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0 引言

由于某高速公路主要控制性工程難度大、施工周期長(zhǎng)，導(dǎo)致約2 km段落的瀝青路面工程工期被壓縮至10月中旬至11月中旬。根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)氣候條件，10月中旬以后日平均氣溫普遍低于10 ℃，無(wú)法滿足施工規(guī)范規(guī)定的氣溫邊界條件要求，導(dǎo)致通車目標(biāo)與質(zhì)量管控相互矛盾。為此，分析研究低溫條件下瀝青混合料溫度損失的主要原因，突破管理及技術(shù)的“瓶頸”，突破10 ℃的規(guī)范溫度“極限”，提高低溫條件下瀝青路面施工質(zhì)量顯得尤為重要[1-8]。本文結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，提出合理利用每天氣溫相對(duì)較高的施工時(shí)間，通過(guò)化學(xué)、物理等超常規(guī)手段，強(qiáng)化瀝青混合料保溫措施，可以保證氣溫在5～10 ℃范圍內(nèi)的瀝青路面低溫施工質(zhì)量。

1 影響因素分析

低溫條件下，影響瀝青路面施工質(zhì)量的主要原因是瀝青混合料溫度的損失，導(dǎo)致路面壓實(shí)度不能滿足要求。溫度損失主要表現(xiàn)在：瀝青混合料溫度不符合規(guī)定、運(yùn)輸車輛未覆蓋保溫、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、攤鋪速度不合理、熨平板加熱溫度不符合要求、初壓不緊跟、復(fù)壓不及時(shí)等。需要從這些因素里面，分析出主要因素，并采取相應(yīng)措施，從而提高低溫條件下瀝青路面施工質(zhì)量。

1.1 瀝青混合料溫度不符合規(guī)定

通過(guò)查看瀝青加熱罐內(nèi)瀝青溫度、干燥筒內(nèi)礦料溫度，以及對(duì)操作手進(jìn)行詢問(wèn)，瀝青混合料溫度如表1所示，符合規(guī)定要求。

但鑒于持續(xù)的低溫氣候條件(僅11時(shí)至15時(shí)符合規(guī)范規(guī)定的溫度要求)，瀝青混合料在施工中溫度損失較大，存在一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)，該原因是主要因素。

表1 瀝青混合料溫度檢查表℃瀝青品種瀝青加熱溫度礦料加熱溫度要求值實(shí)測(cè)值要求值實(shí)測(cè)值膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青185～190185～189195～205195～199SBS改性瀝青164～175168～173170～190179～188

1.2 運(yùn)輸車輛未覆蓋保溫

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看運(yùn)輸車輛覆蓋情況，并對(duì)相應(yīng)運(yùn)輸車輛進(jìn)行跟蹤記錄，發(fā)現(xiàn)部分運(yùn)輸車輛未按要求進(jìn)行全覆蓋，只覆蓋車箱頂部，車槽側(cè)板和后擋板未進(jìn)行保溫覆蓋，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后熱量降低10～20 ℃之間，平均降低值約為16 ℃， 這是溫度損失的第2大環(huán)節(jié)。因此，該原因是主要因素。

1.3 運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，車輛改裝符合要求，運(yùn)輸時(shí)間一般在2 h內(nèi)，溫度損失較小(一般在4～8 ℃之間)。因此，該原因不是主要因素。

1.4 攤鋪速度不合理

10月20日，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)正在施工瀝青中面層的2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行了速度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)攤鋪機(jī)按規(guī)定要求緩慢、勻速、連續(xù)不斷地?cái)備?，且攤鋪速度? m/min；10月23日，又對(duì)正在施工瀝青上面層的2臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行了速度測(cè)量，測(cè)得攤鋪速度為3 m/min，攤鋪速度合理，均符合規(guī)定要求。因此，該原因不是主要因素。

1.5 熨平板加熱溫度不符合要求

10月20日至23日，每天對(duì)準(zhǔn)備施工的一個(gè)作業(yè)點(diǎn)的2臺(tái)攤鋪機(jī)熨平板，在攤鋪前進(jìn)行了溫度測(cè)量，溫度分別為112、110、114、113、111、109 ℃，熨平板加熱溫度符合要求。因此，該原因不是主要因素。

