（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，國內(nèi)鋼橋面鋪裝常用的環(huán)氧瀝青材料主要有美國環(huán)氧、日本環(huán)氧和國產(chǎn)環(huán)氧三種類型，其中美國環(huán)氧瀝青材料研發(fā)較早且性能穩(wěn)定，在我國應(yīng)用時間也最早。

2019年，武漢天興洲長江大橋道路整治項目引進(jìn)美國最新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)合工程實際情況，對美國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

武漢天興洲長江大橋于2009年建成，是世界上第一座按照4線鐵路修建的公鐵兩用斜拉橋，橋梁全長4657m，主跨504m，荷載等級為公路Ⅰ級，公路橋面主梁中部756m正交異性鋼橋面板原設(shè)計采用雙層國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，本次鋼橋面行車道鑿除重鋪采用雙層美國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，為滿足美國溫拌環(huán)氧瀝青的生產(chǎn)要求，需要對拌和站進(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專用瀝青儲存罐，MM3.13環(huán)氧瀝青計量混合機(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）材料儲存與添加

美國環(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)，到場后儲存在封閉的倉庫中，避免受潮。生產(chǎn)時，1#～5#料采用裝載機(jī)將袋裝集料吊運(yùn)至冷料倉上方，安排專人進(jìn)行破袋處理；使用6#料時，需將其添加到礦粉車中，然后再通過礦粉車泵入玄武巖礦粉儲罐。

（三）冷料標(biāo)定及生產(chǎn)配合比設(shè)計

熱篩前，需先對各冷料倉上料速度進(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，級配合成曲線如圖2所示。

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

（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間、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸過程中溫度變化幅度及前場施工工況等綜合因素。

經(jīng)逐車統(tǒng)計，武漢天興洲長江大橋鋼橋面施工期間，運(yùn)料車從拌和站行駛至攤鋪現(xiàn)場的平均時間約30min；運(yùn)輸過程中，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)場時的溫度較出廠時的溫度增長0～6℃，其中約80%的混合料溫度增長幅度在2～5℃之間。

考慮拌和生產(chǎn)、篷布覆蓋、運(yùn)輸、前場等待及攤鋪等各工序的時長需求，每輛運(yùn)輸車從開始裝料至完成卸貨所需的理論時間在60min左右，增加10～30min的風(fēng)險調(diào)整時間，理想的混合料容留時間為70～90min，對應(yīng)的混合料到場溫度為111～117℃，根據(jù)運(yùn)輸過程中溫度變化規(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，武漢天興洲長江大橋瀝青拌和站按照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，放料過程中安排專人逐盤檢測混合料出料溫度。

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，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℃，以滿足美國環(huán)氧混凝土生產(chǎn)往往難以實現(xiàn)。針對此類問題，本文總結(jié)了拌和生產(chǎn)時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。噴水裝置由儲水池、水泵、水管、閥門、噴嘴及供電線路5個部分組成，噴水量的計算方式如下：

W燃燒器：燃燒器單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量值；C石：石料比熱容，按0.94kJ/（kg*℃）計；m石：單位時間內(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；m水：單位時間內(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：一個大氣壓下，水的汽化熱，按2260kJ/kg計。

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

四、結(jié)語

美國Ⅸ型環(huán)氧瀝青混凝土在生產(chǎn)過程中，需充分考慮不同溫度下混合料的容留時間、運(yùn)輸距離、運(yùn)輸過程中溫度增長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)量滿足設(shè)計指標(biāo)及前場施工要求。通過實踐發(fā)現(xiàn)，在實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)拌和站的不同情況，通過增加冷料上料速度、更換燃油類型、調(diào)整燃燒器進(jìn)油量等多種措施，可有效滿足環(huán)氧瀝青混凝土生產(chǎn)對集料加熱溫度的要求。