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【摘要】温拌沥青混合料是一种新型的节能低碳环保材料，温拌沥青路面在国内的研究和应用尚处于起步阶段。本文依托云南省某温拌沥青试验路施工实际情况，开展温拌沥青路面施工技术研究，得出温拌沥青混合料从拌和、摊铺到碾压的科学施工工艺，为温拌沥青路面的在国内的推广应用积累经验。
【关键词】温拌沥青混合料；施工技术；拌和；摊铺；碾压
1. 前言
温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌沥青混合料（150°C～180°C）和冷拌（常温）（10°C～40°C）沥青混合料之间，路用性能和使用性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型的节能低碳减排筑路材料[1]。上世纪90年代后期，美国和欧洲国家开展了温拌沥青混合料的研究。2005年9月中国第1条温拌沥青实验路在北京昌平区的110支线上铺筑成功，2006年6月在上海市虹口区的中心城区道路铺筑了第2条温拌沥青混合料实验路[2]。
2. 温拌沥青混合料机理
2.1温拌沥青混合料WMA（warm mix asphalt）的机理是沥青混合料使用的沥青中掺加添加剂，降低沥青在高温下的粘度，增加沥青混合料的和易性，使沥青混合料能在相对较低的温度下进行拌和、摊铺与压实。温拌沥青混合料的研究起源于欧洲，通过加入添加剂或采用泡沫沥青的方法，在保持热拌沥青混合料优良路用性能和施工质量的同时，有效降低了沥青混合料的拌和、摊铺和碾压温度。生产热拌沥青混合料，需要将沥青从常温加热到140°C左右，矿料从常温加热到160～180°C，拌和后的混合料温度一般不低于150°C，摊铺和碾压时的温度一般不低于120°C，而温拌沥青混合料拌和温度一般可降至100～120°C，摊铺与碾压温度在80～90°C即可保证施工质量[3]。
2.2目前，根据实现温拌的技术不同，温拌技术大致可以分为4类：
（1）添加合成沸石的沥青矿物法。沸石内部的结合水随着时间的增长慢慢的脱离沸石，进入沥青混合料中并产生所谓的发泡反应，使得沥青混合料在较低的温度下具备良好的和易性，易于拌和、摊铺与碾压。
（2）温拌沥青混合料泡沫法。这种方法是将泡沫结合物料加入到混合料中拌和以达到良好的裹附效果，由泡沫结合料起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性。各类添加剂大约在99°C下熔化，温度在其熔点以上时，会产生大量液体降低结合料粘度。
（3）表面活性法。该方法是将一种特殊的浓缩液添加至热沥青来实现温拌。
（4）添加低熔点的有机添加剂，从化学角度来改变粘温曲线，使加入有机添加剂的沥青在较低的温度时具备较低的粘度，实现温拌[4]。
2.3温拌沥青混合料的优势主要体现在环境和经济效益上。与热拌沥青混合料相比，能够在比较低的温度下拌和、摊铺与碾压，具备热拌沥青混合料的使用质量和路用性能，可以极大的降低能源消耗并减少废气的排放。采用温拌技术可以显著降低混合料生产过程中有害气体的排放，降低位于城市的沥青混合料拌和厂的减排压力，有益于城市空气质量的提高。尤其在隧道路面施工中，采用温拌料技术可以为施工人员创造出良好的施工环境[5]。同时温拌沥青混合料沥青加热温度相对较低，减少沥青老化，增强温拌沥青混合料的耐久性。
3. 拌和流程
（1）本文依托项目全线按一级标准进行建设，路基宽度23米。路线所处区域位于北回归线附近，低纬高原地带，气温总体上属于南亚热带高原大陆季风气候区，气候温和，雨量充沛，年平均气温为16.0～16.2°C，月最高气温20.9～21.4°C，月最低气温8.2°C，年平均降水量1024～1231mm。在该路线内铺筑试验路，旨在为温拌沥青路面在云南的推广和应用奠定基础，积累施工经验。
