溫拌-抗車轍技術(shù)在高原地區(qū)的應(yīng)用淺析

董述芝，孫修雷，徐全威，安豐偉

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

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溫拌-抗車轍技術(shù)在高原地區(qū)的應(yīng)用淺析

董述芝，孫修雷，徐全威，安豐偉

(江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

摘要：為了解決高原地區(qū)可施工時間短，常規(guī)瀝青混合料壓實困難，瀝青路面施工均勻性、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性等難以保證的問題，在瀝青混合料中添加溫拌-抗車轍復(fù)合增效劑，混合料車轍試驗表明其高溫性能較好，動穩(wěn)定度達(dá)到了普通瀝青混合料的四倍。并在青海省某高速公路鋪筑了試驗路，現(xiàn)場施工結(jié)果表明，復(fù)合增效劑效果明顯，初壓溫度降到115 ℃。

關(guān)鍵詞：溫拌；抗車轍；推移；高原地區(qū)

1概述

我國西北地區(qū)幅員遼闊，海拔高，氣候干旱少雨，相對濕度低，冬季長而春秋短，日照充足輻射強，晝夜溫差大。高海拔地區(qū)施工條件惡劣，標(biāo)段長，運距遠(yuǎn)，可施工時間短，常規(guī)瀝青混合料壓實困難，進(jìn)而影響瀝青路面施工均勻性、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性等綜合使用性能，導(dǎo)致瀝青路面在通車短期時間內(nèi)就出現(xiàn)車轍、推移等高溫穩(wěn)定類病害。為提高瀝青混合料的綜合路用性能，青海以往工程曾使用過SBS現(xiàn)場濕法改性瀝青，但由于施工溫度很難滿足SBS改性瀝青的要求而應(yīng)用效果不佳。

在充分分析高海拔高寒地區(qū)瀝青路面施工不利影響因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合溫拌劑和抗車轍劑的特點以及青海省瀝青路面的性能需求，對溫拌瀝青混合料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，通過現(xiàn)場試驗路的鋪筑，對該混合料的溫拌特性進(jìn)行工程驗證。

2溫拌-抗車轍復(fù)合增效劑的選擇

為比選出適合高海拔高寒地區(qū)的復(fù)合增效劑，挑選了一種液體添加劑和一種固體添加劑進(jìn)行了馬歇爾試驗和車轍試驗的比對，試驗結(jié)果如表1、表2所示。

表1　兩種溫拌混合料在不同成型溫度

從表1可以看出，成型溫度越低，混合料壓實越困難，而摻加固體添加劑劑的混合料更易壓實。但即使添加了復(fù)合增效劑，成型溫度也不宜過低。

表2　兩種溫拌混合料車轍試驗對比

從表2可以看出，雖然兩種溫拌混合料的抗車轍試驗都滿足規(guī)范的技術(shù)要求，但是摻加固體添加劑的混合料在抗車轍方面具有明顯的優(yōu)勢。

綜合表1、表2的試驗結(jié)果，選擇固體添加劑為最終溫拌-抗車轍復(fù)合增效劑。

溫拌-抗車轍復(fù)合增效劑添加前后的路用性能對比溫拌-抗車轍復(fù)合增效劑添加前后的路用性能對比如表3所示。

表3　溫拌劑添加前后的路用性能對比

從表3可以看出，添加了復(fù)合增效劑之后，各項路用性能指標(biāo)均有大幅提升。尤其是動穩(wěn)定度，達(dá)到了添加之前的近四倍。

4試驗段鋪筑

2013年9月初，在青海省某公路完成了上面層AC-13的試驗段鋪筑工作。試驗段于下午3時開始鋪筑，下午7時結(jié)束，至攤鋪結(jié)束時共鋪筑10車混合料。試驗段鋪筑實測現(xiàn)場空氣溫度在8~12 ℃，地表溫度在5~12 ℃，風(fēng)速在2~4級左右，施工期間有間歇性小雨，加速降溫，給施工帶來了更為不利影響。

4.1　拌和樓控制

試驗段鋪筑當(dāng)天采用江蘇華通動力重工ABH-4000型間歇式拌和樓，生產(chǎn)過程由計算機(jī)自動控制。拌和樓基本能連續(xù)穩(wěn)定出料，各冷料倉運輸皮帶轉(zhuǎn)速均勻。從瀝青混合料外觀來看，瀝青裹覆均勻、無花白料、無結(jié)塊等現(xiàn)象。混合料出料溫度如表4所示。

表4　溫拌瀝青混合料出料溫度

4.2　混合料的攤鋪及碾壓

從攤鋪現(xiàn)場看，鋪面較好，在施工前半段采集了攤鋪溫度﹑初壓溫度﹑復(fù)壓溫度，初壓控制在120~130 ℃，基本滿足碾壓溫度的要求，溫度數(shù)據(jù)如表5所示。在半幅攤鋪兩車混合料后遭遇下雨天氣，初壓溫度下降到90~100 ℃，難以滿足碾壓溫度要求。

表5　瀝青混合料攤鋪前半段溫度、初壓

現(xiàn)場除降低混合料碾壓溫度外，為便于現(xiàn)場施工組織，額外減少膠輪碾壓遍數(shù)，采用兩臺雙鋼輪振動壓路機(jī)和兩臺膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

表6　試驗段碾壓方案

4.3　試驗段相關(guān)試驗檢測

(1)混合料試驗結(jié)果

從攤鋪現(xiàn)場取回混合料進(jìn)行馬歇爾試驗和抽提試驗，試驗結(jié)果如表7、表8和圖1所示。

表7　瀝青混合料馬歇爾試驗結(jié)果

表8　抽提試驗結(jié)果

圖1　試驗段混合料抽提后礦料級配與生產(chǎn)配合比級配對照圖

根據(jù)抽提篩分結(jié)果可知，油石比滿足指導(dǎo)意見控制要求，但級配偏粗，抽提后礦料合成級配2.36mm篩孔通過率超出控制范圍。

(2)現(xiàn)場試驗檢測結(jié)果

現(xiàn)場試驗檢測的內(nèi)容包括芯樣厚度和壓實度兩方面。檢測結(jié)果如表9和圖2所示。

表9　路面芯樣厚度及壓實度

圖2　試驗段混合料碾壓溫度與壓實度關(guān)系圖

試驗路整體鋪筑情況來看，由于施工期間現(xiàn)場溫度較低，另有間歇性小雨影響，加快了混合料降溫速率，在碾壓遍數(shù)的減少情況下，芯樣理論壓實度有5/12不滿足《公路工程質(zhì)量檢測評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1-2004)的要求。

5結(jié)語

通過室內(nèi)試驗可以看出，添加了復(fù)合增效劑之后，混合料路用性能的各項指標(biāo)尤其是動穩(wěn)定度指標(biāo)有大幅提升。壓實度與初壓溫度的對比，顯示出初壓溫度是保證壓實度的基礎(chǔ)。在低溫施工環(huán)境條件下，即使摻加了溫拌劑，也應(yīng)該保持一定的初壓溫度。建議初壓溫度不低于115 ℃(宜控制在120 ℃以上)，壓實度才能滿足《公路工程質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

參考文獻(xiàn)：

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[6]公路工程質(zhì)量檢測評定標(biāo)準(zhǔn)(JTGF80/1-2004)[S].

作者簡介：董述芝(1986-)，女，技術(shù)員，主要瀝青路面材料及施工方面的研究。

收稿日期：2014-10-12

中圖分類號：U416.214

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0010-02