1.6 初壓不緊跟

對(duì)現(xiàn)場(chǎng)瀝青混合料施工溫度進(jìn)行了測(cè)量(見表2)，發(fā)現(xiàn)如初壓不緊跟，隨著時(shí)間的推移，溫度迅速降低，首次碾壓之后，溫度降低約10～20 ℃，這是溫度損失的最大環(huán)節(jié)。因此，該原因是主要因素。

表2 攤鋪溫度檢查表℃瀝青品種瀝青攤鋪溫度初壓初壓完成要求值實(shí)測(cè)值要求溫度實(shí)測(cè)溫度膠粉/SBS復(fù)合改性瀝青≥170165～173≥165141～152SBS改性瀝青≥160162～169≥150137～145

1.7 復(fù)壓不及時(shí)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，同一攤鋪地點(diǎn)，初壓完成約2～3 min后，才進(jìn)行復(fù)壓，溫度損失約10 ℃，這是溫度損失的又一大環(huán)節(jié)。因此，該原因是主要因素。

經(jīng)過(guò)調(diào)查分析可以確定,瀝青混合料溫度不符合規(guī)定、運(yùn)輸車輛未覆蓋保溫、初壓不緊跟、復(fù)壓不及時(shí)等4項(xiàng)是造成瀝青路面施工溫度降低的主要原因。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，低溫條件下瀝青混合料溫度損失曲線的拐點(diǎn)發(fā)生在攤鋪、碾壓環(huán)節(jié)，見圖1。因此，上述環(huán)節(jié)是低溫條件下瀝青路面施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

圖1 瀝青溫度變化曲線圖

2 對(duì)策與實(shí)施

2.1 對(duì)策1： 添加溫拌劑

1) 通過(guò)查閱相關(guān)資料可知，在同樣配合比條件下加入溫拌劑，比常規(guī)熱拌可降低拌和、攤鋪、壓實(shí)溫度30～60 ℃，能有效適應(yīng)不利施工季節(jié)，在0 ℃以上的環(huán)境溫度下施工，同時(shí)還能保證壓實(shí)度和施工質(zhì)量，延緩瀝青路面壽命。因此，使用溫拌劑適用于冬季低溫情況下瀝青路面攤鋪施工。

為了驗(yàn)證在環(huán)境低溫狀態(tài)下、溫度散失幅度較大，以及初壓溫度低于規(guī)范和指南要求時(shí)，溫拌劑對(duì)瀝青混合料的流動(dòng)性、可塑性所起的效果，分別在試驗(yàn)室做了入模溫度為170 ℃(不加溫拌劑)、135 ℃(不加溫拌劑)、135 ℃(加溫拌劑)等3組馬歇爾試驗(yàn)，環(huán)境溫度為6 ℃，其結(jié)果見表3。

表3 SBS改性瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果(平均值)類別入模溫度/℃毛體積密度/(g·cm-3)空隙率/%高度/mm穩(wěn)定度/kN流值/mm未加溫拌劑1702.4993.36863.2513.9623.4未加溫拌劑1352.4555.05964.0510.4631.9加溫拌劑1352.4744.33763.5012.6829.4注:溫拌劑摻量為瀝青用量的7%。

通過(guò)表3數(shù)據(jù)可以看出，添加溫拌劑后，在溫度由規(guī)定的入模溫度170 ℃降低為135 ℃后，馬歇爾試驗(yàn)毛體積密度、空隙率、穩(wěn)定度、流值等各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)，且135 ℃入模的2組馬歇爾試驗(yàn)，加溫拌劑的數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于未加溫拌劑的。

