馬源源 何智強
(鄭州飛達路橋工程有限公司,河南 鄭州 450000)
溫拌瀝青混合料的簡稱為WMA,是利用溫拌瀝青技術制備的路用瀝青材料,通過物理化學反應,可在較低溫度下完成瀝青混合料一系列施工工藝,如生產、攤鋪、碾壓等,該項技術不會影響瀝青材料的路用性能。相比熱拌瀝青路面施工效果,熱拌瀝青技術能夠降低能耗、節約資源,且對溫度要求較低,具有良好的施工效果。其特點如下:
1)降低生產成本。常規瀝青混合料溫度多控制在160℃以上,而溫拌瀝青混合料溫度多為110~130℃,溫度降幅為30~50℃之間,與此同時,石料加熱溫度也會隨之下降,這種情況下,將大大降低油料消耗,一般可降低20~40%左右,由經濟性分析,效益可觀。
2)環境友好,社會效益良好。瀝青加熱后,極易出現瀝青煙氣,140℃為輕油的沸點,當瀝青溫度高于此值±時,瀝青輕油就會以“藍煙”的形式出現,也就是所說的輕油揮發,作為一種化學物品,將嚴重危害人體健康,并加重環境污染。此外,溫拌瀝青技術的應用,也可以降低粉塵等顆粒物的排放,因此,具有良好環境效益與社會效益。
3)施工時間長,溫拌瀝青混合料施工對溫度要求不高,在生產、攤鋪及碾壓等施工環節無需太高的溫度,可保證施工的靈活性、便利性。并能大大縮小料溫和環境溫度之間的差距,延長存儲、運輸時間。
某工程總長度為14.8km,根據整體規劃要求,需進行5.4km主線基層、面層鋪筑。該路段為輔道路段,所在地光照充足,降雨較少,四季分明,雨熱同期。如選用熱拌瀝青混合料施工,施工時間較短,只有4個月,為5月~9月,由施工方面來看,此工程施工工期緊張,任務大。為降低施工難度,決定選用溫拌瀝青混合料進行施工,可有效增加施工周期,減小施工難度。為此,選用200m作為試驗段進行施工。
1)拌和。選取LB3000型拌和機進行溫拌瀝青混合料拌制,溫拌瀝青混合料拌和過程中,需將溫拌添加劑的添加裝置安設到普通瀝青混合料拌和設備上。保證添加裝置計量無誤,全自動控制整個添加過程,精度與溫拌添加劑添加量允許范圍相符。按照目標配合比,利用熱料配比設計進行加料程序設置,選取后加法用于礦粉,在瀝青噴灑后溫拌濃縮液延遲3到6s后逐步噴入,8到10s之間為噴入時間,并保證完成瀝青噴灑作業后,噴灑濃縮液作業也能夠同時完成。
2)運輸。選取噸位較大的自卸汽車進行溫拌瀝青混合料運輸,相比攤鋪能力,運輸車運力應多出一些。為避免混合料粘黏車廂板,需將一層油水混合液涂刷到車廂側板、底板文職,避免車廂底部存有余液。裝料時,需指派專人對車輛進行指揮,一般裝料順序為由前—后—中間,避免離析問題出現在混合料內。按照既定路線行駛,車輛運送過程中盡可能不出現急轉彎、急剎車等問題,防止混合料離析問題出現,車輛需勻速行駛,及早向施工現場運送材料,只有這樣才能保證不間斷攤鋪施工,運輸過程中為防止材料水分蒸發過快,需覆蓋苫布。
3)攤鋪。溫拌瀝青混合料攤鋪前,需對下承層質量、高程與幾何尺寸等進行詳細檢查,保證其質量符合施工規定。攤鋪機施工前,要先預熱熨平板,80到100℃為預熱溫度。攤鋪機到達指定位置后,需將墊木設置到熨平板下,要求必須保證墊木實測高程沒有誤差,多次校準,直到與施工規定相符。選取無觸點雙平衡量控制其厚度、平整度。起步后需對其高程、橫坡、厚度等進行及時檢測。特別是厚度方面,要求進行多個位置測量并做好記錄工作,攤鋪前在攤鋪段上確定幾個斷面,一般為3到5個,各個斷面橫向選定3點,即左、中、右,基層頂面高程需選取水準儀進行測量,并做好記錄,攤鋪后需對所有斷面的點位進行重新測量,并將瀝青混合料虛鋪厚度計算出來,隨后碾壓攤鋪段。如高程、橫坡出現問題,需及時做好校對、調整工作。要求連續攤鋪瀝青混合料,不得隨意變換攤鋪速度。兩側基準梁高程由水準儀放出,與攤鋪結構層設計高程+虛鋪厚度總和相比,基準梁高程應多出一些,一般為15到20cm,進而對攤鋪高程基準進行嚴格控制。
4)碾壓。(1)初壓。攤鋪瀝青混合料后,要求在100℃以上控制初壓溫度,如材料推移、發裂等問題不出現,要求在高溫下進行碾壓施工,初壓選取的壓路機為雙鋼輪振動壓路機,噸位控制在11到18t之間,其碾壓遍數為2遍,速度需控制在每小時2到3km之間。碾壓時需按照從低到高的順序進行,30到40cm為相近兩段碾壓重疊寬度。施工過程中,驅動輪與攤鋪機相對,不得隨意更改碾壓路線、碾壓方向,避免推移混合料問題出現。(2)復壓。初壓施工完成后,需及時進行復壓施工,按照每小時2到4km的速度通過重型膠輪壓路機(噸位為25到35t)進行2到4遍碾壓。選取膠輪壓路機施工時,需進行一定量隔離劑的涂刷,為提高輪胎問題,需先碾壓高溫區。并將圍裙保溫設置到輪胎壓路機輪胎外圍,混合料表面壓實后不得出現顯著輪跡,壓實度可選取核子密度儀進行測量。(3)終壓。復壓后即可進行終壓作業,該階段選取的機械為雙鋼輪壓路機,噸位為10到16t之間,速度控制在每小時3到5km,碾壓遍數為2遍,并在70℃以上控制碾壓溫度。完成終壓作業后,必須進行壓實度復測,選取的儀器為核子密度儀;平整度檢測選取的儀器為平整度儀,取芯后進行密實度試驗等,并做好記錄作業。
5)接縫處理。在施工中,一般采取半幅攤鋪的方式來滿足交通通行要求,在碾壓完半幅路面后需要進行切縫處理,從而確保接縫的平整性,并對縱向接縫進行清理,保持干凈整潔。在攤鋪碾壓另半幅路面時,將在縱縫內噴射一層乳化瀝青粘結層,壓路機緩慢移動至新攤鋪半幅路面,移動距離控制在20—25cm范圍內。平接縫是橫向接縫的主要類型,在攤鋪碾壓完混合料且滅有完全冷卻的情況下,通過3m直尺詳細測量路面平整度與厚度,并通過人工方式切除不符合要求的攤鋪面。新混合料攤鋪前,需要將接縫位置清理干凈,并在接縫處涂抹粘層油,攤鋪接縫位置后立即實施壓實作業。
綜上所述,目前, 環境污染和能源枯竭已經成為全球普遍關注的兩大熱點, 為了保護生存環境, 世界各國都在倡導“低碳”技術。溫拌瀝青混合料由于具有降低生產能耗、減少廢氣和粉塵排放等優點, 而成為瀝青路面材料領域里一項很有前景的新興材料。在路面養護施工中合理運用溫拌瀝青技術,不僅能夠達到良好施工效果,還具有經濟價值,這對道路工程建設具有重要意義。