湘府路湘江大桥温拌沥青混合料施工概述

2018-11-09姚智芳

建筑与装饰 2018年17期

关键词：温拌剂温拌面层

姚智芳

长沙市市政工程有限责任公司湖南长沙 410007

1 项目背景

（1）温拌沥青混合料由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比有许多显而易见的优点：

①可以使有害气体的排放量下降40%～70%；②而燃料消耗则可减少30%左右；③由于生产温度的降低，对设备的损耗也相应降低；④大大降低沥青的老化程度；⑤在较冷的气候条件下也可以施工。

（2）长沙出台《长沙绿色施工导则》，实施绿色施工，鼓励发展绿色施工的新技术、新设备、新材料、新工艺。

（3）长沙市住建委的温拌沥青课题在2010年就已完成前期调研。一直没有合适的项目。而湘府路桥正值冬季施工，有工期和质量的双重要求。

温拌沥青混合料基于这样的环境和它自身的优点，开始在长沙湘府路湘江大桥（以下简称湘府路大桥）试验推广。

2 实施情况

2.1 工程概况

湘府路桥，位于猴子石大桥与黑石铺大桥间，双向六车道，全长2655m，城市一级主干道，设计车速50km/h。业主单位为长沙市城投公司，总包单位为四川路桥和中铁二十五局，沥青砼桥面路面施工为长沙市市政工程有限责任公司。湘府路桥沥青砼桥面工程，由于施工时间跨度大，从2012年9月到2013年2月，而且是冬季施工。混合料用量大，达到4万吨。考虑到使用温拌剂后每吨混合料增加20元左右的成本，后决定在施工气温低于10℃时，使用温拌剂。温拌沥青混合料含普通AC系列，掺纤维AC系列，SMA系列。

本文以K1+809-K2+539段桥面（施工时间2013.1.23—2013.1.25）铺装SMA-13和AC-16为例，主要介绍配合比设计、现场施工及质量验收以及使用情况。

桥面结构形式：4cm SBS改性SMA-13+SBS乳化沥青黏结层+6cm SBS改性AC-16。

温拌剂为含表面活性剂的西安永和科技有限公司的BMH温拌剂。这种温拌剂为水剂，不用改变沥青混合料的配合比，直接外掺使用。其主要原理是在沥青胶结料内部形成水膜结构，减小沥青黏结，从而实现低温碾压密实，同时其主要成分是胺类物质，是目前道路中常使用的抗剥落剂的主要成分，可增进沥青和石料的裹附。

2.2 SMA-13改性配合比及生产

（1） SMA-13配合比。桥面SMA-13温拌沥青混合料采用湖北泰富SBS（I-D）改性沥青、1#、2#粗集料采用南京金石磊交通工程材料有限公司生产的玄武岩、石屑为望城振湘石灰石矿生产的石屑，麓山石粉厂矿粉，水泥采用湘潭仙峰水泥厂的32.5复合硅酸盐水泥，纤维采用德国“cff”木质素纤维，掺用西安永和科技有限公司的BMH温拌剂，温拌剂掺量为沥青用量的1%，外掺。SMA-13配比材料组成：1#玄武岩（10-15mm）：2#玄武岩（5-10mm）：石屑（0-5mm）：矿粉：水泥：木质素纤维：SBS（I-D）沥青:温拌剂（BMH）=49：26：13.5：9.5：2：0.3：6.0：0.6。级配曲线符合规范要求。混合料试验性能见表1.

表1 SMA-13改性混合料性能试验结果对比

（2）SMA-13生产及运输。温拌SMA-13改性沥青混合料为长沙市政公司坪塘分公司西筑4000型设备生产，出厂温度160℃（出厂温度本来可以降低到140℃考虑到湘府路大桥的重要性和社会影响，提高了出厂温度）。采用大型自卸汽车运输到现场。温拌沥青混合料运输车采取了普通油布覆盖，外加棉被覆盖，包裹了车侧面和顶面。运输到现场约5KM，时间少于30min。

图1 温拌剂安装及喷洒

（3）SMA-13摊铺碾压。温拌沥青混合料摊铺时，采用2台履带式摊铺机和4台双钢轮压路机组队摊铺。下面层找平采用钢丝绳引导高程控制，上面层非接触式平衡梁。摊铺速度1～3m/min。

采用的碾压方式为：钢轮静压2遍（2～3km/h），振动复压4遍（3～4km/h），静压2遍（4～5km/h）。

（4）温拌沥青混合料施工过程操作温度图

图2 施工气温6℃/混合料到场温度150-160℃。

图3 SMA-13温拌混合料初压（130-135℃）/终压温度（90-100℃）

2.3 温拌沥青路面路表性能检验

SMA-13铺装完毕后，马上对桥面试验路段进行了取芯压实度检测、平整度、摩擦系数、构造深度以及渗水系数等路表性能指标检测，结果如下所示（试验结果汇总数据）。

表2 温拌沥青路面现场检验指标汇总

3 使用效果及效益分析

3.1 使用效果

试验路段通车将近一年后，2013年12月10日拍摄温拌沥青面层效果如图4。可见温拌沥青面层暂无车辙、推移、拥包、跑砂等现象，使用效果良好。

通车5年后，2018年10月5日拍摄温拌沥青面层无车辙、推移、拥抱、跑砂现象，路表有积灰、磨光现象。

根据施工规范的要求，在气温低于10℃时，改性沥青是禁止施工的，冬季的湘府路大桥，风大，气温低（施工气温在0-12℃），对沥青砼施工极为不利。正是使用了温拌沥青，才圆满地完成了施工任务。而且温拌沥青混合料达到了设计及使用要求。

图4 温拌沥青面层通车1年/5年效果图

3.2 效益分析

温拌剂价格在4000元/吨左右，用量为沥青用量的1%，每吨沥青混合料增加成本在16-24元左右，合计每平方增加5-7元（10cm桥后和15cm路面）。增加的成本不多，这些成本可以通过节约燃料、提高设备生命周期来抵消。并实现节能降排，烟雾减少还减低对人体的损害（图5示），适合人口密集区道路，其经济效益还在于，可以延长施工季节，节约工期，可以冬季施工甚至在0℃施工。