（2）在试验段铺筑之前，拌和站需根据已确定的温拌沥青混合料生产设计要求，生产一定数量混合料来铺筑试验段。其目的在于校核拌和站的各项技术参数，检验各种施工机具的类型、数量及组合方式是否匹配，确定松铺系数和生产工艺流程。保证施工流畅、高效的进行。综合考虑现有设备条件、可实现技术、环境影响、能源成本等一系列因素，因地制宜，选择适合本地区的温拌技术[6]。
（3）温拌沥青混合料与热拌青混合料使用同一拌合机，拌和机采用性能良好的4000型间歇式沥青混合料拌和机，每台拌和机具备4个以上冷料仓、4个以上热料仓、1个80t以上热贮料仓，全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置，具备二级除尘装置。本试验路采用的集料由本地料场供应，与非试验段沥青路面使用的集料来自同一料场。
图1温拌沥青混合料的拌和流程
（4）温拌改性剂投料和计量方式，根据生产设备的生产能力计算每拌和一锅温拌沥青混合料所需温拌改性剂的用量，在拌合锅外增设自动投温拌改性剂装置，调试自动投料装置的流量，待流量稳定后，采用自动投料方式投放温拌改性剂。添加设备和拌合楼控制系统建立信号联络，在热沥青喷入拌合锅的同时，将温拌改性剂添加入拌合锅中。先对集料进行干拌，热集料加入到拌合缸后比常规沥青混合料干拌时间延长10～20s，在喷入热沥青的同时加入温拌改性剂，与热沥青一起参与湿拌，集料加热温度控制在100～120°C范围内，70#埃索沥青加热温度控制在100°C。
（5）热集料干拌结束后，喷入热沥青和温拌改性剂进行湿拌。为保证温拌改性剂能均匀的分散到沥青混合料中，湿拌时间在常规湿拌时间的基础上延长5～10s，使沥青与集料粘附良好，至拌合均匀无花白料。温拌沥青混合料出料温度约为100～110°C，严格控制拌合温度与拌合时间，每锅料拌合温度差异小于5°C，拌合时间波动小于5s。避免因拌合楼拌合上的差异对温拌沥青混合料的性能造成较大的影响。温拌沥青混合料拌和流程见图1。
4. 运输、摊铺和碾压
（1）采用15t以上的自卸车作为运输车辆，为了便于卸料，温拌沥青混合料运输车的车底板和侧板都应抹一层隔离剂，使用油水混合液作隔离剂时，严格控制油与水的掺配比例，严禁使用纯石油制品。拌合楼向料车放料时按照“先两边，后中间”的原则，前后挪动汽车位置，分三次放料，平衡装料，减少混合料在放料过程中产生的离析。运料车运输混合料用毡布覆盖混合料，起到保温、防雨、防污染等作用。 （2）试验路的施工设备包括摊铺机：2台；初压：2台11t以上双钢轮振动压路机；复压：2台25t以上胶轮压路机；终压：1台12t以上双钢轮压路机（或者1台11t以上双钢轮振动压路机）备用：1台11t以上双钢轮振动压路机。
（3）在路面基层上喷洒乳化沥青粘层油后，两台摊铺机前后相距10～20m成梯队同步摊铺，摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断摊铺，两幅之间搭接宽度为30～60mm，摊铺速度控制在2～5m/min。摊铺过程中，现场技术人员对混合料的温度进行不间断检测，摊铺机料斗中的混合料温度始终控制在100～110°C之间。
（4）集料的拌和温度及摊铺温度比常规热拌合工艺低，碾压次数可适当减少，要防止出现过压现象。初步确定的碾压方案如表1所示。
（5）经试验路对各方案进行试验，得出方案B的碾压效果最好，因此选定B方案为碾压方案。初压应紧跟摊铺机后碾压，采用振动压路机碾压，保持较短的初压区长度，尽快压实表面，减少热量散失，延长有效碾压时间。复压采用胶轮压路机进行搓揉碾压，紧跟初压后进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压，不得随意停车，不得突然改变碾压路线及碾压方向，相邻碾压带应重叠1/3～1/2的碾压轮宽度。终压采用双钢轮振动压路机关闭振动后碾压，至无明显轮迹为止。
5. 路面验收结果
