高原地區(qū)長隧道鋪筑溫拌阻燃瀝青路面施工技術(shù)研究

趙永剛

（中交路橋建設(shè)有限公司，北京100027）

1 引言

高原地區(qū)長隧道瀝青路面通過溫拌及阻燃瀝青混合料技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以降低瀝青混合料的拌和溫度和施工溫度，還可以減少能源消耗，延長瀝青混合料的運(yùn)輸和攤鋪時間，減少有害氣體排放，降低在使用過程中火災(zāi)事故發(fā)生概率，大大提高路面的舒適度。

2 工程簡介

國道109線那曲至拉薩段公路改建工程（羊八井至拉薩段）完善工程羊八井1#隧道位于拉薩市當(dāng)雄縣羊八井鎮(zhèn)，左線起訖樁號ZK3786+740～ZK3788+005,左線長1 265 m，右線起訖樁號K3786+720～K3788+046，右線長1 326 m。羊八井1#隧道路面寬度8.25 m，路面結(jié)構(gòu)為：4 cmSBS改性AC-13C細(xì)粒式瀝青混凝土上面層、6 cmSBS改性AC-16C中粒式瀝青混凝土下面層。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

該項目瀝青路面施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 配合比設(shè)計

本項目采用常州路友交通設(shè)施有限公司生產(chǎn)的LY-1型瀝青阻燃劑（屬于APFR類阻燃劑）和LY-W3溫拌劑。LY-1型瀝青阻燃劑滿足表1的要求。

表1 LY-1型瀝青阻燃劑技術(shù)要求

按設(shè)計要求和JTG E20—2011《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》要求，項目部試驗室在規(guī)定的條件下，確定了SBS改性AC-13C瀝青混凝土上面層生產(chǎn)配合比，該配合比設(shè)計結(jié)果4#熱料倉（11～16 mm）∶3#熱料倉（6～11 mm）∶2#熱料倉（3～6 mm）∶1#熱料倉（0～3 mm）∶礦粉=26∶30∶5∶34∶5，油石比5.1%。溫拌劑劑量是瀝青用量0.6%（外摻）；阻燃劑劑量是瀝青用量10%（外摻）。

3.3 混合料拌和及運(yùn)輸

瀝青混合料的拌和采用一套TAP-4000 LB拌和機(jī)進(jìn)行拌制，拌和機(jī)具有精密計量系統(tǒng)，每小時可拌制瀝青混合料320 t。冷料倉之間安裝80 cm高擋板，上料過程中隨時觀察冷料倉確保無竄倉、缺料現(xiàn)象。

羊八井1#隧道施工時間為8月份，瀝拌和時瀝青用導(dǎo)熱油間接加熱至165～175℃，礦料加熱到170～180℃，瀝青混合料出廠溫度控制在150～160℃。拌和時間以混合料拌和均勻，所有粒料全部裹覆瀝青為度，無花白料，團(tuán)結(jié)和離析。間歇式拌和機(jī)每盤的生產(chǎn)周期不宜少于45 s（其中，干拌時間不少于5 s）[1]。

防止瀝青表混合料與車廂板黏結(jié)，在運(yùn)輸車輛在車廂內(nèi)均勻涂刷1∶1植物油與水的混合液，清除可見余液，并保持車廂干凈。從成品倉向運(yùn)料車卸料時，防止混合料離析，分3次裝料：第一次裝前車廂，第二次裝后車廂，第三次裝中間車廂。運(yùn)輸途中速度不宜太快，嚴(yán)禁急剎車[1]。

運(yùn)輸車側(cè)板有保溫設(shè)施，運(yùn)輸過程中用篷布和棉被覆蓋，以減少因風(fēng)吹造成的瀝青混合料散熱過快和運(yùn)輸途中遇雨。瀝青混合料出廠前，進(jìn)行外觀及溫度檢測，簽發(fā)一式三聯(lián)出廠單，并注明出廠時間和溫度。

3.4 混合料攤鋪及碾壓

攤鋪前將下承層進(jìn)行沖洗清掃確保無雜物，干燥后采用撒布車灑布封層，瀝青灑布量控制在噴灑數(shù)量1.3 kg/m2，集料灑布量數(shù)量按10.7 kg/m2。攤鋪機(jī)開工前應(yīng)提前0.5～1 h預(yù)熱熨平板，溫度不低于100℃，但不應(yīng)高于150℃。攤鋪機(jī)攤鋪速度控制在1～3 m/min，攤鋪時攤鋪機(jī)夯錘和熨平板的振動裝置必須啟動，攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)連續(xù)轉(zhuǎn)動，兩側(cè)料位應(yīng)保持不少于送料器高度2/3，并保證混合料在全寬斷面上不發(fā)生離析[3]。

