基于现场检测试验的温拌阻燃沥青混合料碾压方案

2013-02-01马建兵甘肃路桥建设集团有限公司甘肃兰州730030

中国建材科技 2013年5期

马建兵曹贵王强(甘肃路桥建设集团有限公司，甘肃兰州730030)

考虑到隧道路面防火的需求，以往的隧道道面铺装多采用水泥混凝土路面。近年来，道路工程界从降低维修难度和成本以及降低噪声、改善通行安全性的角度考虑，越来越多的项目倾向于采用沥青混凝土路面。但是，现有技术条件下，沥青路面在隧道中应用受到了极大限制。开发能适应隧道内特殊环境的沥青混凝土路面铺装技术，对提高隧道交通安全性能，消除交通事故隐患，具有重要的现实意义。同时，在进行隧道(特别是长大隧道)热拌沥青混合料施工过程中，由于施工温度较高特别是近年来改性沥青的大量使用，对沥青路面压实度的要求的提高，使得沥青混合料的拌和及压实温度也提高了，从而导致了生产沥青混合料时的能源消耗的增多。此外，烟尘等废弃物的排放也会随之增多。这些烟尘在隧道相对封闭的环境下很难有效排放，不仅会增加施工难度，还会对施工人员的身体健康造成不良影响。针对热拌沥青混合料在长大公路隧道沥青路面施工中的上述不利影响，在隧道路面施工中采用温拌沥青混合料，不仅可以节能减排，而且有助于改善隧道施工环境，保证工程施工质量。但是，该项技术由于进入中国时间比较短，缺少在隧道沥青路面铺装中的应用，仍需要结合实际进行实践与总结。国内外已分别对温拌沥青混合料及阻燃沥青混合料进行了大量的室内试验及理论分析，对温拌沥青混合料和阻燃沥青混合料在室内进行了系统的研究。但是国内外对温拌阻燃改性沥青混合料研究主要集中于室内研究，对现场阻燃改性沥青制备及温拌阻燃改性沥青路面施工工艺等一系列现场施工问题研究较少。并且理论分析离不开实践验证，理论分析及室内试验需要现场实体工程的验证以证明其分析的准确性，因此本研究依托某实体项目进行了温拌阻燃沥青混合料试验路铺筑，探索了施工技术方案，旨在解决现场阻燃改性沥青制备及温拌阻燃改性沥青路面施工工艺等问题，为温拌阻燃改性沥青路面施工提供技术指导。

1 试验段碾压方案

为了发挥胶轮压路机揉搓作用，结合室内试验温拌阻燃改性沥青混合料碾压拟设两种碾压方案。

碾压方案一：

初压：钢轮压路机紧跟摊铺机，先静压1遍，后振动碾压1遍，初压高频低幅；

复压：紧跟初压区，不得停顿，一般碾压区不超过20～40米。胶轮压路机压实4遍。

终压：采用双钢轮压路机全幅静压2遍，消除轮印为止。

碾压方案二：

初压：胶轮压路机紧跟摊铺机压实4遍。

复压：紧跟初压区，不得停顿，一般碾压区不超过20～40米。双钢轮压路机紧跟在后压实2遍，钢轮压路机低幅高频。

终压：采用双钢轮压路机全幅静压2遍，消除轮印为止。

中面层试验段铺筑方案见表1。

表1 中面层试验段铺筑方案

表2 拌合楼取料成型试件体积指标

表3 浸水马歇尔残留稳定度指标

2 试验段质量检测

（1）拌合楼混合料检测

工地实验室从拌合楼取料两份，第一份按照单个Marshall试件用量分装到10个容器中备用，成型二组Marshall试件（注：马歇尔成型试件温度120～125℃），每组5个，第一组测试体积指标，4个测试稳定度和流值，1个切面，具体结果见表2与图1。

图1 拌合楼取料成型试件剖面

第二组测试体积指标，4个测试浸水马歇尔稳定度，具体结果见表3。

分析表2和表3数据，空隙率、矿料间隙率偏高，饱和度、稳定度偏低，不满足现行规范要求。分析得出造成这种情况的原因有两点：一、成型温度过低，依照大量室内试验得出，室内马歇尔试件成型温度至少要大于135℃；二、由于马歇尔击实仪不能真实的模拟现场的压实，建议采用旋转压实仪成型试件，测定体积指标。由于工地试验室条件限制，建议采用提高成型温度的方法，利用马歇尔击实仪成型试件。

（2）级配和油石比检验

对拌合楼取料进行抽提试验测定油石比，对抽提后矿料进行筛分试验。筛分曲线图如图2，油石比检测结果为4.48%。

图2 抽提后筛分曲线图

经检测，油石比及矿料级配均稳定可以进行温拌阻燃改性沥青路面施工。

（3）现场渗水检验

在试验段的中间段及末尾段进行渗水测试，每个断面各测试三个点，热接缝处测一个点，内外测摊铺机中间位置各测一个点。渗水结果见表4。

从表4可以看出，热拌沥青混合料无论采用何种碾压方案，都具有较好的抗渗水能力。从SK225+370处渗水值可以看，左幅渗水为400ml/min，右幅为178ml/min，胶轮碾压明显优于钢轮碾压。从SK225+385~SK225+850段渗水值可以

表4 渗水试验结果

（1）钻芯取样测定压实度与渗水试验可以得出，温拌阻燃改性沥青混合料碾压温度可达到120-130℃，在120-130℃时，隧道内烟尘明显较热拌沥青混合料少，很好的改善了施工环境，延长了工作时间，提高了工作效率，同时不降低路面质量要求。

（2）同时在各项检测的基础上并结合现场技术人员建议提出了最终的碾压方案：

初压：胶轮压路机紧跟摊铺机压看出，温拌阻燃改性沥青混合料渗水试验结果表现出不稳定性，这可能是在施工中存在漏压。但总体上看，温拌阻燃改性沥青混合料还是表现出了较好的抗渗水能力，尤其是在SK225+370温度低至117℃仍表现出较好的抗渗水能力。

表5 压实度结果

（4）钻芯压实度

在试验段的中间段及末尾段进行钻芯取样，每个断面各取三处，热接缝取一处，内外测摊铺机中间位置各取一处，测定压实度，具体结果见表5。

在SK225+755~ SK225+785之间由于料车自身故障修理车辆15分钟，摊铺机故障料车等候15分钟，导致混合料温度过低（100~115℃），压实度偏低。在SK225+815~ SK225+835之间，由于临近工作结束，摊铺机速度过快，轮胎压路机没有紧跟，导致压实度偏低。但各段压实度均能满足现行技术规范要求。