五峰山長江大橋北引橋高強密水瀝青混合料HMAC-13施工技術分析

丁大偉

摘 ?要：該研究結合在五峰山過江通道南北公路接線工程北引橋瀝青中面層的攤鋪工程實例，從特大橋橋面瀝青鋪裝方案比選、配合比、機械設備配置等工作準備到現場具體的攤鋪施工工藝進行了簡述，介紹高強密水瀝青混合料施工技術。五峰山長江大橋北引橋橋面中面層采用懸浮-密實結構形式的HMAC-13混合料，形成密實的封閉層解決了特大型橋梁的長大縱坡瀝青鋪裝層推移、平整度差，易出現嚴重車轍、水毀坑槽等施工難題，可以為后續相關類似工程項目提供一定的參考。

關鍵詞：高強密水 ?瀝青混合料HMAC-13 ?施工技術 ? 分析

中圖分類號：U414 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0000-00

Construction Technology Analysis of High Strength Dense Water Asphalt Mixture Hmac-13 for North Approach Bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge

DING Dawei

（Nanjing Traffic Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210019 China）

Abstract： Combined with the paving engineering example of the asphalt middle surface of the North approach bridge of the north-south highway connection project of Wufengshan river crossing channel， the author briefly describes the paving construction technology from the comparison and selection of asphalt pavement scheme， mix proportion， mechanical equipment configuration and other work preparation to the site， and introduces the construction technology of high-strength dense asphalt mixture. Hmac-13 mixture in the form of suspension dense structure is used for the middle surface of the bridge deck of the North approach bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge to form a dense sealing layer， which solves the construction problems of large longitudinal slope asphalt pavement of super large bridge， such as poor movement and flatness， serious rutting， water damaged pits and grooves， and can provide a certain reference for subsequent similar projects.

Key Words： High strength and dense water; Asphalt mixture hmac-13; Construction technology; Analysis

未來五峰山過江通道交通量大，尤其是重載交通較多，采用的混合料結構類型不妥、施工不當等均會導致瀝青面層出現嚴重車轍、推移的問題。本文以北引橋瀝青鋪裝改用的高強密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工為例，分析其中的技術重點和難點。

1 工程概況

五峰山過江通道南北公路接線工程全長約33.005 km（不含公鐵大橋合建段2.87 7km），本標段全長23.234 km，采用雙向八車道高速公路標準建設，引橋全長約5 km，總面積約19萬m2，其中北引橋長度2.9 km，最大縱坡2.5%。北引橋橋面鋪裝使用特點：（1）交通量大、重載比例高;（2）高溫條件突出;（3）橋面縱坡大。

2 橋面瀝青鋪裝方案對比

2.1 北引橋橋面鋪裝原方案

4 cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm中粒式瀝青混合料Sup-20，橋面采用拋丸處理，防水層采用熱噴SBS改性瀝青+撒鋪碎石，下面層與上面層之間噴灑粘層瀝青，粘層瀝青采用SBS改性乳化瀝青。該方案用于重載水泥混凝土橋面存在以下風險。

（1）鋪裝結構抗高溫重載能力不足，在慢速、高溫、重載條件下鋪裝層的剪切、車轍難題將尤為突出。

（2）橋面風速大、降溫快，Sup混合料屬于骨架嵌擠型級配類型，混合料骨架性強、壓實對溫度要求高，壓實難度大，在后期重載交通荷載作用下，易產生車轍、水毀等病害。

2.2 調整后方案

4 cm瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm高強密水瀝青混合料HMAC-13;聯結層設計不變。高強密水瀝青混合料HMAC-13有如下技術優勢。

2.2.1模量高

其模量大幅增加，適合鋪裝下層與混凝土橋面板的模量過渡，HMAC鋪裝混合料在15 ℃、10 Hz下的動態模量大于14 000 MPa，45 ℃、10 Hz下的動態模量大于2 000 MPa，高溫抗車轍能力提高顯著。

