阻燃溫拌型瀝青混凝土施工技術的應用

賈文良

(中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

1 工程概況

河南省登封市少林大道下穿中岳廟隧道全長1 025 m，按城市主干路標準設計，雙向六車道，設計車速50 km/h，車道凈空≥4.5 m。隧道的暗埋段約360 m，其東引坡和西引坡分別長310 m和355 m。暗埋段設計的結構為矩形雙孔鋼筋混凝土式，為雙向六車道。本文中所提到的隧道工程所需普通熱拌瀝青混凝土和阻燃溫拌型瀝青混合料分別為4.9萬m2和2萬m2。

2 工藝特點

1)溫拌阻燃瀝青混合料工藝具有以下優點：不論是拌和還是施工，瀝青混合料所需的溫度均不高，還可以減小運輸、攤鋪瀝青混合料的時間，同時能源消耗降低1/5，有害氣體和煙霧的排放量分別減少30%、75%。

2)該施工技術所采用的壓實機械組合和碾壓方式可以滿足隧道寬度較小的情況，且瀝青路面的平整度和壓實度都會大幅提升。

3)機械的損耗率以及拌和設備的磨損率均降低，從而提升了機械設備的利用率。

4)拌制瀝青混合料可以選擇在溫度較低的環境下進行，因此，大大避免了高溫導致瀝青老化的問題，延長了路面的使用壽命。

3 工藝原理

溫拌阻燃瀝青混凝土所用到的溫拌劑、阻燃劑的形態呈粉狀顆粒，其添加工藝不太復雜，且不需要多余的設備。溫拌劑和阻燃劑的摻配比例可通過以下因素確定：其一是季節，其二是模擬現場的施工環境，其三是廠家建議的摻量范圍。在165℃下拌和瀝青，當溫度下降20℃～40℃時即可加熱礦料以及將混合料出廠。一般會同時加入礦料、溫拌劑和阻燃劑，保持攪拌速度為500 r/min，持續10 s，之后濕拌40 s。經過上述操作后的溫拌阻燃瀝青混合料便可進入現場，等待下一步的碾壓、壓實。

上述步驟獲得的溫拌阻燃瀝青混合料相較于普通熱拌瀝青混合料，要求的施工溫度會低20℃～40℃，而運輸過程中所散失的熱量大約少了一倍，而且瀝青混凝土更易施工。當用該瀝青混合料鋪設好的路面成型后，即使在高溫環境下也能正常使用，不會有過量的車轍；即使在低溫環境下，路面的開裂情況也會減小。該瀝青混凝土的彈性和粘性更好，當利用不同于普通露天路面所用到的碾壓和壓實設備，施工環境溫度較低時，所得到的壓實效果也更好。

4 工藝流程及操作要點

4.1 工藝流程

溫拌阻燃瀝青混合料施工流程見圖1。

圖1 溫拌阻燃瀝青混合料施工流程

4.2 投放阻燃劑確定與控制

當利用接觸式溫度計對已加熱的集料測溫后，再加入阻燃劑。所用瀝青為SK-70的改性瀝青，通過廠家建議的摻配范圍，在利用實驗方式最終得出阻燃劑(FR1)和溫拌劑(W1)的最佳摻量分別為0.15%和0.5%。

4.3 溫拌阻燃瀝青混凝土施工工藝及操作要點

當利用“干法”分別添加阻燃劑、溫拌劑進行拌制時，會使施工更加方便，在裝有計量設備的風送設備的幫助下將其送到拌和鍋中。干拌溫度控制在140℃～150℃的范圍內，所需時間和一般熱拌瀝青混合料的時間相同。

4.3.1 溫拌阻燃瀝青混合料的拌和

1)拌和機二次篩分采用的振動篩必須滿足拌和瀝青混合料所要求的級配類型，篩孔最大直徑和混合料最大粒徑相比要更大一些，且篩網不能出現變形或破損。

2)將82 cm的高擋板設置在冷料倉中，在上料時需盡量避免出現冷料倉中發生缺料或者竄倉。

3)當混合料所有顆粒均勻裹上瀝青，且沒有花白料、不會出現離析和結團時，說明瀝青混合料的拌和時間充分，可以停止。通常45～60 s內完成一次生產，且保證干拌時間在5～10 s內。

4.3.2 溫拌阻燃瀝青混合料的運輸

1)先檢測瀝青混合料的外觀和溫度，再簽發一式三聯出廠單，且將出廠時間、溫度以及混合料的詳情標注清楚便能出廠。當瀝青混合料的溫度以及外觀不符合設計規范或發生結塊時不能出廠。

2)當有多余的運輸車輛以及拌和機的生產力較高、攤鋪速度較快時，需要保證最少有4輛車在攤鋪機前待卸。用于運輸瀝青混合料的車輛需利用帆布覆蓋，全包裹≤32 cm，如果外部的環境<20℃，利用棉被覆蓋車廂的頂部和側部，以避免混合料溫度降低[1]。

