新型環保改性瀝青在路面施工中的應用技術

竇國濤

(山西新世紀交通建設工程咨詢有限公司，山西 太原 030006)

0 引言

進入21世紀以來，我國經濟的發展又上了一個新的臺階，公路工程建設發展也到了一個新的階段，同時伴隨著道路使用年限的增長以及交通量流量的逐年增加，也帶來了公路養護方面的問題，大量高等級瀝青路面需要進行維修、翻鋪和重建，而普通的熱拌瀝青在施工及制作過程中產生的高溫、老化等問題，大大縮短了路面的使用壽命，產生大量的有害氣體，威脅到周邊居民的身體健康，加劇了環境污染。在我國已建成的高等級路面中，瀝青路面數量比例很大，按照以往的傳統舊路面處理方法，工程造價較高、工期較長，產生的有毒有害氣體多。隨著我國近幾年環境問題的日趨嚴重，傳統舊路面處理方法已無法跟上當前人們的環保意識，而新型環保改性瀝青作為一種新材料的應用，對降低建設成本、保護生態環境、構建環保友好型和循環利用型公路工程都有重大的社會意義[1]。

1 工程概況

山西省運城境內PPP路面改造項目G209線平陸段，屬于二級公路，起點樁號為K1327+756，終點樁號為K1332+870，設計使用年限為12 a，該路段連接村鎮街道化嚴重，大型及拖掛車輛較多，給沿線居民的出行帶來了安全隱患；因路面破損坑洼嚴重且平整度十分差，車輛經過的地方塵土飛揚，噪聲很大，粉塵、噪聲污染十分嚴重，當地政府已將該公路作為重點整治路段。該路段改建施工中，在處治完基層的病害后將7 cm的老路瀝青面層替換為新型環保改性瀝青，這種技術很好地解決了原有路面上舊的瀝青混合料浪費及新熱拌瀝青混合料污染環境問題，通過添加新的材料與黏結劑黏結，可以解決施工中的污染等問題，極大降低了對環境的污染。

2 新型環保改性瀝青材料指南

2.1 新型環保型瀝青改性劑的定義及指標

新型環保型瀝青改性劑，是通過降低瀝青的高溫黏度和針入度、攤鋪溫度，以改善瀝青混合料的施工和易性的材料。分為固體和液體兩大類，其技術要求應符合表1的規定。

表1 新型環保型瀝青改性劑的技術要求

2.2 新型環保型瀝青改性混合料

新型環保型瀝青改性混合料是在配制過程中添加新型瀝青改性劑，降低混合料的施工溫度和減少有毒有害氣體排放量。一般采用A級道路石油瀝青或SBS改性瀝青、橡膠瀝青等，標號為70，90，其技術指標應符合瀝青技術規范要求[2]。

3 新型環保型瀝青混合料配合比

1)目標配合比設計流程見圖1。

2)配合比設計的細分。

選用符合要求的材料和成型方式，道路車轍試驗動穩定度應符合如下規定：

a.對于新型環保密級配瀝青混合料，其動穩定度不小于3 500次/mm。

c.對于新型大孔隙開級配排水式瀝青混合料，其動穩定度不小于3 800次/mm。

4 施工工藝

4.1 施工氣候

新型環保改性瀝青混合料的攤鋪應避免在夏季多雨時節進行。雨季盡量不安排瀝青混合料的施工。

4.2 溫度控制

1)新型環保改性瀝青混合料的施工溫度：a.標號70的瀝青加熱溫度為155 ℃～165 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于125 ℃，初壓溫度常溫施工不小于120 ℃，終壓溫度不小于70 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。b.標號90的瀝青加熱溫度150 ℃～160 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于120 ℃，初壓溫度常溫施工不小于115 ℃，終壓溫度不小于70 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

2)節能環保型復合 SBS 改性瀝青混合料的施工溫度：SBS改性瀝青加熱溫度165 ℃～170 ℃，攤鋪溫度常溫施工不小于145 ℃，初壓溫度常溫施工不小于135 ℃，終壓溫度不小于75 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