2.2.2高溫穩定性強

60 ℃混合料的動穩定度可達10 000次/mm以上，尤其適用于夏季高溫、重載交通條件下的瀝青路面中、下面層[1]。

3 準備工作

3.1 材料準備

瀝青，采用甲供江蘇天諾SBS改性瀝青;粗細集料，采用江西瑞昌采石場的石灰巖石料;填充料，采用泰州浩程建材生產的石灰巖礦粉;外摻劑，采用江蘇中路交科復合高模量劑。所有進場材料經自檢、中心試驗室和總監辦檢查均滿足規范要求。

3.2 配合比準備

HMAC-13瀝青混合料配合比設計所涉及的試驗方法和要求都要符合《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）中關于瀝青混合料的相關規定;通過目標（生產）配合比設計和試拌試鋪生產配合比驗證兩個階段進行[2]。

根據項目部提供的原材料，技術服務單位完成HMAC-13中面層目標配合比及生產配合比設計，具體比例如表1所示。

用生產配合比進行試拌、試鋪。取試鋪用的瀝青混合料進行旋轉壓實空隙率和瀝青含量、篩分等試驗檢測，校核生產配合比礦料合成級配，從而得到標準配合比用于大面積生產。

3.3 機械設備準備

該項目用于高強密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工的主要機械設備有：1臺瀝青混凝土攪拌設備雪桃AMP5000、1套儲料倉（200T）、2臺瀝青混凝土攤鋪機VOLVO8820、4臺徐工XP302、3臺雙鋼輪壓路機悍馬HD138、1臺小鋼輪BW80、1臺徐工同步封層車、15輛自卸汽車（50 t）等。所有設備均完善進場報驗程序，調試運行符合相關要求后投入使用。

4 高強密水瀝青混合料HMAC-13中面層施工

4.1 施工準備

4.1.1 測量放樣

提前采集橋面標高數據，每10 m一個斷面，每斷面測量5個點。根據設計要求的橫、縱坡，調整數據;結合松鋪系數，確定上下橋過渡段的掛線高程。

4.1.2 設置擋風墻

引橋較高，最高處近70 m，位置又臨近江邊、風大，風速對瀝青混合料溫度的損失明顯，在鋪筑段落的兩側護欄上各設置長度160 m、1 m高可移動式擋風擋墻，有效阻隔風對攤鋪、碾壓等重要工序環節的影響。

4.2橋面防水層的檢查與清掃

（1）檢查防水粘結層的完整性與橋面的粘結性;（2）將防水層表面多余的石料清掃干凈，并用鼓風機吹除灰塵等。

4.3 瀝青混合料拌和

拌合樓采用無錫雪桃-5000型拌合樓，控制室逐盤打印瀝青及各種礦料的用量和拌和溫度，并定期對拌和樓的計量和測溫進行校核[3]。HMAC-13瀝青混合料的施工溫度控制范圍如表2所示。

拌和時間由試拌確定。觀察混合料的均勻性：有無離析、色澤差異、冒煙、有無花白料、油團等各種現象。確定干拌時間15s，濕拌時間約60s，生產周期90s/盤，產能200t/h。

