張小勇

（中交二公局東萌工程有限公司，陜西 西安 710119）

與一般改性瀝青混合料相比較，加鋪后的瀝青路面的耐久性會(huì)更高，有效解決了水泥混凝土路面抗滑及行車舒適的問題。根據(jù)甬臺(tái)溫高速公路臺(tái)州段隧道建成及運(yùn)營，排風(fēng)設(shè)施建設(shè)比較完善，高效地解決廢氣對(duì)施工人員影響，因此被很多施工企業(yè)廣泛采用。通過對(duì)甬臺(tái)溫高速臺(tái)州段隧道內(nèi)水泥混凝土路面加鋪橡膠瀝青的整個(gè)施工過程進(jìn)行詳細(xì)分析，文章對(duì)本項(xiàng)目施工完成后的路面基本情況進(jìn)行了總結(jié)上報(bào)，期望可以為同類工程項(xiàng)目的順利開展帶來有益幫助。

1 項(xiàng)目概況

國家高速G15沈海高速的核心構(gòu)成成分為甬臺(tái)溫高速公路臺(tái)州段一期工程項(xiàng)目，全線40 km共4座隧道分別為馬鬃嶺、黃土嶺、大溪嶺及云霧嶺，全部采用水泥混凝土路面。1999年建成通車以來，經(jīng)過20多年來的運(yùn)營，日交通量已經(jīng)達(dá)到了4萬輛左右。其中，由于重載車輛較多，使得隧道路面板塊脫空、損壞嚴(yán)重，抗滑系數(shù)降低，安全隱患大，極易發(fā)生交通事故。通過橡膠瀝青混合料加鋪，使得路面的抗滑系統(tǒng)發(fā)生了明顯的改變，顯著地提升了行車安全性，保證了行車的舒適度。由于橡膠瀝青混合料有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，本項(xiàng)目計(jì)劃對(duì)前三3座隧道進(jìn)行橡膠瀝青加鋪施工。

2 施工前準(zhǔn)備

2.1 下承層的準(zhǔn)備

隧道水泥混凝土路面通車以來，隨著時(shí)間的推移導(dǎo)致水泥混凝土板塊出現(xiàn)了破碎、底部脫空使板塊活動(dòng)及板塊與板塊出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)等病害情況，亟需進(jìn)行維修。由于本項(xiàng)目為鋼筋水泥混凝土路面，在處理全板裂縫時(shí)，水泥混凝土板的結(jié)構(gòu)能力比較差，需要采取破碎舊板換新板的措施來處理裂縫問題。而造成水泥混凝土板結(jié)構(gòu)能力破壞的主要原因?yàn)榛鶎咏Y(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的破壞。所以，在新板鋪筑施工以前，需要先恢復(fù)基層承載能力，在此基礎(chǔ)上布設(shè)好拉桿和傳力桿。

2.2 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

原材料檢測(cè)。依據(jù)國家頒布的施工制度和標(biāo)準(zhǔn)，從工程項(xiàng)目原材料中選擇具有代表性的材料來篩選各類礦料，重點(diǎn)檢測(cè)外摻劑、礦料、橡膠瀝青、膠粉、基質(zhì)瀝青的質(zhì)量，使其與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致。

礦料配比確定。以礦料的篩分結(jié)果為依據(jù)來設(shè)計(jì)礦料配合比，借助電子表格完成適配操作，依據(jù)相關(guān)的規(guī)程完成礦料級(jí)配曲線的繪制。在對(duì)礦料的配比進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，以橡膠混合料礦料的級(jí)配范圍為依據(jù)來完成相關(guān)的設(shè)計(jì)工作。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，科學(xué)設(shè)置橡膠瀝青的使用劑量，將粗細(xì)級(jí)配的馬歇爾試件事先準(zhǔn)備齊全，測(cè)定試件體積指標(biāo)，將其與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較接近的一組當(dāng)做設(shè)計(jì)級(jí)配。

確定設(shè)計(jì)橡膠瀝青用量。以初試橡膠瀝青用量和礦料設(shè)計(jì)級(jí)配的試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，結(jié)合0.5%的間隔變化，選擇4個(gè)不同的橡膠瀝青用量值，完成馬歇爾試件的制作，將每組試件的流值、穩(wěn)定度、瀝青飽和度、礦料間隙度、空隙率和試件密度計(jì)算準(zhǔn)確，同時(shí)將各項(xiàng)體積指標(biāo)曲線繪制好。