（1）在试验路的每层铺筑完成后，按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定的公路热拌沥青混合料路面交工检查与验收质量标准对该试验路验收各项质量指标，验收项目与普通沥青路面验收项目相同，验收项目的试验方法按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008），试验路各层各项质量指标验收的结果见表2。
（2）由表2可知，在该试验段，路面压实度、构造深度、渗水系数和摩擦系数等指标都满足规范对普通沥青混合料沥青路面的施工要求，表明温拌沥青混合料表现出与普通沥青混合料相接近的路面性能。
（3）由于没有经历长期荷载作用，因此对温拌沥青混合料的高温稳定性等性能还需要对试验路进行跟踪观测，对温拌沥青混合料的路用性能进行长期检测，与同路段普通沥青路面加以对比，建立完善的温拌沥青路面施工数据库。
6. 结语
通过对该试验路温拌沥青混合料施工的总结，可以得出以下结论：按照科学的施工工艺施工，温拌沥青路面的质量控制指标能够满足相关要求，其路用性能接近普通沥青路面路用性能；温拌沥青混合料尚处于试验路研究阶段，还没有大规模推广和应用，施工技术经验较少，应逐步积累温拌沥青混合料施工经验，指导温拌沥青混合料规范施工；温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比有很大优势，能在较低的温度下施工，对温度的适应性更强，温拌沥青混合料或将成为沥青路面主要模式；路面养护逐渐成为交通界接下来的研究重点，随着对温拌沥青路面研究的加深，温拌沥青混合料在路面养护方面的应用也会逐步深入。
参考文献
[1]杨彦海，柳晓东，吴耀东.基于Sasobit实现温拌化的沥青胶结料性能研究[J].公路交通科技，2008.25（4）：118～121.
[2]马卫民，曹亚东，严军，黄文元，朱金华.Evotherm温拌沥青混合料技术在中国的应用[J]. 公路交通科技，2006.23（9）：79～81.
[3]王江平，洪斌.节能减排型温拌沥青混凝土特性与应用. 筑路机械与施工机械[J].2008，（09）：41～43.
[4]高晓飞，刘黎萍，刘海峰，陈国强，王刚. SAK温拌沥青混合料性能评价[J].公路工程.2009.34（6）：51～53.
[5]徐世法，颜彬，季节等.高节能低排放型温拌沥青混合料的技术现状与应用前景[J].公路.2005（7）：195～198.
[6]裴建中，邢向阳. 温拌沥青混合料施工技术研究[J].筑路机械与施工机械，2010，（03）：41～44.
【关键词】温拌沥青混合料；施工技术；拌和；摊铺；碾压
1. 前言
温拌沥青混合料是一种拌和温度介于热拌沥青混合料（150°C～180°C）和冷拌（常温）（10°C～40°C）沥青混合料之间，路用性能和使用性能达到（或接近）热拌沥青混合料的新型的节能低碳减排筑路材料[1]。上世纪90年代后期，美国和欧洲国家开展了温拌沥青混合料的研究。2005年9月中国第1条温拌沥青实验路在北京昌平区的110支线上铺筑成功，2006年6月在上海市虹口区的中心城区道路铺筑了第2条温拌沥青混合料实验路[2]。
2. 温拌沥青混合料机理
2.1温拌沥青混合料WMA（warm mix asphalt）的机理是沥青混合料使用的沥青中掺加添加剂，降低沥青在高温下的粘度，增加沥青混合料的和易性，使沥青混合料能在相对较低的温度下进行拌和、摊铺与压实。温拌沥青混合料的研究起源于欧洲，通过加入添加剂或采用泡沫沥青的方法，在保持热拌沥青混合料优良路用性能和施工质量的同时，有效降低了沥青混合料的拌和、摊铺和碾压温度。生产热拌沥青混合料，需要将沥青从常温加热到140°C左右，矿料从常温加热到160～180°C，拌和后的混合料温度一般不低于150°C，摊铺和碾压时的温度一般不低于120°C，而温拌沥青混合料拌和温度一般可降至100～120°C，摊铺与碾压温度在80～90°C即可保证施工质量[3]。
2.2目前，根据实现温拌的技术不同，温拌技术大致可以分为4类：
