沥青混凝土路面的低温施工技术探究

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沥青混凝土路面的低温施工技术探究

发布时间:2023-02-02T07:47:09.082Z 来源:《工程建设标准化》2022年第18期 作者: 袁天池

[导读] 沥青混凝土是公路工程建设中路面铺筑作业的主要材料,新近推出的低温温拌施工技术,以其良好的施工效果和优越的技术性能,大幅提升了沥青混凝土路面施工的质量和效率,有力促进了公路工程的建设进程。

袁天池

龙建路桥股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150000

摘要:沥青混凝土是公路工程建设中路面铺筑作业的主要材料,新近推出的低温温拌施工技术,以其良好的施工效果和优越的技术性能,大幅提升了沥青混凝土路面施工的质量和效率,有力促进了公路工程的建设进程。本文从温拌沥青混凝土的技术机理展开论述,对整

个技术应用流程的各个环节的技术执行和管理进行全面剖析,旨在对这项先进技术进行深入探讨,促进它的普及应用,保障国家交通基础

设施建设稳步向前发展。

关键词:沥青混凝土路面;低温施工技术;路面施工

引言:温拌沥青混凝土路面施工技术的作用机理相对复杂,该技术从混合料拌和过程,温度控制,成料的运输以及公路路面施工现场的摊铺和最终的碾压作业,全套流程都有严格的技术标准和操作要求,相关人员必须对它进行深入学习和领会,严格执行各项技术要求,

在施工过程中加以科学利用,确保它的技术优势和应用价值得到充分发挥。

1.机理

在沥青混凝土公路路面施工中,温拌沥青混合料属于新兴材料,简称WMA。它是通过把调和沥青掺入沥青混合料内,保证沥青混凝土低温环境施工期间,其黏度性能仍然维持正常水平。如果工程的施工环境温度正常,这种材料也能促进沥青混凝土拌制过程中调低温度,

节约大量燃料,提升工程的经济性和环保性,工程的作业环境条件也可得到有效改善。通常SMA—WMA保持摄氏140到150度的拌和温度,

摊铺以及碾压作业的温度是摄氏70到130度,与HMA相比,降温幅度超过了30度。WMA材料有4种主要类型:①Aspha—Min沥青—矿物

法;②Foam温拌沥青混合料;③乳化平台温拌技术;④低熔点有机外加剂Sasobit。目前国内在第三和第四种技术应用方面达到比较成熟的

地步。第一,乳化平台温拌剂属于表面活性剂的一种,它包括亲水基以及亲油基两种分子组分,两种分子处于水溶液时亲水基发散到水

里,亲油基因相近的极性发生汇聚。拌制混合料时,拌和锅内一起放入沥青与温拌剂,表面活性剂的胶团因机械外力大量接触热沥青,一

些水分子附着于胶团外围很快蒸发,亲油基就会接触到沥青,部分残留水分子会结合表面活性剂的亲水基,沥青完成对集料的包裹,同时

相互之间出现大量结构性水膜,这种水膜润滑能力很强,不但促进混合料提升拌和质量,还能有效避免沥青胶浆发生不利于工况的结团现

象。对混合料进行摊铺碾压期间,结构性水膜的润滑效能就能发挥出来,能够加快摊铺速率,提升压实度。压实作业期间,水分子和水膜

受到机械撕扯和环境影响而散失,表面活性物就会集料和沥青的交界面快速转移,这是一种碱性物质,它和沥青抗剥落剂有相近的效果,

能够促进沥青更强有力地粘结集料;第二,温拌剂有接近摄氏115度的熔点,一旦温度超过这个数据,温拌剂就会对沥青内部与自己有相近

结构的饱和组分形成吸附,成为不易离析的稳定溶液,促使沥青黏度下降;如果温度条件没有达到这个数据,沥青中就会有晶体网状结构

生成,对沥青内部的饱和油分进行锁定,促进沥青低温黏度得到提升,最终促使混合料拌制及施工期间降低温度。

2.拌和

Sasobit是一种固体颗粒有机材料,它的熔点很低,沥青混凝土拌合站可以提前结合自身工况和测定的配比,称量出适用的剂量并包装好,拌和时直接投放即可。拌合站须就液相温拌剂焊接专门的添加设施,要求该设施为信息化系统,支持信号导入与输出,能够无缝连接

