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摘要:现阶段,随着我国经济的快速发展,公路事业发展的也十分迅速,目前大量公路进入养护维修阶段,公路养护时间紧、工程量大成为当前公路养护工作中的现状,传统的热拌沥青混合料对施工温度等有着严格的要求,在一定程度上限制了养护施工的时间和周期,温拌沥青混合料技术的出现能够有效降低混合料的拌和、摊铺和碾压温度,大大延长了公路养护施工的周期。同时能够有效减少废气排放,实现了节能减排。
关键词:温拌沥青混合料技术;公路养护工程;应用
引言
公路养护是延长公路使用寿命。保证公路正常使用的重要工作,传统公路养护工程中多应用热拌沥青混合料技术,这种技术在应用过程中造成的高能耗、高污染,和公路养护后出现的老化严重问题都是推动温拌沥青混合料技术出现的主要力量。从温拌沥青混合料技术入手,分析温拌沥青混合料技术在公路养护工程中的应用,为我国公路养护技术水平的进一步提升贡献力量。
1研究公路工程温拌沥青混合料施工技术的现实意义
沥青作为公路工程施工建设的重要组成部分,其施工方法是决定工程建设能否达到预期效果的关键。而传统沥青使用方法是通过高温生产热拌沥青混合料,此过程产生的高温,不仅会对周边环境造成影响,还会对施工人员的人身安全产生威胁。为解决环境污染与相关资源浪费问题,工程建设人员应采用温拌沥青混合料方法,即在低温环境下进行生产,以达到公路工程项目建设使用的可持续性目标。
2温拌沥青混合料技术的分类
2.1沥青发泡型
该方法的基本原理是在混合料拌和过程中或者沥青进入拌和锅筒之前导入水,诱发沥青发泡,通过发泡形成的沥青膜结构来实现较低温度下对集料的裹覆,同时降低沥青混合料操作温度。按照发泡方法的不同,又可分为拌和过程细微发泡和拌和前机械发泡两种类型。发泡工艺实现降低施工温度一般都较为成功,但重点需要关注解决石料与沥青粘附力问题。
2.2胶结料降粘型热拌
沥青混合料的施工工作性取决于沥青的高温粘度,而其抗变形能力与沥青在夏季路面使用温度条件下的粘度相关。添加有机类添加剂,使得沥青高温粘度降,但同时夏季温度下粘度不变化,甚至提高,可以说是温拌最朴素的技术思路。降粘技术路线的技术关键是平衡温拌效果与温拌剂对混合料性能的影响,既要达到降低拌合温度30℃以上的目的,又不能影响混合料的低温和粘结性能。
2.3表面活性类温拌技术
即采用表面活性类添加剂的温拌技术。在拌和过程中,通过表面活性类填加剂独特的界面作,加速沥青分散和裹附石料,在沥青内部形成独特的润滑结构,该结构帮助混合料在温拌界定温度下维持足够的工作性。在混合料成型后,添加剂及其工艺过程不对路面使用性能构成负面影响。
3温拌沥青混合料技术在公路养护工程中的应用
3.1施工准备
(1)掌握材料性能,明确价格,控制好材料的运输距离,调查并收集所有相关信息;(2)对施工所用材料进行抽样送检,使施工所用材料的各项技术指标满足施工要求;(3)在材料确定后,不能随意更改;(4)施工机械设备应保持良好且稳定的性能,使用前进行必要的检查与调试,确保其处在较佳工况;(5)机械设备要与工程量相匹配,在数量上要有充足的保障,特别是较为重要的机械设备,应准备好备用设备。
3.2节能减排