3)為避免瀝青混合料和車廂板出現粘結，做好運輸車廂的清潔工作，并將隔離劑均勻涂抹在運輸車廂內側。

4)當按照前、后、中的順序裝梁時，就能最大可能防止瀝青混合料下落出現離析。

4.3.3 溫拌阻燃瀝青混合料攤鋪

1)提前沖洗下承層，待其干燥便撒布0.40～0.60 kg/m2的粘層油，之后才能鋪筑溫拌阻燃瀝青混合料。

2)在攤鋪機正式工作運行前0.5～1 h內，先將熨平板加熱到100℃～110℃，該過程要盡量防止出現平板兩頭的翹起現象，所以溫度不能太高，以避免最終影響到攤鋪的平整性[2]。提前通過實驗確定熨平板夯錘裝置的振動頻率、振幅大小、松鋪系數以及起步的標尺和仰角。

3)剛開始工作的攤鋪機需均勻、緩慢，當確定好松鋪厚度后則以1～3 m/min的速度連續攤鋪。

4)利用實驗段確定溫拌阻燃瀝青混合料的松鋪系數，使面層的壓實厚度符合規范要求。攤鋪時根據平衡梁控制攤鋪厚度。

5)墊板通常有兩種，一種是整體式，另一種是組合式，墊板可以使攤鋪的厚度保持統一。

6)攤鋪機螺旋布料器兩側不少于送料器2/3高度的混合料，同時保證布料器前混合料高度一致，使熨平板浮動均勻，以減少攤鋪過程中混合料的離析。

4.3.4 溫拌阻燃瀝青混凝土碾壓

1)碾壓時要按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，因為隧道自身溫度不高，難以固定碾壓段的形式。正式攤鋪時需要連續開始碾壓。

2)碾壓參數控制具體如表1所示。

表1 阻燃瀝青混合料碾壓方案 單位：km·h-1

3)完成初壓后立即開始碾壓，該過程中會用到2臺超過13 t的雙鋼輪振動壓路機。

4)初壓結束立刻復壓，該過程用到不小于13 t的雙鋼輪振動壓路機2臺，通常依據混合料的材質進一步確定采用強震和弱振的頻率，還有30 t輪胎壓路機配合作業，且兩種機器同進退，重復6～8遍。隧道內路面寬度和露天段落相比較低，因此，為了保證適宜溫度便能碾壓成型，需利用兩前一后的方式同步碾壓[3]。

5)利用不低于13 t雙輪雙振壓路機進行終壓，以消除路面的輪跡，該過程中要注意不能利用振動功能，如果路面部分的輪跡較明顯，一般會用到弱振收面。當路面的輪跡不再明顯即可結束碾壓。

4.4 溫拌阻燃瀝青路面施工接縫處理

4.4.1 縱向接縫處理

縱縫采取熱接方式，同時利用兩臺攤鋪機施工，兩臺攤鋪機之間要保持5～10 m。攤鋪混合料一般都會留出12～22 cm，因為其屬于后攤鋪的高程基準面，所以無需立刻碾壓，等攤鋪完成后再共同碾壓。縱向接縫應該首先碾壓。縱縫不能處于同一直線上，上下層之間錯開最少32 cm。當完成碾壓后檢查路面的平整度，棱角一般用鋼輪壓路機處理[4]。

4.4.2 橫向接縫處理

利用垂直平接縫處理橫向接縫，已處理完的作業面的邊緣需和縱向邊緣垂直。將攤鋪機的攤鋪預留量，保持接頭橫向對齊。結束碾壓后利用3 cm的直尺檢查路面的平整度，切除掉不平整的端部，該工序所用到的工具是人工用鎬，利用暫時不使用的施工廢料墊平接縫，以避免接縫對行車安全產生影響[5]。把粘層瀝青涂抹在接縫端，預留出高度，設置攤鋪機的標尺時設置成上次結束時所顯示的標尺數字。為了讓瀝青混凝土的粘結更有利，新舊路面需有5 cm的重合。攤鋪好接頭，正式碾壓前利用3 cm的直尺核驗松鋪面和成型面兩者間的高差，如果兩者之間的高差不均勻立刻對攤鋪面修整。利用雙輪壓路機對橫向接縫進行橫向碾壓。用壓路機碾壓時，把壓路機伸到新鋪層大概15 cm的地方，每壓一次向新鋪面移動15～22 cm，當新鋪層全部在上時展開縱向碾壓。

5 結束語

溫拌阻燃瀝青混合料施工技術具有施工簡便、降低能耗、保護環境的優點，瀝青所添加的阻燃劑使路面發生火災的可能性大大降低。本文結合實際案例，分析研究了城市下穿隧道中重要的阻燃溫拌型瀝青混凝土施工技術，以期為相關人員提供幫助。

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