2) 專人負(fù)責(zé)溫拌劑的添加和使用，確保溫拌劑足量且攪拌充分。

3) 采用“高拌低用”原則，在添加溫拌劑的同時(shí)，適當(dāng)提高瀝青混合料拌和溫度5～10 ℃，在低溫條件下使用，抵消溫度損失。

2.2 對(duì)策2： 對(duì)所有運(yùn)輸車輛進(jìn)行覆蓋保溫

1) 運(yùn)料車車槽清洗干凈，運(yùn)料車應(yīng)加厚棉被和苫布雙層覆蓋(2層固定在一起)的方式，四角密封牢固，能夠完全覆蓋混合料，不小于槽外沿30 cm。

2) 不得在瀝青混合料與車槽之間留有間隙，運(yùn)料車車槽側(cè)板和后擋板必須用加厚保溫板改裝，保溫板采用鐵皮板包裹巖棉制作，巖棉最小處厚度不小于10 cm，能夠完全包裹車槽側(cè)板和后擋板，保溫板與車槽之間的間隙處采用加裝巖棉，不得留有間隙，使整車具有極好的保溫隔熱性能。

3) 從運(yùn)輸?shù)綌備伂F(xiàn)場(chǎng)，再到卸料完成，全過(guò)程不得揭開棉被。

2.3 對(duì)策3： 控制壓路機(jī)碾壓距離

1) 控制壓路機(jī)與攤鋪機(jī)間的距離不超過(guò)15 m，盡可能緊跟攤鋪機(jī)，不得分段碾壓。

2) 足額配備碾壓設(shè)備，每個(gè)作業(yè)面配備4臺(tái)雙鋼輪高頻振動(dòng)壓路機(jī)(1臺(tái)備用)、2臺(tái)輪胎壓路機(jī)，確保碾壓及時(shí)。

3) 成立碾壓專班，專人指揮碾壓，確保壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)。

2.4 對(duì)策4： 規(guī)范碾壓組合，縮短碾壓設(shè)備間距

1) 成立碾壓專班，專人指揮。膠輪壓路機(jī)緊跟鋼輪壓路機(jī)，鋼輪在前，膠輪在后,保證“同進(jìn)同退”，最后一臺(tái)鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行終壓收面。

2) 擇優(yōu)選擇技術(shù)能力強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備操作手，足額配備壓路機(jī)，防止因加油、加水或設(shè)備故障導(dǎo)致碾壓停頓。

2.5 其他措施

為保證瀝青路面低溫施工質(zhì)量可控，還要綜合其他因素，全面分析，制定了如下措施：

1) 適當(dāng)提高油石比，機(jī)制砂和礦粉摻量，以及混合料級(jí)配的密實(shí)性。經(jīng)驗(yàn)證，瀝青混合料實(shí)際油石比，較最佳油石比提高0.1%，礦粉和機(jī)制砂配合均提高1%～2%，可有效提高瀝青面層空隙率和滲水系數(shù)指標(biāo)的合格率，但必須進(jìn)行試驗(yàn)論證，并經(jīng)監(jiān)理單位、業(yè)主單位簽字認(rèn)證。

2) 運(yùn)料車數(shù)量與拌和站產(chǎn)量、攤鋪速度、施工運(yùn)距等相匹配。施工過(guò)程中攤鋪機(jī)前至少應(yīng)有5輛運(yùn)料車，保證攤鋪的及時(shí)性和連續(xù)性，減少施工接縫，提高路面平整度。

3) 瀝青混合料的鋪筑盡量選擇在白天9時(shí)至17時(shí)溫度較高的時(shí)間段進(jìn)行。透層油和粘層油乳化瀝青必須在11時(shí)至14時(shí)氣溫最高時(shí)灑布，同時(shí)，地面溫度或氣溫不得低于5 ℃。如果低于5 ℃，采用70#A熱瀝青灑布，可適當(dāng)提高瀝青加熱溫度，保證灑布均勻，出現(xiàn)大風(fēng)時(shí)，停止灑布。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)合理利用每天氣溫相對(duì)較高的時(shí)間段施工，采用化學(xué)(如添加溫拌劑、改善配合比)、物理(如提升保溫措施等級(jí))等超常規(guī)手段，強(qiáng)化瀝青混合料保溫措施，保證了低溫條件下瀝青路面施工質(zhì)量，防止了因質(zhì)量不合格返工造成的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤，為按期通車及降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。