（重慶市智翔鋪道技術(shù)工程有限公司，重慶 401336）

環(huán)氧瀝青混凝土是一種由環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑與基質(zhì)瀝青經(jīng)復(fù)雜的化學(xué)改性所得到的混合物，具有良好的高低溫變形能力和抗疲勞性能，適合作為重載交通條件下大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁的橋面鋪裝材料。目前，國(guó)內(nèi)鋼橋面鋪裝常用的環(huán)氧瀝青材料主要有美國(guó)環(huán)氧、日本環(huán)氧和國(guó)產(chǎn)環(huán)氧三種類(lèi)型，其中美國(guó)環(huán)氧瀝青材料研發(fā)較早且性能穩(wěn)定，在我國(guó)應(yīng)用時(shí)間也最早。

2019年，武漢天興洲長(zhǎng)江大橋道路整治項(xiàng)目引進(jìn)美國(guó)最新Ⅸ型環(huán)氧瀝青用于鋼橋面鑿除重鋪，其材料性能、組分比例、容留時(shí)間等較之前所用Ⅴ型環(huán)氧瀝青有較大變化，本文結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)美國(guó)Ⅸ型環(huán)氧瀝青的生產(chǎn)控制方法進(jìn)行分析和總結(jié)。

一、工程概況

武漢天興洲長(zhǎng)江大橋于2009年建成，是世界上第一座按照4線(xiàn)鐵路修建的公鐵兩用斜拉橋，橋梁全長(zhǎng)4657m，主跨504m，荷載等級(jí)為公路Ⅰ級(jí)，公路橋面主梁中部756m正交異性鋼橋面板原設(shè)計(jì)采用雙層國(guó)產(chǎn)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，本次鋼橋面行車(chē)道鑿除重鋪采用雙層美國(guó)Ⅸ型環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)方案。具體鋪裝結(jié)構(gòu)如圖1所示。

二、美國(guó)Ⅸ型環(huán)氧瀝青混凝土生產(chǎn)

（一）生產(chǎn)設(shè)備添加

常規(guī)瀝青拌和站主要為普通熱拌瀝青混合料生產(chǎn)設(shè)計(jì)，為滿(mǎn)足美國(guó)溫拌環(huán)氧瀝青的生產(chǎn)要求，需要對(duì)拌和站進(jìn)行相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)備的添加，主要包括：環(huán)氧瀝青脫桶設(shè)備，A組份、BIX及BIF專(zhuān)用瀝青儲(chǔ)存罐，MM3.13環(huán)氧瀝青計(jì)量混合機(jī)（采用3相230V電源），瀝青及導(dǎo)熱油相應(yīng)管道等。

圖1.鋼橋面鑿除重鋪結(jié)構(gòu)形式

（二）材料儲(chǔ)存與添加

美國(guó)環(huán)氧瀝青混凝土的所有集料采用鎮(zhèn)江茅迪生產(chǎn)的玄武巖專(zhuān)用集料及普通石灰石礦粉，所有集料生產(chǎn)后均采用袋裝方式進(jìn)行裝運(yùn)，到場(chǎng)后儲(chǔ)存在封閉的倉(cāng)庫(kù)中，避免受潮。生產(chǎn)時(shí)，1#～5#料采用裝載機(jī)將袋裝集料吊運(yùn)至冷料倉(cāng)上方，安排專(zhuān)人進(jìn)行破袋處理；使用6#料時(shí)，需將其添加到礦粉車(chē)中，然后再通過(guò)礦粉車(chē)泵入玄武巖礦粉儲(chǔ)罐。

（三）冷料標(biāo)定及生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

熱篩前，需先對(duì)各冷料倉(cāng)上料速度進(jìn)行標(biāo)定，并根據(jù)目標(biāo)配合比和預(yù)定的每小時(shí)生產(chǎn)量設(shè)定各檔集料上料速度。根據(jù)熱料及礦粉篩分結(jié)果，配制與目標(biāo)配合比相近的生產(chǎn)配合比，各檔具體比例為(6～14mm): (3～6mm) : (0～3mm) :玄武巖礦粉:石灰?guī)r礦粉=19:14:55:6:6，級(jí)配合成曲線(xiàn)如圖2所示。

圖2.環(huán)氧瀝青混合料目標(biāo)及生產(chǎn)級(jí)配合成圖

（四）混合料生產(chǎn)控制

混合料出料溫度控制是美國(guó)環(huán)氧瀝青混合料生產(chǎn)控制的關(guān)鍵，需充分考慮不同溫度下混合料的容留時(shí)間、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸過(guò)程中溫度變化幅度及前場(chǎng)施工工況等綜合因素。

