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高寒地区温拌沥青混凝土路面施工工法 1.前言 传统的公路路面施工为热拌沥青混凝土施工法，要求最低施工温度部不低于10℃，在新疆等高寒地区，施工季节为6月—9月。采用温拌沥青后，最低施工温度可以降低至0℃，施工季节可延长至4月 2.工法特点 2.1高寒地区低温施工，可延长施工期两个月或更长。 2.2确保施工质量。温拌的压实受温度降低的影响小，延长了有效碾压时间，确保了压实度达标。 2.3拌合楼的服务半径增加一倍以上，温拌沥青混合料长距离运输后，仍能确保压实度。拌合楼数量可相应减少。 2.4节省机械燃油。 2.5很大程度上减少了温度离析。 2.6延长路面使用寿命。 2.7温拌添加剂具有很好的抗剥落效果。 2.8保护生态环境。 3.适用范围 适用于严寒地区高速公路、普通公路、市政道路及隧道内沥青混凝土路面施工。 4．工艺原理 温拌添加剂可直接添加至沥青中，拌和过程中在机械拌和力的作用下，温拌剂的亲水基团俘获大量毛细孔隙水，在沥青内部形成大量结构性水膜润滑结构。该水膜结构在拌和过程中将避免沥青胶结料的团聚效应，能够显著增加沥青混合料在较低温度时的拌和工作性。在压实过程中，在钢轮压路机的振动碾压和胶轮压路机的揉搓碾压作用下，水膜润滑作用得到最大程度的发挥，集料位置调整和骨架结构形成更加容易，促进沥青混合料压实。 图1给出的是温拌沥青混合料和热拌混合料相同情况下的温度下降曲线对比情况。从图中可以看出，温拌沥青混合料在较低温度下就可以实现充分压实，如果根据现场孔隙率3-5％的控制要求，温拌沥青混合料在100℃以上均可以满足要求，而热拌沥青混合料在140℃以下就很难满足空隙率控制要求，也就是说从可压实的温度范围来看，温拌沥青混合料要比热拌沥青混合料宽得多，这就意味着温拌沥青混合料可压实时间的延长，更利于现场施工组织，减少施工压力，实现沥青混合料的有效压实。另一方面，由于温拌沥青混合料本身温度降低，其与环境温度的差异减小，这就使得其温度下降速率要比热拌沥青混合料低得多，从而更进一步赢得了有效施工时间。 图1 热拌及温拌沥青混合料的碾压温度曲线 高寒地区往往较为偏远，其交通条件较差，单位时间内的有效运达里程较小，为了保证施工质量，需要设置更为密集的拌和楼布局。高海拔高寒地区拌和楼的布设存在困难，设置成本偏高。采用温拌技术，允许沥青混合料在出料后经历更长的运输时间，这样就可以减少拌和楼站场布置，集中资金建设大型站场，集中供料，保证施工质量。 温拌沥青混合料生产时其沥青温度只需要确保其流动性，而石料加热温度降低明显，出料温度显著下降，低于沥青胶结料中轻组分燃烧的临界温度，其污染物排放大幅度减少，这样有利于保护当地自然环境。因此从上述分析可以看出，温拌技术以其独特的技术特点，与高海拔高寒地区特殊的气候条件和施工条件有着很好的契合点，具有良好的适用性。 5.施工工艺流程及操作要点 5.1温拌配合比设计流程 测定粗集料的 测定粗集料的VCADRC 材料选择 材料试验 选择初试级配 纤维稳定剂 粗集料、细集料、矿粉 沥青、温拌剂 设计粗集料骨架，例如SMA—16，以4.75mm通过率为关键性筛孔，选用高、中、低3个档次，设计3组配比 选择初试沥青用量、温拌剂掺量，制作马歇尔试件 分析VMA、VCA，确定设计级配 对设计级配变化沥青用量制作马歇尔试件 分析VV、VFA等，确定最佳沥青用量 进行马歇尔试验，检验稳定度、流值 进行各种配合比设计检验，确定配合比 图5.1温拌 SMA混合料配合比设计流程 5.2温拌沥青配合比设计要点 5.2.1混合料配合比设计 改性沥青SMA-16配合比设计采用马歇尔试件体积设计方法，混合料的体积组成结构如图5.2.1-1所示。 VA VA VV VMA VCAmix 沥 青、温拌剂 空 隙 细集料、填料、纤维 集料（4.75mm） 温拌沥青混合料 图5.2.1-1 温拌改性沥青SMA-16混合料的各项体积指标 5.2.2温拌SMA混合料技术要求 温拌改性沥青SMA-16的矿料级配采用间断级配，其级配范围应符合JTGF40-2004中表5.3.2-2要求；改性沥青SMA-16的配合比设计应符合表5.2.2-1的技术要求；改性沥青SMA-16设计配合比检验应符合表5.2.2-2各项指标的要求。 表5.2.2-1 改性沥青SMA-13S型马歇尔试验配合比设计技术要求 试验项目 单 位 技术要求 马歇尔试件击实次数 / 两面各击75次 空隙率VV ％ 3－4 矿料间隙率VMA[1l ％ 不小于17.0 粗集料骨架间隙率VCAmix ％ 不大于VCADRC 沥青饱和度VFA ％ 75－85 稳定度[2l KN 不小于6.0 流值 mm 2－5 注：（1）VMA建议达到17%以上，经过各项验证后可酌情放宽到16.5%； （2）稳定