀝青混合料的拌合

拌合次序為:集料→瀝青→溫拌劑→礦粉。各料拌合時間為2 s～3 s，加料完成后濕拌30 s，直至拌合均勻，無花白料，拌合溫度為140℃～160℃，混合料的出料溫度以不低于135℃為宜。

3．5 瀝青混合料的運輸與攤鋪注意事項

1)運輸前，要根據拌合站和攤鋪現場的距離，計算運輸車輛的數量，保證攤鋪機前有5輛運輸車供料待鋪;2)為防止混合料的離析，應多次挪動汽車位置，平衡裝料;3)運輸車輛在拌合站裝料前和到達攤鋪現場后，均應設專人檢測混合料的溫度，保證混合料溫度符合施工要求;4)運輸車輛在攤鋪現場要勻速行駛，禁止打急彎、死彎，靠近攤鋪機時，要注意不要撞擊到攤鋪設備;5)攤鋪過程中要加強前、后場聯系，根據出料情況控制攤鋪速度，盡量避免變換速率和中途停頓。

3．6 施工效果

本施工工藝與熱拌瀝青混合料相比，所檢測壓實度、滲水系數、馬歇爾穩定度、流值等各項指標均符合設計、規范要求。采用該工藝后，施工現場周邊環保效果明顯改善，各類有害氣體排放量都大幅度降低;每噸溫拌瀝青混合料相比熱拌瀝青混合料節約燃油1．2 kg以上，有效節省燃油約20%，極大提高了工程經濟效益。

4 新技術、新工藝在瀝青混合料施工中的應用

4．1 納米復合材料技術的應用

由于瀝青混合料是粘彈塑性材料，高溫下瀝青混凝土強度不足以抵抗重荷載的反復作用，車輪下的部分瀝青混合料就會產生變形并逐漸被壓到兩側，不斷鼓起后形成較大的永久變形，產生車轍。導致很多經高溫暴曬與車輛碾壓后的瀝青路面起起伏伏，影響行車安全。采用納米復合材料技術研發的高性能瀝青混合料改性劑，在瀝青混合料拌合、施工過程中，會受高溫作用而軟化，經碾壓后能根據混合料間隙形狀成型，并填充到混合料空隙中，限制石料顆粒間的相對滑動，增加嵌擠力。同時改性劑與瀝青膠漿纏繞在一起，形成一個立體網狀結構，將石料顆粒牢牢限制在網格內，提高瀝青混合料的強度。此外，還能有效預防和解決水損害等常見路面病害，部分性能指標達到國內外領先水平。

4．2 瀝青再生工藝

瀝青再生工藝可對二灰碎石基層、瀝青混凝土面層材料全部再生利用，原二灰碎石基層采用水泥就地冷再生工藝，瀝青混凝土下面層采用了廠拌溫拌熱再生工藝。該技術通過對銑刨料重新利用，每1 000 t舊瀝青材料可直接節省工程費用4萬元～4．5萬元，節約幅度達15%～17%;碳氧化合物排放濃度和排放速率分別減少36．5%和26．4%，瀝青煙排放濃度和排放速率分別減少54%和45．1%。同時有企業利用廢舊輪胎和廢塑料開發出了更耐久的瀝青混合料，這種含有聚合物廢料的混合料比傳統混合料更不易變形，當路線縱坡較大或路面出現裂縫時這種混合料的表現要好得多，特別是遇到高溫和交通堵塞時，這種混合料可以經受住更大的交通載荷，提高路面的結構能力。

5 結語

瀝青混合料在路面中的優化設計與施工目的就是加強各個環節的質量管理，對其進行嚴格的施工質量控制，長期保證路面質量，保障行車安全。我單位承建的河南省濮陽市濮范高速連接線大修工程，采用溫拌瀝青混合料及瀝青再生工藝實踐證明，使用了該施工方法，保證了工程質量，降低了工程成本，達到了預期的效果。

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