湘府路湘江大橋溫拌瀝青混合料施工概述

姚智芳

長沙市市政工程有限責(zé)任公司 湖南 長沙 410007

1 項目背景

（1）溫拌瀝青混合料由于其較低的拌和及壓實溫度，使其與熱拌瀝青混合料相比有許多顯而易見的優(yōu)點：

①可以使有害氣體的排放量下降40%～70%；②而燃料消耗則可減少30%左右；③由于生產(chǎn)溫度的降低，對設(shè)備的損耗也相應(yīng)降低；④大大降低瀝青的老化程度；⑤在較冷的氣候條件下也可以施工。

（2）長沙出臺《長沙綠色施工導(dǎo)則》，實施綠色施工，鼓勵發(fā)展綠色施工的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝。

（2）長沙出臺《長沙綠色施工導(dǎo)則》，實施綠色施工，鼓勵發(fā)展綠色施工的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝。

（3）長沙市住建委的溫拌瀝青課題在2010年就已完成前期調(diào)研。一直沒有合適的項目。而湘府路橋正值冬季施工，有工期和質(zhì)量的雙重要求。

溫拌瀝青混合料基于這樣的環(huán)境和它自身的優(yōu)點，開始在長沙湘府路湘江大橋（以下簡稱湘府路大橋）試驗推廣。

2 實施情況

2.1 工程概況

湘府路橋，位于猴子石大橋與黑石鋪大橋間，雙向六車道，全長2655m，城市一級主干道，設(shè)計車速50km/h。業(yè)主單位為長沙市城投公司，總包單位為四川路橋和中鐵二十五局，瀝青砼橋面路面施工為長沙市市政工程有限責(zé)任公司。湘府路橋瀝青砼橋面工程，由于施工時間跨度大，從2012年9月到2013年2月，而且是冬季施工。混合料用量大，達到4萬噸。考慮到使用溫拌劑后每噸混合料增加20元左右的成本，后決定在施工氣溫低于10℃時，使用溫拌劑。溫拌瀝青混合料含普通AC系列，摻纖維AC系列，SMA系列。

本文以K1+809-K2+539段橋面（施工時間2013.1.23—2013.1.25）鋪裝SMA-13和AC-16為例，主要介紹配合比設(shè)計、現(xiàn)場施工及質(zhì)量驗收以及使用情況。

橋面結(jié)構(gòu)形式：4cm SBS改性SMA-13+SBS乳化瀝青黏結(jié)層+6cm SBS改性AC-16。

溫拌劑為含表面活性劑的西安永和科技有限公司的BMH溫拌劑。這種溫拌劑為水劑，不用改變?yōu)r青混合料的配合比，直接外摻使用。其主要原理是在瀝青膠結(jié)料內(nèi)部形成水膜結(jié)構(gòu)，減小瀝青黏結(jié)，從而實現(xiàn)低溫碾壓密實，同時其主要成分是胺類物質(zhì)，是目前道路中常使用的抗剝落劑的主要成分，可增進瀝青和石料的裹附。

2.2 SMA-13改性配合比及生產(chǎn)

（1） SMA-13配合比。橋面SMA-13溫拌瀝青混合料采用湖北泰富SBS（I-D）改性瀝青、1#、2#粗集料采用南京金石磊交通工程材料有限公司生產(chǎn)的玄武巖、石屑為望城振湘石灰石礦生產(chǎn)的石屑，麓山石粉廠礦粉，水泥采用湘潭仙峰水泥廠的32.5復(fù)合硅酸鹽水泥，纖維采用德國“cff”木質(zhì)素纖維，摻用西安永和科技有限公司的BMH溫拌劑，溫拌劑摻量為瀝青用量的1%，外摻。SMA-13配比材料組成：1#玄武巖（10-15mm）：2#玄武巖（5-10mm）：石屑（0-5mm）：礦粉：水泥：木質(zhì)素纖維：SBS（I-D）瀝青:溫拌劑（BMH）=49：26：13.5：9.5：2：0.3：6.0：0.6。級配曲線符合規(guī)范要求。混合料試驗性能見表1.

表1 SMA-13改性混合料性能試驗結(jié)果對比

（2）SMA-13生產(chǎn)及運輸。溫拌SMA-13改性瀝青混合料為長沙市政公司坪塘分公司西筑4000型設(shè)備生產(chǎn)，出廠溫度160℃（出廠溫度本來可以降低到140℃考慮到湘府路大橋的重要性和社會影響，提高了出廠溫度）。采用大型自卸汽車運輸?shù)浆F(xiàn)場。溫拌瀝青混合料運輸車采取了普通油布覆蓋，外加棉被覆蓋，包裹了車側(cè)面和頂面。運輸?shù)浆F(xiàn)場約5KM，時間少于30min。

圖1 溫拌劑安裝及噴灑

（3）SMA-13攤鋪碾壓。溫拌瀝青混合料攤鋪時，采用2臺履帶式攤鋪機和4臺雙鋼輪壓路機組隊攤鋪。下面層找平采用鋼絲繩引導(dǎo)高程控制，上面層非接觸式平衡梁。攤鋪速度1～3m/min。

采用的碾壓方式為：鋼輪靜壓2遍（2～3km/h），振動復(fù)壓4遍（3～4km/h），靜壓2遍（4～5km/h）。

（4）溫拌瀝青混合料施工過程操作溫度圖

圖2 施工氣溫6℃/混合料到場溫度150-160℃。

圖3 SMA-13溫拌混合料 初壓（130-135℃）/終壓溫度（90-100℃）

2.3 溫拌瀝青路面路表性能檢驗

SMA-13鋪裝完畢后，馬上對橋面試驗路段進行了取芯壓實度檢測、平整度、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度以及滲水系數(shù)等路表性能指標(biāo)檢測，結(jié)果如下所示（試驗結(jié)果匯總數(shù)據(jù)）。

表2 溫拌瀝青路面 現(xiàn)場檢驗指標(biāo)匯總

3 使用效果及效益分析

3.1 使用效果

試驗路段通車將近一年后，2013年12月10日拍攝溫拌瀝青面層效果如圖4。可見溫拌瀝青面層暫無車轍、推移、擁包、跑砂等現(xiàn)象，使用效果良好。

通車5年后，2018年10月5日拍攝溫拌瀝青面層無車轍、推移、擁抱、跑砂現(xiàn)象，路表有積灰、磨光現(xiàn)象。

根據(jù)施工規(guī)范的要求，在氣溫低于10℃時，改性瀝青是禁止施工的，冬季的湘府路大橋，風(fēng)大，氣溫低（施工氣溫在0-12℃），對瀝青砼施工極為不利。正是使用了溫拌瀝青，才圓滿地完成了施工任務(wù)。而且溫拌瀝青混合料達到了設(shè)計及使用要求。

圖4 溫拌瀝青面層 通車1年/5年效果圖

3.2 效益分析

溫拌劑價格在4000元/噸左右，用量為瀝青用量的1%，每噸瀝青混合料增加成本在16-24元左右，合計每平方增加5-7元（10cm橋后和15cm路面）。增加的成本不多，這些成本可以通過節(jié)約燃料、提高設(shè)備生命周期來抵消。并實現(xiàn)節(jié)能降排，煙霧減少還減低對人體的損害（圖5示），適合人口密集區(qū)道路，其經(jīng)濟效益還在于，可以延長施工季節(jié)，節(jié)約工期，可以冬季施工甚至在0℃施工。

圖5 溫拌料和熱拌料放料時對比圖