摘要：本文以四川省汶川至马尔康高速公路工程项目为项目背景，就公路沥青混凝土路面在冬季低温环境下的施工展开研究。对本项目中采用的SAW温拌剂的技术特点和性能参数进行了分析。并通过实际的工程实践表明，SAW温拌剂和沥青混凝土搅拌之后，能够显著的提升沥青混凝土低温时的韧性和强度。对提高公路工程的路面质量具有十分重要的意义。
关键字：SAW温拌剂；低温施工；沥青
1.工程背景
汶川至马尔康高速公路位于阿坝羌族自治州境内，是连接成都~德格~西藏的重要交通干线，对改善大西北地区的交通与经济，构建成都重要枢纽和重要节点城市马尔康、完善综合交通枢纽体系具有重要作用。该项目所位于我国西部西藏高原地区，年平均温度在6.3℃，对道路的施工提出了严峻的挑战。
2.SAW温拌剂主要技术指标
SAW 温拌剂是一种新型的节能、环保温拌剂。该温拌剂和沥青混凝土搅拌之后在地问下能够成功的克服沥青混凝土在低温条件下开裂、孔隙率和吸水率增高等问题，提高沥青混凝土的抗剥落能力。同时SAW温拌剂的使用，也能够使得沥青混凝土在低温条件下更容易摊铺和碾压，是的路面工程不需要要因为低温问题而长期的停工。SAW温拌剂主要技术指标如表所示。
SAW温拌剂主要技术指标
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SAW 型温拌剂通过诸多的实践工程证明，具有许多的优势。首先，由于SAW温拌剂具和沥青混凝土具有相同的密度，和沥青混凝土混拌具有更好的均匀性。另外，SAW温拌剂的使用不需要特殊的设备和器械，因此具有较好的经济效益。SAW温拌剂的使用能够增加混合料的和易性，以降低混合料各施工环节温度，实现沥青混合料在较低温度下施工的目的。同时由于该温拌剂具有与抗剥落剂相似的分子结构，从而可以显著增强沥青混合料的水稳性能。
3.SAW温拌剂在低温环境下沥青混凝土中的应用
SAW温拌剂在低温环境下掺入到沥青混凝土当中起到有效的对沥青混凝土的性能进行改良。在具体的应用当中，我们需要从以下几个方面进行SAW温拌剂的施工参数控制，以保证低温环境下沥青混凝土的施工质量，最大程度的满足设计质量标准。
3.1使用条件和范围
SAW温拌剂需要在特定的使用范围内使用，具体的使用条件如下：
1.适用于对环境保护和节能要求较高的公路工程项目当中；
2.适用于对通气要求较高的工程施工，例如隧道路面施工；
3.适用于穿越居民区以及人流密集区域的公路工程；
4.适用于需要在低温环境下施工的公路工程；
3.2 SAW温拌剂低温环境下沥青混凝土中施工工艺
SAW温拌剂在低温环境下沥青混凝土中施工工艺流程如下：
温拌剂添加→温拌沥青混合料的拌合→温拌沥青混合料的运输→温拌沥青混合料的摊铺和碾压。
SAW温拌剂在低温环境下沥青混凝土中应用每一个工艺流程的施工方法如下：
3.2.1.温拌剂的添加。将 SAW 型温拌剂按0.4%的比例加入沥青贮存罐中，保温剂和沥青混凝土混合均匀之后循环搅拌 2h 以上即可。另外需要指出的是，要根据一次工程用量进行搅拌，温拌剂和沥青混凝土搅拌完成之后应尽快用完，避免由于放置时间过长造成性能下降。当温拌沥青制备完成之后，遇到较为严重的延期时需妥善保存温拌沥青混凝土，原则上不能超过两周，否则需要重新搅拌。
3.2.2.温拌沥青混合料的拌合及温度控制。SAW型温拌剂的添加对沥青混合料拌和并没有产生明显的影响。SAW型温拌沥青混凝土的拌合的具体方法如下：
1）开始拌合之前进行试拌实验，以此来确定拌合的时间和温度。
2）首先，SAW型温拌沥青混凝土在拌合时，时间不能少于50秒，其中干拌10秒， 湿拌40秒。总体的搅拌时间需要根据实际情况来决定，一般而言，以混合料和温拌剂搅拌均匀，矿物颗粒覆盖充分为宜。
3）其次，拌合料出厂温度应当根据试验段数据进行确定。根据本工程的实践经验表明，SAW型温拌沥青混合料出厂温度180℃，运输到达现场温度170℃。混合料在摊铺时需要控制摊铺的温度，一般不能低于165摄氏度，宣布完成之后，需要立即进行初压以防止碳布料温度上升过快，一般不能低于165摄氏度。沥青混凝土终压温度应控制在90摄氏度。
3.2.3.对于SAW 型温拌沥青混合料的运输。在低温条件下的运输必须做好保温工作，实际过程当中，我们可以采用双层篷布、棉布或棉被将运输车进行覆盖，实现保温和环境保护的目的。因碾压时我们需要注意预留一定的安铺富余量。在摊铺过程中摊铺机前至少五辆车等料。