（1）添加合成沸石的沥青矿物法。沸石内部的结合水随着时间的增长慢慢的脱离沸石，进入沥青混合料中并产生所谓的发泡反应，使得沥青混合料在较低的温度下具备良好的和易性，易于拌和、摊铺与碾压。
（2）温拌沥青混合料泡沫法。这种方法是将泡沫结合物料加入到混合料中拌和以达到良好的裹附效果，由泡沫结合料起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性。各类添加剂大约在99°C下熔化，温度在其熔点以上时，会产生大量液体降低结合料粘度。
（3）表面活性法。该方法是将一种特殊的浓缩液添加至热沥青来实现温拌。
（4）添加低熔点的有机添加剂，从化学角度来改变粘温曲线，使加入有机添加剂的沥青在较低的温度时具备较低的粘度，实现温拌[4]。
2.3温拌沥青混合料的优势主要体现在环境和经济效益上。与热拌沥青混合料相比，能够在比较低的温度下拌和、摊铺与碾压，具备热拌沥青混合料的使用质量和路用性能，可以极大的降低能源消耗并减少废气的排放。采用温拌技术可以显著降低混合料生产过程中有害气体的排放，降低位于城市的沥青混合料拌和厂的减排压力，有益于城市空气质量的提高。尤其在隧道路面施工中，采用温拌料技术可以为施工人员创造出良好的施工环境[5]。同时温拌沥青混合料沥青加热温度相对较低，减少沥青老化，增强温拌沥青混合料的耐久性。
3. 拌和流程
（1）本文依托项目全线按一级标准进行建设，路基宽度23米。路线所处区域位于北回归线附近，低纬高原地带，气温总体上属于南亚热带高原大陆季风气候区，气候温和，雨量充沛，年平均气温为16.0～16.2°C，月最高气温20.9～21.4°C，月最低气温8.2°C，年平均降水量1024～1231mm。在该路线内铺筑试验路，旨在为温拌沥青路面在云南的推广和应用奠定基础，积累施工经验。
（2）在试验段铺筑之前，拌和站需根据已确定的温拌沥青混合料生产设计要求，生产一定数量混合料来铺筑试验段。其目的在于校核拌和站的各项技术参数，检验各种施工机具的类型、数量及组合方式是否匹配，确定松铺系数和生产工艺流程。保证施工流畅、高效的进行。综合考虑现有设备条件、可实现技术、环境影响、能源成本等一系列因素，因地制宜，选择适合本地区的温拌技术[6]。
（3）温拌沥青混合料与热拌青混合料使用同一拌合机，拌和机采用性能良好的4000型间歇式沥青混合料拌和机，每台拌和机具备4个以上冷料仓、4个以上热料仓、1个80t以上热贮料仓，全部生产过程由计算机自动控制，配有良好的打印装置，具备二级除尘装置。本试验路采用的集料由本地料场供应，与非试验段沥青路面使用的集料来自同一料场。
图1温拌沥青混合料的拌和流程
（4）温拌改性剂投料和计量方式，根据生产设备的生产能力计算每拌和一锅温拌沥青混合料所需温拌改性剂的用量，在拌合锅外增设自动投温拌改性剂装置，调试自动投料装置的流量，待流量稳定后，采用自动投料方式投放温拌改性剂。添加设备和拌合楼控制系统建立信号联络，在热沥青喷入拌合锅的同时，将温拌改性剂添加入拌合锅中。先对集料进行干拌，热集料加入到拌合缸后比常规沥青混合料干拌时间延长10～20s，在喷入热沥青的同时加入温拌改性剂，与热沥青一起参与湿拌，集料加热温度控制在100～120°C范围内，70#埃索沥青加热温度控制在100°C。
（5）热集料干拌结束后，喷入热沥青和温拌改性剂进行湿拌。为保证温拌改性剂能均匀的分散到沥青混合料中，湿拌时间在常规湿拌时间的基础上延长5～10s，使沥青与集料粘附良好，至拌合均匀无花白料。温拌沥青混合料出料温度约为100～110°C，严格控制拌合温度与拌合时间，每锅料拌合温度差异小于5°C，拌合时间波动小于5s。避免因拌合楼拌合上的差异对温拌沥青混合料的性能造成较大的影响。温拌沥青混合料拌和流程见图1。
4. 运输、摊铺和碾压