到整体控制系统,还要为其配置性能优良的计量设施,提前设定准确计量,而且保证添加设施维持合适压力,为温拌剂喷洒提供保障。温

拌技术应用期间,拌合站不用对原有料仓,材料配比及沥青用量进行改动,拌和期间同时投入沥青和温拌剂,要求温拌剂投放时的时间节

点要合理掌控,温拌剂要先于沥青投放完成,完成沥青喷洒后,矿粉投放可适当向后延时3到5秒。如果搅拌机能调节沥青和矿粉投放的前

后次序,也可先完成矿粉投放,再喷入沥青。添加温拌剂的设施必须保证能够精准计量,误差不能超过合理范围,主控制台须保证同步显

示温拌剂的添加过程。须注意拌和添加温拌剂的沥青混合料时必须把拌缸观察窗打开,方便疏散水汽。

3.温度控制

相关人员要严密监测沥青混凝土施工当天的气温,风速,运输距离,到场后的等待时长以及现场具体工况等,据此对温拌的成料进行温度调控,如果施工现场环境气温在摄氏10度以下,或者遭遇大风天气,温拌混合料可以结合具体情况对出料温度进行适度上调,以接近

或等同同类材料出料温度为宜,为摊铺和碾压作业争取时间,提升压实度。

4.运输

运输拌和完成的沥青温拌混合料期间,必须为材料进行油布保温,期间不得淋雨,不得污染材料,严格检查运输车保温覆盖的合格性。如果施工赶在低温的大风天气,为防止成料快速降温,还要为保温油布再覆盖一层棉被,还要为运输车设置侧箱保温设施,车辆卸料

时方可掀开妨碍作业的覆盖物。运输车拌和机下接料期间须不停地前后移动,要以分堆方式进行装料。车辆调度人员要仔细考察拌合站出

料能力和摊铺效率,据此调配运输车,保证留有余量,须保证摊铺作业持续进行,不得中断。摊铺期间运输车与摊铺机保持10到30厘米的

间距,并随着摊铺机的前移慢速卸料,不得撞到摊铺机。

5.摊铺

摊铺作业的摊铺机最好选择履带式沥青混凝土专用机械,要为受料斗进行防粘接剂和隔离剂薄层涂刷,同步开动摊铺机两台实施摊铺作业,二者前后保持10到20米的错开间距,以梯队方式同时开展摊铺作业,相邻摊幅的搭接宽度保证30到60厘米,尽量躲避运输车轮。如

果需要进行上下层搭接,须保证位置错开超过20厘米,熨平板要提前预热,保证大于等于摄氏100度的温度。①摊铺机适度提升适当提升夯

锤振级。摊铺碾压作业期间,摊铺作业时混合料在最高温度值,摊铺机宜适度提升夯锤的振级,力求达到最佳初始压实度。如果摊铺机是

ABG系列,可设置3.5到4.5级的夯锤振级,实际操作可结合集料强度针对性设置,以保证不击碎集料为前提,振级越高越好;②两台摊铺机降低间距。在高速公路上摊铺沥青混凝土时,为确保不离析,通常设置两台摊铺机实施梯队式同步摊铺,因为后面的摊铺机找平作业通常

是通过雪橇,在前面的摊铺机的作业面上完成,前面摊平的混合料碾压作业跟进不及,容易致使二者拼接部位发生温度离析,要避免这种问题,通常是以保证正常摊铺为前提,把二者的间距尽量缩短;③须控制摊铺机作业匀速慢行,作业连续进行不中断,螺旋布料器作业速

度须控制均匀不波动,两侧成料保证大于等于送料器高度的三分之二,降低材料离析风险,确保摊铺平整。

结束语:由此可见,在公路工程建设中采用温拌沥青混凝土铺筑路面,是近年来研发并投入利用的新兴材料和施工技术,它能保证沥青混凝土路面摊铺作业低温条件下也能维持良好的黏度,为后续的碾压作业创造有利条件,即使环境温度正常,它为可以促进沥青混合料

拌制期间节约燃料成本,改善作业条件,可有效提升工程的经济效益,还具备一定的环保性能。上述优势使它备受欢迎,施工人员和管理

人员还须熟练掌握这项技术的原理的操作流程,严格按照技术标准规范化操作,确保沥青混凝土路面施工优质高效完成。

参考文献

[1]陶卓辉,杜群乐,黄文元.Evotherm温拌沥青混凝土工作原理及低温施工研究[C]//中国乳化沥青技术和路面维修养护技术大会.中国公路学会,2008.

[2]李鹏飞,陈祥.高海拔地区沥青混凝土路面低温季节施工技术研究[J].建筑技术开发,2020(8):2.