公路隧道工程温拌沥青混凝土路面施工工法

PAGE5.1施工工艺流程-3-5.2施工操作要点-3-5.2.1对现有拌和设备的改造和调整-3-5.2.2温拌混合料的施工温度-3-5.2.4拌和-4-5.2.5运输-4-5.2.6摊铺-5-5.2.7压实-6-6材料、机具配备-6-6.2细集料、矿粉：购自石家庄鹿泉石料厂、矿粉加工厂，其各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求。-6-6.4温拌剂：温拌剂浓度为7%。-7-7.1执行的规范标准-7-7.2.1施工准备-7-8.1遵照《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）的要求执行。-8-8.2照明、通风设备-8-8.3安全、劳保用品准备-8-9.1选择沥青拌和场地时，远离居民区及村庄。-8-9.2废弃的粉尘和沥青混合料存放在指定地点，粉尘采用湿排法或经常洒水及覆盖等措施，防止粉尘扩散。-9-9.3拌和楼的矿粉和发电机等设备的噪声，应符合当地环保部门的要求。-9-10.1经济效益-9-10.2环保效益-9-10.2.2减排-10-10.2.3改善施工条件-10-11工程应用实例-10-隧道温拌沥青混凝土路面施工工法1前言温拌沥青混合料，是指拌合温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间，用于沥青路面铺筑的沥青混合料。我国公路隧道目前多为热拌沥青混凝土路面。由于热拌沥青混凝土路面施工过程中温度损失较快，制约了施工时的运输、摊铺和碾压时间；热拌沥青混合料对环境温度要求较高，导致全年宜施工期较短；热拌沥青混合料拌和温度要求较高，燃料消耗较大，摊铺过程中产生的有毒烟雾多，不利于节能减排和环境保护。本项目所处地区年有效施工期较短，隧道路面施工时气温已降至0℃，气候寒冷潮湿，且该隧道长达800多米。施工时隧道中温度较低，空气流动较慢，空间相对封闭，沥青混合料烟尘排放问题难以解决。针对该项目的特点，我们提出了采用温拌沥青技术。无烟尘的温拌技术既可以提高混合料的压实性能，又能显著降低沥青混合料有害气体的排放，为施工人员创造良好的工作环境，同时可使拌和、施工温度降低30℃左右，且其使用性能不下降。2工法特点大量的研究和实践证明，采用表面活性剂法的温拌沥青混合料技术，可节省燃油、减少温室气体、沥青烟尘等有毒气体排放，是名副其实的高节能、低排放的高新技术。3适用范围可在我国公路建设沥青路面施工中，特别是长大隧道沥青路面施工中采用，且适用低温条件下施工。4工艺原理在沥青混合料拌合过程中，将表面活性添加剂水溶液（温拌剂）以外掺的方式加入，与热沥青共同作用，实现均匀分散，提高了沥青与石料的裹覆能力及粘附力、改善了混合料的和易性，使其拌和、施工温度降低30℃左右。5工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程隧道路面下承层检查→测量放样→温拌沥青混合料拌和→运送→摊铺→碾压→接缝处理→结束。5.2施工操作要点5.2.1对现有拌和设备的改造和调整在原拌和站基础上添加小型设备，包括温拌剂存储罐、输送管道、泵、自动控制系统等相关配套小型设备。5.2.2温拌混合料的施工温度施工工序正常施工低温施工矿料加热温度((℃)130-1455135-1455沥青加热温度((℃)175-1955175-1955沥青混合料出料料温度(℃)130-1500140-1600混合料摊铺温度度(℃),不低于于125135开始碾压温度((℃)120130碾压终了温度((℃),不低于于75755.2.3试验段铺筑温拌沥青混合料实际工程实施之前，拌和厂要根据已核准的温拌沥青混合料设计要求，生产一定数量混合料来铺筑试验段。其目的在于校正拌和厂的各项参数，检验各种施工机具的类型、数量及组合方式是否匹配，确定松铺系数和生产工艺流程。试验段宜选在正线上，铺筑长度通常为100-200m。