（1）采用15t以上的自卸车作为运输车辆，为了便于卸料，温拌沥青混合料运输车的车底板和侧板都应抹一层隔离剂，使用油水混合液作隔离剂时，严格控制油与水的掺配比例，严禁使用纯石油制品。拌合楼向料车放料时按照“先两边，后中间”的原则，前后挪动汽车位置，分三次放料，平衡装料，减少混合料在放料过程中产生的离析。运料车运输混合料用毡布覆盖混合料，起到保温、防雨、防污染等作用。 （2）试验路的施工设备包括摊铺机：2台；初压：2台11t以上双钢轮振动压路机；复压：2台25t以上胶轮压路机；终压：1台12t以上双钢轮压路机（或者1台11t以上双钢轮振动压路机）备用：1台11t以上双钢轮振动压路机。
（3）在路面基层上喷洒乳化沥青粘层油后，两台摊铺机前后相距10～20m成梯队同步摊铺，摊铺机必须缓慢、均匀、连续不间断摊铺，两幅之间搭接宽度为30～60mm，摊铺速度控制在2～5m/min。摊铺过程中，现场技术人员对混合料的温度进行不间断检测，摊铺机料斗中的混合料温度始终控制在100～110°C之间。
（4）集料的拌和温度及摊铺温度比常规热拌合工艺低，碾压次数可适当减少，要防止出现过压现象。初步确定的碾压方案如表1所示。
（5）经试验路对各方案进行试验，得出方案B的碾压效果最好，因此选定B方案为碾压方案。初压应紧跟摊铺机后碾压，采用振动压路机碾压，保持较短的初压区长度，尽快压实表面，减少热量散失，延长有效碾压时间。复压采用胶轮压路机进行搓揉碾压，紧跟初压后进行。压路机应以慢而均匀的速度碾压，不得随意停车，不得突然改变碾压路线及碾压方向，相邻碾压带应重叠1/3～1/2的碾压轮宽度。终压采用双钢轮振动压路机关闭振动后碾压，至无明显轮迹为止。
5. 路面验收结果
（1）在试验路的每层铺筑完成后，按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定的公路热拌沥青混合料路面交工检查与验收质量标准对该试验路验收各项质量指标，验收项目与普通沥青路面验收项目相同，验收项目的试验方法按照《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008），试验路各层各项质量指标验收的结果见表2。
（2）由表2可知，在该试验段，路面压实度、构造深度、渗水系数和摩擦系数等指标都满足规范对普通沥青混合料沥青路面的施工要求，表明温拌沥青混合料表现出与普通沥青混合料相接近的路面性能。
（3）由于没有经历长期荷载作用，因此对温拌沥青混合料的高温稳定性等性能还需要对试验路进行跟踪观测，对温拌沥青混合料的路用性能进行长期检测，与同路段普通沥青路面加以对比，建立完善的温拌沥青路面施工数据库。
6. 结语
通过对该试验路温拌沥青混合料施工的总结，可以得出以下结论：按照科学的施工工艺施工，温拌沥青路面的质量控制指标能够满足相关要求，其路用性能接近普通沥青路面路用性能；温拌沥青混合料尚处于试验路研究阶段，还没有大规模推广和应用，施工技术经验较少，应逐步积累温拌沥青混合料施工经验，指导温拌沥青混合料规范施工；温拌沥青混合料与热拌沥青混合料相比有很大优势，能在较低的温度下施工，对温度的适应性更强，温拌沥青混合料或将成为沥青路面主要模式；路面养护逐渐成为交通界接下来的研究重点，随着对温拌沥青路面研究的加深，温拌沥青混合料在路面养护方面的应用也会逐步深入。
参考文献
[1]杨彦海，柳晓东，吴耀东.基于Sasobit实现温拌化的沥青胶结料性能研究[J].公路交通科技，2008.25（4）：118～121.
[2]马卫民，曹亚东，严军，黄文元，朱金华.Evotherm温拌沥青混合料技术在中国的应用[J]. 公路交通科技，2006.23（9）：79～81.
[3]王江平，洪斌.节能减排型温拌沥青混凝土特性与应用. 筑路机械与施工机械[J].2008，（09）：41～43.
[4]高晓飞，刘黎萍，刘海峰，陈国强，王刚. SAK温拌沥青混合料性能评价[J].公路工程.2009.34（6）：51～53.
[5]徐世法，颜彬，季节等.高节能低排放型温拌沥青混合料的技术现状与应用前景[J].公路.2005（7）：195～198.
[6]裴建中，邢向阳. 温拌沥青混合料施工技术研究[J].筑路机械与施工机械，2010，（03）：41～44.