2.3 設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比

從間歇式拌和樓角度來看，需要以二次篩分為節(jié)點(diǎn)，先篩分出熱料倉的礦料取樣，再以篩分結(jié)果為依據(jù)，科學(xué)計(jì)算混合料級(jí)配，使其滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，從而明確熱料倉的用料比例，為拌和樓控制室提供充足的原料。科學(xué)調(diào)整冷料倉的比例，還可以確保供料達(dá)到平衡的狀態(tài)，安裝角度和篩孔尺寸滿足設(shè)計(jì)的要求，確保熱料倉的供料始終處于平衡的狀態(tài)。

3 控制施工技術(shù)

3.1 橡膠瀝青生產(chǎn)

設(shè)備選擇。全套現(xiàn)場改性設(shè)備是橡膠瀝青生產(chǎn)的主要設(shè)備，設(shè)備的生產(chǎn)能力設(shè)置為15 t/h，其是我國大多數(shù)的工程項(xiàng)目產(chǎn)量要求。設(shè)備主要由中央控制室、反應(yīng)釜、高速攪拌罐、基質(zhì)瀝青快速升溫設(shè)備和原材料入口等組成。在原材料計(jì)量時(shí)，根據(jù)連續(xù)計(jì)量的辦法，可以自動(dòng)控制輸送速度。生產(chǎn)設(shè)備的大小與集裝箱接近，能夠自動(dòng)完成瀝青的輸入與輸出，同時(shí)還具有導(dǎo)熱油系統(tǒng)，且都是獨(dú)立的單元。拌和場的主要作用是保證改性劑堆場和設(shè)備安裝場準(zhǔn)確，并接近拌合樓，將基質(zhì)瀝青的溫度提升到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。在選擇電壓模式和電流模式時(shí)，以拌和樓輸出信號(hào)的類型為依據(jù)，為拌和樓控制室和橡膠瀝青成品輸出提供強(qiáng)有力的支撐。

生產(chǎn)流程。橡膠瀝青的生產(chǎn)流程如下：將基質(zhì)瀝青升溫至195 ℃，升溫同時(shí)將所需橡膠粉運(yùn)到指定地點(diǎn)；將升溫好的基質(zhì)瀝青和橡膠粉等原材料按比例在生產(chǎn)罐內(nèi)預(yù)混；將預(yù)混好的橡膠瀝青泵送至生產(chǎn)發(fā)育罐，攪拌孕育45~60 min。

注意事項(xiàng)。橡膠瀝青的生產(chǎn)溫度要保持在185 ℃左右，廢胎膠粉的摻量比較大時(shí)，適當(dāng)?shù)奶嵘庸囟?，但最高溫度要控制?10 ℃以內(nèi)。同時(shí)在橡膠瀝青生產(chǎn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)橡膠瀝青的技術(shù)指標(biāo)，運(yùn)用連續(xù)式生產(chǎn)加工措施，每隔一小時(shí)要抽樣檢測(cè)一次。其中在生產(chǎn)現(xiàn)場采用手持式快速粘度儀測(cè)粘度，粘度符合1.5~4.0，本項(xiàng)目粘度指標(biāo)為大于2.8。

3.2 撒布乳化瀝青粘層及撒布應(yīng)力吸收層

清理下承層表面的雜質(zhì)，將改性乳化瀝青使用智能撒布車完成撒布施工，在全部破乳之后，再完成應(yīng)力吸收層的撒布施工。橡膠瀝青應(yīng)力吸收層指的是碎石封層類應(yīng)力吸收層，單一粒徑的規(guī)格碎石是應(yīng)力吸收層碎石的主要形式，將瀝青用碎石預(yù)裹蓋嚴(yán)實(shí)，使橡膠瀝青的粘結(jié)性快速提升，預(yù)裹覆集料的保存時(shí)間要控制在14天之內(nèi)。這樣，既可以確保表面的瀝青膜完好無損，也不會(huì)給粘結(jié)性的效果造成任何影響。