传统热拌沥青混合料技术的应用过程中对于能源的消耗和对于周边环境的污染不容忽视,我国每年在沥青路面施工过程中需要消耗近200万t的燃油,造成240万m3的废气排放量,是我国环境污染治理工作中的重点之一,温拌沥青混合料技术的研发和应用有效实现了沥青路面施工中的节能减排,具有时代价值。J省高速公路的沥青路面铺筑过程中主要应用发泡温拌沥青技术,利用水分与热沥青的接触形成的水蒸气有效降低沥青料的黏度,从而有效降低沥青料混合所需要的温度,从而实现了温拌沥青混合料,实现了能源的节约和沥青烟的抑制,成功实现全程910km沥青路面铺筑工程中的节能减排,节能效率达到30%,节约大量的燃油费用;沥青烟排放抑制效率达到90%,其中苯并芘等有毒有害物质排放量降低90%以上,一氧化碳、二氧化碳等气体排放量降低50%以上。除此外,J省高速公路应用温拌沥青混合料技术过程中,还做了水分在温拌沥青混合料施工过程中的迁移、渗透、残余跟踪,借助表面活性和迁移渗透理论,帮助业内消除了有关“水分可能影响温拌沥青混合料性能及路面性能”的顾虑,为发泡技术和温拌沥青混合料技术的推广和应用奠定了基础。
3.3混合料摊铺公路工程温拌沥青混合料的摊铺作业,要根据路面的宽度与坡度,来选择摊铺设备的型号与数量。同时,还要结合工程建设的实际情况,对摊铺机的宽度与横坡进行调整,以提高实际施工的适用性。此外,在进行摊铺作业前,要做好预热处理工作,即保证熨平板的温度在100℃以上。应将提升路面初始压实度作为目标,即通过控制其振动频率与振幅进行实现。摊铺施工中,应确保摊铺的连续性与均匀性,不得随意变换速度或中途停止施工,以此提升路面的平整度,降低混合料离析等情况的出现,每分钟摊铺速度必须控制在2~6m之间。
3.4接缝
(1)纵接缝为避免对交通通行造成影响,可选用半幅摊铺的方式进行薄层罩面施工。半幅摊铺碾压完成后,对完成摊铺的半幅纵向接缝实施切缝处理,以此确保接缝的平整性,并清理纵向接缝,确保其整洁性。第二个半幅摊铺时,可将一层乳化沥青黏结层喷射到纵缝内,碾压施工中,在完成摊铺施工中,压路机向新摊铺半幅缓慢移动,每次进行20~25cm移动后,进行一遍碾压,确保新摊铺面层上碾压符合规定后,停止施工。(2)横接缝平接缝为高等级公路横向接缝的主要类型。完成摊铺碾压工作后,在混合料没有完全冷却的状况下,路面平整度与厚度可通过直尺(3m)进行详细测量,与施工要求不符的部分,可利用人工或机械的措施切除掉摊铺面。摊铺新混合料前,应清理干净接缝位置,并进行黏层油的涂抹,摊铺接缝位置后,应马上进行压实作业,按照横向—纵向的顺序进行压实。
4温拌沥青混合料在公路养护发展趋势
(1)公路隧道路面养护施工。在隧道沥青路面施工过程中,由于隧道内部的通风状况不佳,摊铺过程中产生的烟尘会在一定时间内聚集,从而加剧了隧道内部施工工作环境恶劣程度。利用温拌沥青混合料技术进行公路隧道路面养护,可以降低混合料摊铺碾压温度得以降低,减少了沥青烟排放,有效保障了隧道内部施工人员的健康安全。(2)密实型超薄层路面施工。在公路沥青路面养护中沥青路面整体状况较好,有时为了恢复沥青路面的平整度而采用薄层沥青混合料,薄层沥青混合料由于沥青层厚度小,摊铺之后短时间内会散失大量热量,如果碾压不及时将会严重影响实际的压实效果,采用温拌沥青混合料技术能够大大提高薄层沥青混合料的碾压时间。
结语
温拌沥青混合料技术拥有节能减排、施工温度要求低、降低公路养护频率等优势,相较于传统热拌沥青混合料技术而言,更符合国家、社会当下的要求,能够承担起更大的路用责任。因此,在我国公路大部分进入养护期的当下,推广应用温拌沥青混合料技术势在必行,进一步优化和改造温拌沥青混合料技术也是必然趋势。
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