在这一过程中，施工技术人员将随机取料或取芯进行试验检测设计的温拌沥青混合料是否符合规范要求。检测的数据信息如下：（1）马歇尔试验（测定空隙率、稳定度、流值，并记录VMA、VFA指标）；（2）浸水马歇尔试验（劈裂强度比）；（3）车辙试验（动稳定度）。5.2.4拌和（1）为了降低集料中水分对混合料的水损坏性，尽可能减少集料的含水量，使用改进后的烘干滚筒对集料进行加热、干燥，使集料的含水量达到相关的要求。（2）添加剂注入方式、方向、时机的选择非常重要，注入方式和方向要适应沥青的注入方式和方向，确保添加剂投放方向与范围与沥青基本重叠，添加剂注入时机相对于沥青适当延后。沥青和添加剂应按比例同步喷入拌和缸内，干拌时间应尽可能短，以不超3秒为限。（3）控制添加剂PH值、胺值及固含量在规定范围内，温拌添加剂与沥青比例控制在0.45%-0.7%范围内。5.2.5运输尽管温拌沥青混合料的降温速度相对较慢，可以延伸拌和厂的工作覆盖半径，但仍然要注意对混合料采取保温措施，保证混合料在摊铺和压实时具有良好的施工和易性。（1）清除车箱里所有的污染杂物，并在车箱内表面涂一层薄薄、均匀的非石油基隔离润滑剂。禁止使用柴油等石油衍生物做润滑剂，以免污染沥青混合料或改变温拌沥青混合料的性质。（2）温拌沥青混合料运输采用大吨位自卸汽车。装料过程中，运料车应前后移动，分前、后、中三次接料，以减少混合料的离析。在运输前，检查出料温度，满足要求后用篷布覆盖并扣牢后运输。为了使混合料的温度不迅速降低，应使用机械设备尽可能快的包裹温拌沥青混合料。一旦遇到雨雾天气，卸载混合料的时候，要确保帆布上的雨水不流入沥青混合料中。5.2.6摊铺（1）按照所使用的温拌技术资料，通过马歇尔变温变击实次数试验，并结合粘温曲线确定温拌沥青混合料的摊铺温度范围。（2）采用两台以上摊铺机，以合理铺筑宽度，成梯队方式同步摊铺，纵向接缝之间应有一定的搭接宽度。摊铺过程中要检测和保持摊铺机自动找平装置传感器的灵敏性，随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡坡度。（3）摊铺温拌沥青混合料时，摊铺机应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定一个均匀的摊铺速度。整个摊铺过程要保持连续、稳定，避免或最小化停顿-开始等操作。定期检查摊铺机找平装置传感器的灵敏性，同时摊铺机应保证恒定的速度，防止因摊铺速度的改变而引起熨平板上受力发生显著变化，从而使摊铺厚度发生变化。（4）在隧道中摊铺时，要将摊铺机调整到合适的摊铺宽度，同时避免运料车卸料时完全顶起碰触隧道拱顶。5.2.7压实（1）为了获得良好的压实效果，应当在所使用温拌技术规定的最低压实温度以上，有效地组织使用压路机进行碾压。选择一定台数、合理吨位的压实机具，以最佳组合的碾压方式，使车道整个横断面上的点都获得相同的压实功，尽可能增加有效压实时间。（2）压实过程遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，应严格控制压实温度。要维持恒定的速度。初始碾压时，压路机要紧跟在摊铺机后面，在钢轮表面涂抹一层植物油或其他经过允许的清洁剂，避免压路机钢轮粘附温拌沥青混合料，并严格控制初压时钢轮的喷水量。复压使用胶轮压路机揉搓碾压，提高密水性。终压使用双钢轮压路机，以消除压路机的痕迹，获得最大标准密度或推荐的实验室密度。各阶段压实应保持连续、紧密，并在最低压实温度以上。适当增加碾压功以减少混合料空隙率对温拌沥青混合料同样有效。6材料、机具配备6.1粗集料：河北当地产玄武岩，其各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求。6.2细集料、矿粉：购自石家庄鹿泉石料厂、矿粉加工厂，其各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求。