4.4 瀝青混合料運輸

混合料運輸采用大噸位自卸汽車，運輸車輛采用“前、后、中”的順序來回移動多次分堆裝料（前3+后3+中2+中2）避免混合料在裝料時產生離析。

由于在高處橋面、江邊風大，又處于4、5月份溫度不是太高的時間段施工，在運輸前，先檢查出料溫度，滿足要求后用一層油布+兩層棉被+一層油布的保溫措施進行全面覆蓋。

4.5 瀝青混合料攤鋪

（1）橋面寬度為19 m，松鋪系數定為1.23，采用2臺VOLVO8820DL攤鋪機半幅全寬鋪筑，滿足攤鋪寬度要求。除上、下橋過渡段外，HMAC-13中面層采用非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度以及保證整體的平整度，2臺攤鋪機的相隔距離以10 m左右為宜[4-5];（2）連續穩定地攤鋪，由于拌合樓HMAC-13產能較低（需投放復合高模量劑），按每日生產10 h計，每天攤鋪長度約750～800 m;攤鋪機按1.0～1.2 m/min的速度進行連續攤鋪;（3）攤鋪機調整到最佳工作狀態，攤鋪前將熨平板預熱至100 ℃以上同時保證拼接緊密，防止鋪面離析;（4）攤鋪中對松鋪厚度采用“插鋼釬”的方式進行檢查，校核鋪面厚度是否滿足要求;（5）混合料未壓實前，嚴禁踩踏鋪面。在專人指導下對離析區域采用人工撒布細料，同時加強對攤鋪機的調試以及優化攤鋪工藝;（6）控制車輛等待距離，力爭攤鋪機不停頓，做到攏料不進料，以減少面層離析。

4.6 瀝青混合料碾壓

瀝青面層質量的關鍵環節就是瀝青混合料的壓實，碾壓直接關系到壓實度和平整度的好壞，初壓在瀝青混合料攤鋪后較高溫度（攤鋪機后約20m范圍）下進行，復壓在初壓段落后的50～60 m范圍內緊跟，終壓速度控制在3 km/h左右[6]。

壓路機碾壓遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅、少水”的原則，由低到高緩慢而均勻的進行碾壓。初壓采用2臺HD138雙鋼輪半幅碾壓，第1遍前靜后振，第2遍前后振;復壓采用4臺XP302膠輪分兩組梯隊半幅碾壓，各碾壓2遍;終壓采用1臺HD138雙鋼輪全幅碾壓，靜壓1～2遍至無輪跡。

4.7 施工接縫的處理

（1）縱向施工縫。采用常規斜接縫、熱接縫的做法，在先行攤鋪機鋪面上留10～20 cm寬不做碾壓用于后行攤鋪機走“滑靴”的基準面，雙機拼縫搭接重疊5～10 cm，采用跨縫碾壓消除接縫印跡。（2）橫向施工縫。嚴格控制每日攤鋪量，橫向施工縫遠離橋梁伸縮縫20 m以外，確保兩邊路面表面的平順以保證平整度，全部采用毛接縫。

4.8 施工階段的質量控制

對于HMAC-13瀝青中面層碾壓需要的壓實功較其他類型結構的中面層難壓，尤為需要重視對壓路機的碾壓速度和遍數的控制;雙鋼輪的噴水量必須嚴格控制，在確保不粘輪的前提下盡量少噴，及時封住鋪面表面溫度，提高初始壓實度;靠增加膠輪的揉搓遍數來提高壓實效果，復壓總遍數宜控制在6～7遍，以防止“糊面”;終壓的雙鋼輪需要及時緊跟，以消除輪跡印。

5 結語

該施工技術方案以五峰山過江通道南北公路接線工程項目為基礎，結合多年瀝青路面施工技術規范進行整理。為今后大面積實施高強密水瀝青混合料HMAC-13施工提供一定的基礎。

參考文獻

[1] 高云.五峰山過江通道公路北接線工程有序復工施工忙[J].中國工運，2020（3）：68.

[2] 劉炤偉. 瀝青混合料離析防治及路面壓實技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2019.

[3] 曾蕾潔.基于BIM技術的高速公路施工期管理平臺研究[D].邯鄲：河北工程大學，2021.

[4] 李偉治.隧道路面鋪裝溫拌耐久性瀝青混合料性能分析[J].廣東公路交通，2021，47（4）：105-108，112.

[5] 張煒，朱玉濤.高速公路SMA瀝青混合料路面施工技術[J].交通世界，2021（26）：51-52，55.

[6] 張秋，峰鐘晶.瀝青混合料路面施工質量影響因素[J].山東交通科技，2021（4）：35-37.