3)節能環保型復合橡膠改性瀝青混合料的施工溫度：橡膠瀝青加熱溫度165 ℃～190 ℃，攤鋪溫度不小于145 ℃，初壓溫度不小于135 ℃，終壓溫度不小于75 ℃，開放交通溫度不大于50 ℃。

4.3 拌和

固體類節能環保型瀝青改性劑可采用干法或濕法兩種工藝，當采用干法工藝時，先將改性劑與熱集料接觸，均勻拌和時間延長幾秒鐘；當采用濕法工藝時，先將改性劑均勻散布在制備的瀝青中，形成瀝青混合料。當使用量較小時，可委派專人在拌和站窗口投放。原材料、礦料級配不符合要求時，應重新進行目標配合比設計。

4.4 運輸

1)拌和后的瀝青混合料采用自卸車運輸。拌和好即可裝車運輸到現場，要注意其時效性。自卸運輸車的數量應稍多于計算好的所需運輸車量，以防料不夠用而進行二次補料。

2)自卸車運輸混合料過程中，必須用帆布嚴密覆蓋住車廂瀝青混合料，防止混合料受到雨淋、水毀等因素的影響，同時要考慮大氣的污染以及氣溫下降帶來的不利影響。

4.5 攤鋪

新型環保改性瀝青混合料攤鋪過程中先對熨平板加熱，在攤鋪過程中，震動頻率剛開始以低頻為主，以控制其初始壓實度。先要進行試驗段的試鋪，進行虛鋪厚度的測試，為后續路面攤鋪厚度和橫坡度得到依據。當鋪筑寬度大于一個車道時，可用兩臺攤鋪機組成梯隊攤鋪。攤鋪速度應根據拌和站生產能力進行控制，可用下式計算：

S=Q×n/(60×b×H×r)。

其中，S為攤鋪機行進速度，m/min；Q為拌和站每臺機小時產量，t/h；n為拌和機臺數；b為攤鋪寬度，m；H為攤鋪層厚度，m；r為RAP混合料毛體積密度，t/m3。

4.6 混合料的壓實與成型

壓實設備應配有輪胎式、振動式單鋼輪及振動式雙鋼輪壓路機，應根據路面的結構性能選擇合理的機械組合與參數。壓實過程中應遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則。碾壓段長度初壓為20 m～30 m、復壓及終壓為 30 m～50 m。攤鋪寬度超過6 m 時，宜采用2臺～4臺鋼輪壓路機、2臺輪胎壓路機。

5 施工過程中的檢測和質量標準

新型環保改性瀝青混合料的質量控制主要在于施工過程中的控制，以下一系列指標控制如基層寬度、平整度、中線、標高、鉆孔取芯等指標要跟進施工的進度隨時檢測，為施工完成后質量的驗收提供依據(如表2所示)。

表2 施工過程質量控制要求

6 開放交通等注意事項

新型環保改性瀝青路面待路面溫度低于50 ℃時方可開放交通，不得污染損壞，并做好通車后的養護管理工作。

7 結語

運城境內PPP路面改造項目G209線平陸段采用新型環保改性瀝青的方法進行施工，在正確的施工方案指導下，新型環保改性瀝青技術從施工質量以及環保方面都取得了很大的成功；與傳統熱瀝青路面相比節約了資金，降低了工程造價，節省了運輸費，改善了空氣質量，節約能源，為社會建立了優質的品質工程。通過實驗論證和工程實踐證明，采用新型節能環保改性瀝青技術，可節省能源30%～40%，減少溫室氣體排放60%以上，減少瀝青煙氣等有毒氣體的排放70%以上，是名副其實的高性能低污染高新技術。另一方面，采用新型環保瀝青改性劑還可以與其他改性劑配合使用，實現復合改性瀝青的施工性能和產品性能大幅度提升，對提高特重載交通及重載交通道路使用壽命具有極大的意義。新型環保改性瀝青技術符合建設資源節約、環境友好型社會要求和國家產業政策，有利于節能減排和可持續發展，同時又保證了路面的施工質量。