碎石按16±2 kg/m2撒布，橡膠瀝青按照2.0~2.6 kg/m2撒布。在輪胎壓路機(jī)的碾壓施工中，碎石構(gòu)成了嵌擠結(jié)構(gòu)，瀝青順著碎石的縫隙向上延伸到碎石高度的3/4位置處。橡膠瀝青屬于熱灑瀝青，水泥混凝土與應(yīng)力吸收間的粘結(jié)能力比乳化瀝青的粘油層大。因此，在攤鋪面層時(shí)，應(yīng)力吸收層中出現(xiàn)嵌擠的橡膠瀝青會(huì)被二次融化掉，與面層材料融合在一起。而熱灑橡膠瀝青的過程中，能夠及時(shí)地填補(bǔ)好細(xì)小的裂縫，所以，該防水層的可靠性和安全性都比較高。

工程項(xiàng)目開始建設(shè)之前應(yīng)準(zhǔn)備充足的橡膠瀝青，碎石車橡膠瀝青溫度要保持在186 ℃左右，根據(jù)試驗(yàn)路段總結(jié)的瀝青撒布量為2.2 kg/m2。撒布時(shí)起步與終止的位置，委派專業(yè)人員指揮，保證位置準(zhǔn)確，縱向銜接相互重疊10 cm。撒布施工結(jié)束以后，使用膠輪壓路機(jī)完成碾壓施工任務(wù)。

上述施工環(huán)節(jié)全部完成后，現(xiàn)場實(shí)際情況詳見下圖1所示，應(yīng)力吸收層表面碎石基本均勻，碎石覆蓋率85%左右，施工效果比較理想。

圖1 橡膠瀝青施工現(xiàn)場實(shí)物圖

3.3 瀝青砼混合料拌制

本工程項(xiàng)目采用邊寧荷夫BA-400-邊寧霍夫4000型間歇式瀝青拌和樓1座，最大生產(chǎn)能力為320 t/h，有著良好的二級(jí)除塵設(shè)備，拌和樓動(dòng)力設(shè)備配為1 000 kW的發(fā)電機(jī)組，并將計(jì)算機(jī)設(shè)備配備齊全，在拌和施工時(shí)，瀝青混合料的拌和參數(shù)與傳感器測(cè)定的材料使用劑量要采取逐盤打印的方式獲取。拌合時(shí)冷料進(jìn)料速度應(yīng)設(shè)置為140 t/h，拌和產(chǎn)量要嚴(yán)格控制在160 t/h。在拌和倉中添加外摻劑以后，使其與礦料完全融合在一起，接著將橡膠瀝青濕板料加入其中，總拌和時(shí)間要控制在75 s，每盤的重量設(shè)置為3.4 t。

結(jié)合料要與瀝青拌和均勻，確保沒有明顯的色差，且色澤光滑，不會(huì)出現(xiàn)瀝青離析或者是結(jié)塊即可。

3.4 攤鋪瀝青混合料

攤鋪施工前，完成乳化瀝青粘層的撒布施工，待完全破乳后，開始撒布橡膠瀝青應(yīng)力吸收層，高質(zhì)量、高效率地完成攤鋪施工任務(wù)。在攤鋪施工的前1 h之內(nèi)，將熨平板預(yù)熱，使其溫度保持在120 ℃左右。攤鋪施工時(shí)，通過使用攤鋪機(jī)半幅全寬一次性完成施工任務(wù)，攤鋪的寬度設(shè)置為12 m，攤鋪機(jī)的拼寬要保持在6 m左右。在攤鋪施工的過程中，運(yùn)料車的現(xiàn)場待料時(shí)間要控制到最短，主要是因?yàn)榛旌狭系臏囟壬⑹П容^少，將熱量及時(shí)地傳遞到螺旋葉片、刮板、攤鋪機(jī)料斗中，使攤鋪施工溫度得到根本保證。