3.2.4.碾压组合方式及碾压步骤：SAW型温拌沥青混凝土的碾压应当根据项目特点和施工地点的气候特征以及路面结构形式，合理规范的进行碾压机械组合。确定碾压机械组合之后，进行相应的试铺验证并根据实验情况进行碾压参数调整。本工程项目的具体碾压机械组合方式为:3台钢轮压路机，三台30吨级胶轮压路机。其中采用了两台振荡式压路机。本项目的路面摊铺碾压原则为紧跟，慢压、高频、低幅。由于本项目的施工是处于低温环境下，在进行碾压时应当采用静压的方式进行找平。在找平时还需要减少喷水量，以防止混合料吸收过多的水出现冻结降低碾压效果。找平完成之后，采用高频震动碾压的方式进行初、复压（由于温度过低。不建议分初压、复压两个部分进行碾压找平）。
3.3 SAW温拌剂低温环境下沥青混凝土中应用的注意事项
SAW温拌剂低温环境下沥青混凝土中的应用同时也具有诸多的注意事项来保证混合料的施工质量，详细如下：
3.3.1SAW温拌剂混合料配合比设计控制事项
首先需要清楚的是，SAW温拌剂是一种沥青混凝土添加剂，在进行SAW温拌剂在进行配合比设计时，需要严格的根据产品的实用参数进行配比，切忌出现用量过多或者过少造成沥青混凝土的力学性能发生破坏受损。对于SAW温拌剂是一种复合型乳化添加剂，在一定程度上对沥青混合料性能也产生了影响和改变。通过本项目的实践研究表明，在低温环境下在沥青混凝土中添加SAW温拌剂虽然能够提高沥青混凝土在低温环境下的力学性能和稳定性。但是同时也会不可避免的降低沥青混凝土集料的粘附性[2]。综上所述，我们需要严格的对温拌剂混合料的配合比进行设计，使得。
SAW温拌剂混合料的配合比设计时要注意两点：第一，采用马歇尔法对热拌沥青混合料确定混合料的生产级配、最佳油石比为主；第二，采用热拌确定的级配和油石比以温拌设计的温度（一般比热拌低 20℃～30℃）成型试件，温拌混合料试件空隙率不应高出热拌混合料试件空隙的 0.5%。
3.3.2SAW温拌剂沥青混合料性能指标验证试验要求。检验温拌沥青混合料各项路用性能指标是否满足热拌混合料相应规范要求。其中温拌混合料马歇尔稳定度和流值仅作为参考性指标，动稳定度和水稳性作为主要检验指标。大量的室内试验及实践表明，该温拌沥青混合料不适合采用马歇尔直接设计，主要原因是：马歇尔法主要靠锤击的方式成型试件，不能有效地发挥温拌混合料中水膜的润滑作用，也不能有效地模拟实际路面的压实过程，因此成型后的试件空隙率比热拌高出 0.5%-1%。车辙试件成型中有一定的揉搓效果，与路面实际碾压情况相近，因此将动稳定度指标作为主要检验指标。尽管温拌混合料的马歇尔试件空隙率比热拌高出 0.5%-1%，但是温拌剂具有一定的改善沥青混合料水稳性的能力，因此将水稳性指标作为主要的检验指标。
3.3.3 SAW温拌剂沥青混合料生产过程中的温度控制要点。通过上文的讨论我们可以发现，SAW温拌剂沥青混合料在摊铺时需要严格的控制出厂和摊铺碾压时的温度。因此，对于SAW温拌剂沥青混合料的生产温度也需要进行严格的控制。在实际的生产过程当中我们需要从以下几点控制温度。在进行温拌剂沥青混合料生产之前，我们需要展开相应的实验。通过实验来确定最佳的生产温度和拌合温度及相应的拌合参数。切忌由于省事，而采用一般的拌合剂参数进行拌合施工。SAW温拌沥青混合料施工温度可根据气温划分为两种情况：正常条件（10℃以上）和低温条件（-5℃～10℃）。当气温低于-5℃、大风、下雨雪时，不得进行沥青路面施工。具体施工温度需要通过试验路确定。
3.3.4 SAW温拌沥青混合料摊铺和碾压。SAW温拌沥青混凝土咋摊铺时，需要注意对混合料进行揉搓和振动。只有通过充分的揉搓和振动之后，才能够确保温拌剂混合料的压实度得到保障。在低温环境中进行温混合料的碾压摊铺时，在终压完成之后，为了消除混合料的碾压痕迹，需要采用胶轮碾压机进行高频振动复压。
结论：SAW温拌剂是一种基于表面活性的乳化型温拌剂。在低温环境下掺入到沥青混凝土中对沥青混凝土的性能进行改良。本文以具体的工程实例展开对SAW型温拌沥青混凝土在低温环境下路面施工方法和流程进行了研究分析。根据实践经验提出了SAW型温拌沥青混凝土在低温环境下路面施工的具体参数和流程。期望能够为工程实践提供参考。
参考文献：
[1] 唐德密, 隆海健, 纪小平. 新型温拌剂在沥青路面冬季低温施工中的应用[J]. 中外公路, 2012, 32(2).
[2] 陈云飞. 温拌沥青混合料在寒冷地区高等级路面应用研究[D]. 长安大学.
[3] JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》
论文作者:董永国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：沥青论文; 混凝土论文; 低温论文; 温度论文; 环境论文; 路面论文; 马尔康论文; 《基层建设》2019年第31期论文;