6.3沥青：产地天津，各项技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）要求。6.4温拌剂：温拌剂浓度为7%。6.5设备机具：序号设备名称规格、型号数量1沥青混凝土拌和和楼320t/h12沥青混凝土摊铺铺机可调13沥青混凝土转动动车SB2500CC24双光轮压路机HD11025轮胎压路机XP30126装载机ZL-5067质量要求及控制7.1执行的规范标准《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)7.2质量控制措施7.2.1施工准备在铺筑隧道内沥青混凝土前，要保证原隧道路面充分干燥，并且粘层沥青也已完全破乳，不得有任何杂物或运料车车轮甩落的沥青团块。7.2.2运输（1）在隧道口安排收料员，指挥运料车倒入隧道内，并控制进入隧道内料车的数量尽可能不要多，以满足现场摊铺为准，料车驶入施工区等待倒料时要熄火，以免隧道内产生过多的含硫废气。（2）运料车每车的余料不要倒在隧道内，落顶后直接驶出隧道，尽量减短在隧道内逗留的时间。7.2.3摊铺（1）提高初始压实度，在摊铺机上安装风扇对机车降温，以防开锅。（2）采用适宜的行走速度连续摊铺，不得停顿或频繁变换速度。（3）派专人在摊铺机两侧补料或刮料。（4）更换料车时速度要快，减少离析保证平整度。7.2.4碾压为减少隧道内的噪音，可尽量多的使用胶轮压路机碾压,压路机不可急行或大角度变换碾压方向。8安全措施8.1遵照《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）的要求执行。8.2照明、通风设备配备足够在摊铺机前压路机后现场照明的可移动式的灯具，使各机械操作手和现场施工人员能看清每个角落；至少4台大功率的排风扇，摊铺机前2台，从前往后吹，压路机后2台，从前往后抽，尽量减少烟尘、废气。8.3安全、劳保用品准备各施工员都要着反光背心，并配备防毒口罩，以策安全。8.4交通管制防止人或车辆在未冷却的断面行走碾压或进入施工现场，加强安全和质量管理。9环保措施9.1选择沥青拌和场地时，远离居民区及村庄。9.2废弃的粉尘和沥青混合料存放在指定地点，粉尘采用湿排法或经常洒水及覆盖等措施，防止粉尘扩散。9.3拌和楼的矿粉和发电机等设备的噪声，应符合当地环保部门的要求。10效益分析10.1经济效益10.1.1延长了施工工期采用温拌沥青技术，保证了气温降至0℃仍能正常施工，使施工季节延长了2个月。10.1.2减少了隧道通风设备投入成本对于隧道沥青路面，如果采用热拌沥青混合料摊铺，施工时都需要配备通风设备。而采用温拌沥青混合料摊铺，隧道内部施工时不会产生烟雾，减少了通风设备的投入。10.1.3节约了路面养护成本由于温拌混合料对温度相对不敏感，同时在较低工作温度下的压实效果很好，而且乳化技术对石料有良好的裹附性，使其抗水损害性能高于热拌混合料，明显提高了路面抗车辙能力。因此，温拌技术延长了路面的使用寿命和养护周期，使得道路养护综合成本降低。10.2环保效益10.2.1节能由于温拌沥青技术矿料加热温度比热拌沥青技术低30℃左右，拌和过程中热拌技术每吨消耗燃烧油7kg，温拌技术每吨消耗燃烧油5.5kg，节约燃烧油21%，取得了节约资源消耗的社会效益。10.2.2减排减少有害气体以及粉尘的排放量，降低环境污染、改善工人工作环境质量。单位混合料成品的燃油消耗减少，本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放；由于拌和温度的下降，沥青混合料在拌和到现场压实的整个过程中产生沥青烟雾粉尘污染均会明显减少。在摊铺过程中，基本可以实现无烟尘作业。工人劳动条件显著改善，沥青路面对工人健康损害减轻；同时，混合料拌和沥青路面作业对道路沿线居民的生理影响也显著减少。热拌与温拌污染物排放量对比表测试项目单位热拌温拌降（%）采样地点二氧化碳mg/m32.6161.5拌和站烟尘mg/m