3.5 混合料碾壓

開始碾壓的混合料內(nèi)部溫度不低于130℃，碾壓終了的表面溫度不低于70℃。瀝青面層碾壓分為3個階段，即初壓、復(fù)壓、終壓。碾壓組合為：（1）初壓：初壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓1遍（一來一回為1遍），碾壓方式前靜后震，速度控制在1.5～2 km/h。初壓應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)后碾壓，并保持較短的初壓區(qū)長度，以盡快使表面壓實，減少熱量散失。（2）復(fù)壓：復(fù)壓應(yīng)緊跟在初壓后開始，且不得隨意停頓。膠輪壓路機(jī)碾壓3遍，然后緊跟雙鋼輪壓路機(jī)振壓2遍，壓路機(jī)復(fù)壓速度控制在3～5 km/h。（3）終壓：終壓應(yīng)緊跟在復(fù)壓后進(jìn)行。終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)全斷面靜壓不少于1遍，至無明顯輪跡為止，碾壓速度控制在3～6 km/h。

圖2 壓路機(jī)行走線路圖

碾壓時經(jīng)壓路機(jī)的驅(qū)動輪面向攤鋪機(jī)，采用先輕后重、由低向高、低速行駛碾壓、緊跟、慢壓、高頻、低幅的原則，避免出現(xiàn)推擁和漏壓的現(xiàn)象。壓路機(jī)倒車應(yīng)自然停車，無特殊情況，不準(zhǔn)在其上急剎車、急轉(zhuǎn)彎和調(diào)頭；換擋要輕且平順，不要拉動下封層；壓路機(jī)停車要錯開，而且離開3 m遠(yuǎn)，最好停在已碾壓好的路段上，以免破壞結(jié)構(gòu)。

3.6 接縫處理

由于采用一次攤鋪工藝，施工中沒有縱向施工縫，橫向施工縫采用垂直的平接方式。用3米直尺沿縱向位置，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置，用鋸縫機(jī)切齊后鏟除；繼續(xù)攤鋪時，應(yīng)將接縫鋸切時留下的泥水沖洗干凈，干燥后涂刷粘層油，攤鋪機(jī)熨平板從接縫后起步攤鋪；碾壓時用壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實，碾壓時壓路機(jī)應(yīng)位于已壓實的面層上，伸入新鋪層15 cm，然后每壓1遍，向新鋪層移動15～20 cm，直至全部在新鋪層上，再改為縱向碾壓。上下層橫向接縫錯開1 m以上。

4 質(zhì)量控制措施

1）整個施工過程應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行施工控制，質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)JTG F80/1—2017《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》、JTG F40—2004）《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》[4，5]。

2）外觀檢測：表面裂縫、松散、推擠、碾壓輪跡、油丁、泛油、離析的累計長度不得超過50 m；搭接處燙縫無枯焦；路面無積水。

3）溫拌阻燃瀝青混合料溫度控制如表2所示。

表2 溫拌阻燃瀝青面層溫度控制范圍℃

4）面層離析的預(yù)防措施：（1）適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)配合比礦料級配，使稍粗集料接近級配范圍上限，較細(xì)集料接近級配范圍下限。（2）運(yùn)料裝料時應(yīng)至少分3次裝料，避免形成一個錐體使粗集料滾落錐底。（3）攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)，熨平板前料門開度與集料最大粒徑相適應(yīng)，螺旋布料器上混合料的高度基本一致，料面高出螺旋布料器2/3以上。

5）壓實度不均勻的預(yù)防措施：（1）料車在裝料過程中前后移動，運(yùn)輸過程中覆蓋保溫；（2）調(diào)整好攤鋪機(jī)送料的高度，使布料器內(nèi)混合料飽滿齊平；（3）合理組織壓路機(jī)，確保壓輪的重疊和壓實遍數(shù)。

5 結(jié)語

溫拌阻燃瀝青具有熱量釋放少、有害氣體排放少、施工環(huán)境舒適度好的優(yōu)勢。隨著我國對環(huán)境保護(hù)日益重視，這種技術(shù)在我國具有良好的推廣價值和應(yīng)用前景。從羊八井1#隧道瀝青路面的應(yīng)用實踐來看，在長大公路隧道瀝青路面施工中使用溫拌瀝青混合料技術(shù)不僅改善隧道瀝青路面施工環(huán)境，保護(hù)現(xiàn)場施工人員身體健康，還降低在使用過程中火災(zāi)事故發(fā)生的頻率。對高原地區(qū)長隧道路面有重要參考意義。