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表面活性温拌技术在高速公路施工中的应用

作者

郭庆

陕西路桥集团有限公司 陕西 西安 710000

1 前言

现阶段,我国道路工程中沥青混凝土路面占比超过 95% ,相较于其他类型路面,该结构形式展现出优异的耐磨性能、抗滑特性以及持久的使用年限。调查显示,当前国内主要采用热拌沥青工艺,然而在交通荷载与环境因素的共同作用下,此类路面易产生各类病害,同时伴随大量污染物的释放。相较而言,温拌沥青技术通过降低拌和温度,不仅有效减少了有害气体排放,还能在保证混合料力学性能的同时实现节能环保目标。

2 温拌沥青技术类别、原理

2.1 温拌沥青技术类别

根据其作用机制,温拌沥青可划分为四类:首先,沥青-矿物结合法,该技术通过添加如合成沸石等细粉末,促使沥青混合料发生发泡反应,从而实现低温施工的目标;其次,有机添加剂法,采用特定的有机降黏剂以减弱沥青与骨料之间的粘结力,达到温拌效果,但由于所用降黏剂中可能含有蜡类成分,在低温环境下的实际应用效果仍需深入研究;第三,泡沫沥青技术,则利用温拌剂将沥青转变为泡沫状态,通过引入高压水蒸发,形成泡沫结构,从而有效降低施工温度并改善施工性能;最后,表面活性剂法,是在沥青混合料中加入表面活性剂,使其表面张力减弱,增强粘结剂的分散性,从而实现温拌的目的。这四种方法各有不同的作用机制,适应不同的施工需求和条件。

4.2 工艺原理

温拌沥青工艺涉及在沥青混合料制备阶段引入适宜的温拌添加剂,并确保其均匀分散,以此构建润滑界面,并显著提升沥青与集料之间的包裹性和粘结力。通过此方法,拌和温度得以降低约 30C ,这不仅有助于节约建筑行业能源消耗,同时也对提升道路工程质量产生了积极影响。

3 表面活性温拌技术在高速公路施工中的应用

3.1 拌和

在沥青混合料的制备过程中,采用 LB3000 型设备进行物料加工,并须添加特定添加剂以满足质量标准。添加剂的计量需确保高精度,避免误差,并具备自动调节功能以精确控制温度和添加剂的混合。基于既定的掺和速率参数和热拌基础,需精心设定加料程序,随后进行温拌沥青的喷洒,延迟3 至6 秒后再续喷,最佳喷洒时间应为8 至10 秒。喷洒完毕后,进一步喷洒浓缩液,此过程是保障路面性能的关键措施,对提升道路品质具有一定的参考价值。

3.2 运输

温拌沥青混合料在搅拌过程中,由于其特殊的运输工艺要求,必须配置大吨位运输设备。基于铺面能量消耗的理论分析,所选运输车辆应具备足够的运载能力以满足施工需求。施工准备阶段需对原材料进行油水预拌处理,以预防材料与运输容器内壁发生黏附现象。装料作业应由专业人员监督指导,采用"前-中-后"的装载顺序,确保运输过程中混合料的均匀性。运输路线应严格规划,避免急转弯、急加速等异常工况,保持匀速行驶状态。同时需优化运输时间,确保施工连续性。运输全程应采取覆盖措施,控制水分蒸发速率,维持混合料含水率,从而保障材料性能稳定性。

3.3 摊铺

在热拌沥青混合料摊铺施工前,需对基层的各项技术指标进行系统检测,包括但不限于结构强度、几何尺寸及高程参数,以验证其是否符合设计规范要求。摊铺设备预热环节需严格控制熨平板温度在80-100℃范围内。正式摊铺时,应在平整的基层表面设置基准垫块,通过多次调平确保其标高精度满足施工标准。针对摊铺厚度与平整度控制,应采用非接触式双基准面测量系统进行检测,其中厚度指标需采用多种检测方法交叉验证。摊铺作业面划分应遵循 3-5 个工作段原则,每个工作段设置 3 个检测断面,采用精密水准仪进行测量并记录数据。摊铺过程中需重点监控混合料的松铺厚度,同步做好压实工艺参数记录。施工异常情况应及时进行动态调整,但需保持摊铺速度的稳定性以确保施工连续性。高程控制采用双基准线法,各结构层的高程偏差应控制在 15-20cm 范围内,虚铺厚度须严格按施工规范执行。

3.4 碾压

在高速公路施工过程中,温拌沥青混合料的压实作业需遵循初压、复压和终压三个关键工序。压实施工中,压路机应保持匀速缓慢行进,严格禁止急停急转等操作,以防止混合料发生位移。施工期间需安排专业技术人员实时监测沥青温度,并合理调配施工机械设备。碾压作业通常遵循由外及内、循序渐进的顺序,其行进速度需与摊铺速度保持同步。对于机械无法覆盖的边角区域,应采用人工或小型压实设备进行补充碾压。在沥青混凝土摊铺完成后,须在混合料温度不低于 100C 时立即开展初压作业,此举可有效预防材料开裂、推移等质量缺陷。初压应遵循自下而上的施工顺序,相邻碾压带重叠宽度控制在 30-40 厘米范围内。碾压轨迹应与摊铺方向保持一致,不得随意变更,以确保材料均匀压实。复压工序须紧随初压之后进行,碾压速度控制在 2-4 公里/小时,碾压遍数以 2-4 次为宜。碾压前应在钢轮表面均匀涂布隔离剂,以防止粘轮现象发生。碾压完成后需采用核子密度仪进行密实度检测,确保各项指标符合规范要求。终压作为最后一道关键工序,碾压速度宜保持在 3-5 公里/小时,碾压遍数不少于 2次,且混合料温度不得低于 70C 。压实作业完成后,应及时使用核子仪检测密实度,并采用平整度仪进行路面平整度测量,所得数据应详细记录,为后续质量验收提供可靠依据。

3.5 接缝

在沥青路面摊铺施工过程中,采用梯形流水作业法组织施工,纵向热接缝处理采用搭接工艺,通过有效的接缝处理技术实现结构整体性,为后续碾压工序创造有利条件。施工过程中需严格控制相邻摊铺机间距在10-20cm 范围内,接缝形式可采用平面或斜面处理,并确保接缝处理质量达到规范要求。施工完成后应及时进行切缝及清理作业。针对横向平接缝施工,采用 3m 直尺进行平整度检测。钢轮压路机作为关键施工机械,其对接缝部位的碾压效果直接影响工程质量,需确保碾压后无明显高差。碾压完成后需再次使用 3m 直尺复核平整度,确保满足设计要求。此外,上下层横向接缝应错开布置,最小错距不得小于1m。横向接缝与桥梁伸缩缝之间应保持适当距离,并确保两侧平整度符合标准。

4 结语

综上所述,在高速公路工程建设领域,温拌沥青混凝土路面技术作为当前国内重点推广应用的核心施工工艺,其规范应用对确保道路结构稳定性、提升路面使用性能具有关键作用。

参考文献:

[1]李振,徐世法,罗晓辉,等.温拌再生沥青混合料压实特性评价[J].北京建筑工程学院学报,2020,26(1):14-19.

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