計(jì)算松鋪系數(shù)時(shí)，以試驗(yàn)段的計(jì)算結(jié)果為主要依據(jù)，并做好橫坡度、仰角和熨平板高度的調(diào)整工作，使其與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一致。調(diào)整夯錘，強(qiáng)夯施工使用的夯錘為4級(jí)，使攤鋪施工的混合料密實(shí)度能夠達(dá)到八成左右。攤鋪機(jī)受料前，將油水混合液涂抹在料斗中，使得粘料問題得以高效控制。在對(duì)瀝青混合料的攤鋪溫度進(jìn)行控制時(shí)，攤鋪溫度要保持在175 ℃以上，實(shí)測(cè)的瀝青混合料的攤鋪溫度基本在175~180 ℃，平均溫度為176 ℃。攤鋪機(jī)施工時(shí)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)以梯隊(duì)的形式施工，間距要保持在10 m以內(nèi)，兩幅之間的搭接寬度要保持在5 cm左右。攤鋪機(jī)位于中分帶位置，且要靠前行駛，將非接觸式平衡梁安裝在兩側(cè)，后一臺(tái)靠近路肩的攤鋪機(jī)一側(cè)傳感滑靴搭在前一幅攤鋪層面上滑行，使用平衡梁。開始攤鋪3~6 m時(shí)，用3 m直尺檢查平整度、在內(nèi)外鋼絲間拉基準(zhǔn)線檢測(cè)橫坡度，科學(xué)設(shè)置熨平板的橫坡和高度，確保兩臺(tái)攤鋪機(jī)的夯錘振動(dòng)頻率、攤鋪平整度、路拱坡度、松鋪系數(shù)、攤鋪厚度和施工速度保持高度的統(tǒng)一。在具體施工過程中，攤鋪機(jī)每前進(jìn)10 m，施工人員就要對(duì)橫坡和標(biāo)高進(jìn)行一次檢測(cè)，并詳細(xì)記錄松鋪厚度信息。

攤鋪機(jī)的施工速度與拌和設(shè)備的生產(chǎn)能力應(yīng)保持一致，攤鋪施工保證連續(xù)、緩慢、勻速，中間不能出現(xiàn)停頓的情況。以拌和樓的產(chǎn)量為依據(jù)，攤鋪施工速度要控制在3 m/min以內(nèi)。調(diào)整螺旋布料器兩端的自動(dòng)料位器，使螺旋布料器的轉(zhuǎn)速、鏈板送料器的施工速度和料門開度一致。

3.5 壓實(shí)瀝青混合料

初壓。在初壓過程中，使用兩臺(tái)型號(hào)為DD-130的雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)，壓路機(jī)緊隨攤鋪機(jī)身后完成碾壓施工任務(wù)，碾壓段落要保持在20 m左右，初壓施工要從低向高，壓路機(jī)相鄰碾壓帶的重疊輪寬度設(shè)置為120 cm；振動(dòng)施工時(shí)，相鄰碾壓帶重疊寬度要保持在20 cm以內(nèi)；碾壓施工時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪要與攤鋪機(jī)保持同向，減少混合料的擁包和推移問題；在初壓施工時(shí)，嚴(yán)格管控出水量，應(yīng)以霧狀形式為主，切忌出現(xiàn)漫流的情況，防止瀝青混合料的溫度出現(xiàn)快速降低。在碾壓施工時(shí)，瀝青混合料的內(nèi)部溫度也要保持在170 ℃以上。

復(fù)壓。初壓施工完畢后，接著進(jìn)行復(fù)壓施工，使用兩臺(tái)DD-130完成路面復(fù)壓施工，路面寬度要保持在1/2左右，碾壓施工時(shí)，后輪的重疊碾壓輪寬度要保持在1/2左右；復(fù)壓與初壓的施工順序一致，達(dá)到壓實(shí)度要求即可停止碾壓施工。

終壓。使用一臺(tái)DD-110雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)完成終壓施工，確保沒有任何的輪跡存在，做好碾壓程序和碾壓溫度的控制工作，集料顆粒不能出現(xiàn)壓碎的情況。

3.6 處理縱向接縫

攤鋪機(jī)熨平板的幅度要保持一致，使用熱斜接縫完成縱向接縫處理。攤鋪機(jī)以梯隊(duì)的形式施工，前面攤鋪的混合料要預(yù)留50 cm的寬度作為后續(xù)碾壓的基準(zhǔn)面，攤鋪層重疊的寬度要保持在40 cm左右，在消除縫隙和跨接縫碾壓施工時(shí)，要以熱接縫的形式施工。攤鋪機(jī)的間距設(shè)置為10 m，將熱接處的溫度控制到最佳標(biāo)準(zhǔn)。在碾壓施工時(shí)，先碾壓縱縫，接著完成熱接施工。

4 結(jié)語

綜上所述，工程項(xiàng)目施工實(shí)踐證明：橡膠瀝青路面在舊路改造隧道內(nèi)的應(yīng)用由于其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的獨(dú)特性，有效解決了施工過程中存在的反射裂縫和粘接等的問題，保證了瀝青混凝土路面的安全性和穩(wěn)定性，提高了路面鋪裝層的使用壽命，且獲得了良好的施工效果，可以將其作為同類工程項(xiàng)目的參考依據(jù)。