公路隧道路面鋪筑溫拌阻燃瀝青施工技術(shù)應(yīng)用探討

王彭飛 肖興民 李坤霖

（山東宇通路橋集團有限公司，山東 東營 257300）

一、原材料

某公路隧道試驗段石灰?guī)r含量較高，為降低運輸成本，采用就地取材的方式，粗細集料主要選用石灰?guī)r碎石料，填料則選用石灰?guī)r礦粉。粗集料吸水率0.282%，毛體積密度相對值2.661，表觀密度相對值2.654，針片狀顆粒含量13.4%，壓碎值20.3%；細集料毛體積密度相對值2.706，表觀密度相對值2.694，砂當量72%，吸水率0.24%；礦粉塑性指數(shù)3.2%，親水系數(shù)0.4，實際含水量0.1%，表觀密度2.675t/m3，以上性能參數(shù)取值均符合規(guī)范要求。

該公路路面試驗段采用粒徑10μm以內(nèi)、密度2g/cm3～2.4g/cm3、分解溫度至少280℃的白色粉末狀FR3型阻燃劑。使用熔融型白色小圓球狀有機瀝青降黏溫拌劑，熔點115℃，閃點294℃，密度0.94g/cm3且不溶于水。

該公路隧道路面溫拌阻燃瀝青混合料采用AH-70基質(zhì)瀝青，其性能參數(shù)取值如表1所示。

表1 基質(zhì)瀝青性能參數(shù)

二、施工工藝

在公路隧道路面溫拌阻燃瀝青混合料拌制前必須按設(shè)計配合比摻加溫拌劑和阻燃劑，其余施工工藝基本和普通瀝青混合料一致。在施工準備階段必須全面檢查擬用施工機械設(shè)備性能：溫拌阻燃瀝青混合料拌制備需要1臺瀝青混合料拌和樓，單幅攤鋪需同時配備兩臺攤鋪機及混合料運料車若干，攤鋪完成后的碾壓施工需配備兩臺13t以上光輪壓路機及3臺～4臺重型輪胎壓路機。

（一）阻燃瀝青混合料制備

在制備溫拌阻燃瀝青混合料前應(yīng)先將基質(zhì)瀝青加熱至130℃并恒溫30min，以確保瀝青中水分充分脫去，此后將瀝青升溫至150℃～160℃再按設(shè)計比摻加阻燃劑，持續(xù)攪拌30min，使阻燃劑和瀝青材料充分混合。根據(jù)試拌結(jié)果進行溫拌阻燃瀝青混合料拌和時間的控制，并保證集料被瀝青材料完全裹覆。為確保瀝青材料和外摻劑充分反應(yīng)，阻燃瀝青混合料拌和時間應(yīng)比普通瀝青混合料拌和時間長[2]。根據(jù)試驗結(jié)果，阻燃瀝青混合料干拌及濕拌時間應(yīng)比普通瀝青混合料分別延長5s～10s和10s，故阻燃瀝青混合料總拌和時間應(yīng)為60s～65s；溫拌阻燃瀝青混合料的施工溫度應(yīng)比普通瀝青混合料低25℃左右，拌和過程如圖1所示。

圖1 溫拌阻燃瀝青混合料拌和過程

（二）阻燃瀝青混合料運輸

該公路隧道路面鋪筑所用溫拌阻燃瀝青混合料規(guī)模較大，故應(yīng)通過15t以上自卸車輛運輸，并在運料前通過插入式溫度計進行溫拌阻燃瀝青混合料出廠溫度的檢測，確保將溫度控制在165℃～170℃，在混合料上覆蓋帆布和厚棉被保溫防塵。為保證混合料運抵施工現(xiàn)場后溫度降幅不超過5℃，運輸時間和運輸距離應(yīng)不超過1h和40km；為使攤鋪施工過程連續(xù)進行，攤鋪機前所停置的卸料車不應(yīng)少于5輛。待運料車抵達攤鋪位置后還應(yīng)測量一次溫拌阻燃瀝青混合料溫度，確保溫度在160℃以上。

（三）攤鋪及碾壓

溫拌阻燃瀝青混合料攤鋪施工前必須將黏層油均勻灑布于清理后的下承層，預(yù)熱攤鋪機，待熨平板溫度上升至100℃后由兩臺攤鋪機間隔10m～20m同步攤鋪施工。攤鋪溫度應(yīng)不低于瀝青混合料出廠溫度，攤鋪過程應(yīng)按2m/min～6m/min的速度勻速不間斷進行。

該公路隧道路面溫拌阻燃瀝青混合料碾應(yīng)壓按初壓、復(fù)壓和終壓3個階段進行，各階段碾壓參數(shù)及溫度控制要求如表2所示。為減少混合料熱量的損失，應(yīng)按照不超過100m的距離緊跟攤鋪機進行初步碾壓，先通過13t以上光輪壓路機按照2m/s～3m/s的速度靜壓兩遍，再采用輪胎壓路機按同樣速度碾壓2遍～3遍。復(fù)壓階段采用13t以上光輪壓路機按3m/s～5m/s的速度、14Hz的振動頻率和0.4mm～0.6mm的振幅振動碾壓3遍～4遍，考慮到溫拌阻燃瀝青混合料抗壓性能不良，還必須在復(fù)壓階段通過重型輪胎壓路機揉搓碾壓[3]，以增強混合料面層的密水性。

表2 碾壓階段速度及溫度控制要求

對于壓路機無法到達的邊緣、角落等區(qū)域，應(yīng)結(jié)合手扶夯板或小型振動壓路機趁熱碾壓，避免溫度降低而影響混合料壓實度。碾壓結(jié)束后壓實度應(yīng)至少為96%，孔隙率達到3%～5%。碾壓后的路面自然冷卻至50℃以下后開放交通，并在24h內(nèi)禁止5t以上車輛通行，行車速度也應(yīng)控制在20km/h以內(nèi)。

三、結(jié)語

通過在瀝青混合料中摻加阻燃劑和溫拌劑，能有效阻隔瀝青混凝土材料熱反應(yīng)過程及燃燒過程，避免火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展。該公路隧道路面鋪筑溫拌阻燃瀝青混凝土施工結(jié)束后運行至今已有兩年時間，期間雖有幾次油罐車碰撞、側(cè)翻起火事故，但是火勢均在短時間內(nèi)被阻隔和撲滅，并未形成大規(guī)?；馂?zāi)和人員傷害。