經(jīng)逐車(chē)統(tǒng)計(jì)，武漢天興洲長(zhǎng)江大橋鋼橋面施工期間，運(yùn)料車(chē)從拌和站行駛至攤鋪現(xiàn)場(chǎng)的平均時(shí)間約30min；運(yùn)輸過(guò)程中，混合料在熱傳導(dǎo)及環(huán)氧瀝青聚合反應(yīng)等綜合因素影響下，到達(dá)攤鋪現(xiàn)場(chǎng)時(shí)的溫度較出廠時(shí)的溫度增長(zhǎng)0～6℃，其中約80%的混合料溫度增長(zhǎng)幅度在2～5℃之間。

考慮拌和生產(chǎn)、篷布覆蓋、運(yùn)輸、前場(chǎng)等待及攤鋪等各工序的時(shí)長(zhǎng)需求，每輛運(yùn)輸車(chē)從開(kāi)始裝料至完成卸貨所需的理論時(shí)間在60min左右，增加10～30min的風(fēng)險(xiǎn)調(diào)整時(shí)間，理想的混合料容留時(shí)間為70～90min，對(duì)應(yīng)的混合料到場(chǎng)溫度為111～117℃，根據(jù)運(yùn)輸過(guò)程中溫度變化規(guī)律，拌和站理想出料溫度宜按109～112℃控制。

根據(jù)橋面單次鋪裝寬度、鋪裝厚度和攤鋪速度要求，武漢天興洲長(zhǎng)江大橋?yàn)r青拌和站按照90～100t/h的速度進(jìn)行環(huán)氧瀝青混合料生產(chǎn)。先加入集料、礦粉干拌15s，再加入環(huán)氧結(jié)合料濕拌45s，放料過(guò)程中安排專(zhuān)人逐盤(pán)檢測(cè)混合料出料溫度。

三、集料溫度調(diào)整控制方法

常規(guī)瀝青拌和站在進(jìn)行熱拌混合料生產(chǎn)時(shí)，其集料加熱溫度一般控制在190℃以上，要使拌和站將集料加熱溫度降至120～130℃，以滿(mǎn)足美國(guó)環(huán)氧混凝土生產(chǎn)往往難以實(shí)現(xiàn)。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，本文總結(jié)了拌和生產(chǎn)時(shí)降低集料溫度的方法：

1.適當(dāng)加大各檔集料的冷料上料速度。

2.采用柴油作為拌和站燃料油。重油或輕質(zhì)燃油的熱值在10000～11000kcal/L之間，而柴油的熱值僅有9200kcal/L左右。

3.降低燃燒器單位時(shí)間內(nèi)的進(jìn)油量。方法包括：減小燃燒器噴嘴尺寸；在供油管路上增加回油管路和回油閥，進(jìn)行供油量的分流；對(duì)采用變頻器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)整的油泵，進(jìn)一步調(diào)低變頻器下限；更換效率更低的油泵。

4.在集料進(jìn)入干燥筒前，在上料皮帶末端設(shè)置噴水裝置。噴水裝置由儲(chǔ)水池、水泵、水管、閥門(mén)、噴嘴及供電線(xiàn)路5個(gè)部分組成，噴水量的計(jì)算方式如下：

W燃燒器：燃燒器單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量值；C石：石料比熱容，按0.94kJ/（kg*℃）計(jì)；m石：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)進(jìn)入到干燥筒中的石料質(zhì)量；△T石：石料溫度變化；Q水：水從常溫到蒸發(fā)所需的熱量；Q散熱：干燥筒散熱及其他熱量損失；C水：水的比熱容，按4.2kJ/（kg*℃）計(jì)；m水：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)進(jìn)入到干燥筒中的水的質(zhì)量；△T水：水的溫度變化；r水蒸氣：一個(gè)大氣壓下，水的汽化熱，按2260kJ/kg計(jì)。

以本項(xiàng)目為例，石料的進(jìn)料速度約為90t/h，噴水初始溫度25℃，經(jīng)計(jì)算可得，若需石料溫度降低10℃，則噴水量為328kg/h。

四、結(jié)語(yǔ)

美國(guó)Ⅸ型環(huán)氧瀝青混凝土在生產(chǎn)過(guò)程中，需充分考慮不同溫度下混合料的容留時(shí)間、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸過(guò)程中溫度增長(zhǎng)幅度及施工工況等綜合因素，合理組織混合料的生產(chǎn)控制，確?；旌狭腺|(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)及前場(chǎng)施工要求。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)拌和站的不同情況，通過(guò)增加冷料上料速度、更換燃油類(lèi)型、調(diào)整燃燒器進(jìn)油量等多種措施，可有效滿(mǎn)足環(huán)氧瀝青混凝土生產(chǎn)對(duì)集料加熱溫度的要求。