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淺談隧道阻燃瀝青混凝土施工技術(shù)2010年4月18日一、隧道工程概況本隧道工程位于某市某垃圾填埋場(chǎng)區(qū)內(nèi)，該填埋場(chǎng)的規(guī)劃，隧道采用連拱形式，隧道左線總長(zhǎng)524.72m,右線總長(zhǎng)524.60m。在隧道軸線選擇過(guò)程中考慮了隧道兩端進(jìn)、出口地形條件、與原有道路連接情況以及隧道通過(guò)地區(qū)東北側(cè)為已建垃圾填埋場(chǎng)和西南側(cè)山體情況,軸線選擇受到限制,另外還考慮了環(huán)境條件、隧址區(qū)工程地質(zhì)條件、隧址區(qū)今后的功用,現(xiàn)有建筑及工程造價(jià)等諸多因素。本隧道在洞口內(nèi)外各3s設(shè)計(jì)速度行程長(zhǎng)度范圍的平、縱面線形保持一致,又因?yàn)樗淼澜ㄖ缦迣挾却笥趦啥诉B接公路的建筑界限寬度,所以在兩端設(shè)置了50m的同隧道等寬的路基加寬段。隧道縱斷面設(shè)計(jì)綜合考慮了隧道長(zhǎng)度、施工、通風(fēng)、排水、洞口位置以及隧道進(jìn)、出口接線、環(huán)保等因素。隧道內(nèi)設(shè)置1處車行橫洞,位置在樁號(hào)0+280.00處,2處人行橫洞,位置在樁號(hào)0+140.00及0+390.00處。另外隧道右線與現(xiàn)有防空洞相遇處設(shè)置一連接洞,并設(shè)置防火門,連接處在防空洞內(nèi)設(shè)置臺(tái)階補(bǔ)償高差。隧道按四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),采用的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：隧道設(shè)計(jì)速度20Km/h。隧道凈寬7m，隧道凈高6.5m，建筑限界高度4.5m,洞內(nèi)路面設(shè)計(jì)荷載采用城市B級(jí)。隧道內(nèi)路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面。其結(jié)構(gòu)從上至下依次為：4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13，LD-0.40 BZZ-100）6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20）1.0cm油封層20cm二灰碎石隧道為整體就地模筑整體式鋼筋混凝土雙連拱結(jié)構(gòu)。隧道主體結(jié)構(gòu)的主拱圈內(nèi)側(cè)半徑為400cm；仰拱內(nèi)側(cè)半徑為750cm。隧道明洞襯砌凈高為793.3cm。隧道結(jié)構(gòu)采用噴涂乳白色防火涂料，耐火極限不小于1.5h，且涂層還應(yīng)防水，在潮濕條件下能夠良好成型，不會(huì)崩解、蝕變、掉落。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)單位及業(yè)主協(xié)商在隧道內(nèi)瀝青砼面層中采用阻燃瀝青砼技術(shù)。二、阻燃瀝青砼簡(jiǎn)介 隨著我國(guó)公路的發(fā)展，公路隧道的數(shù)量也不斷增加。隧道中的瀝青砼路面在使用過(guò)程中一旦引起瀝青路面著火，就會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧和火焰，給人員生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，為解決這些問(wèn)題阻燃瀝青應(yīng)用技術(shù)作為瀝青路面安全解決方案廣泛應(yīng)用于隧道中。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)方、業(yè)主協(xié)調(diào)在隧道瀝青砼面層中應(yīng)用FRMAX環(huán)保型阻燃瀝青改性劑產(chǎn)品。FRMAX阻燃瀝青應(yīng)用技術(shù)通過(guò)在瀝青中添加阻燃劑、高效改性材料，使瀝青不僅滿足高等級(jí)公路的使用性能，同時(shí)具有良好的阻燃、抑煙效果，廣泛應(yīng)用于隧道路面工程。FRMAX 環(huán)保型阻燃瀝青是在瀝青中添加了環(huán)保型阻燃劑，同時(shí)復(fù)合利用了多種阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)，在環(huán)保的基礎(chǔ)上保證了瀝青的阻燃性。2.1 FRMAX阻燃瀝青的作用機(jī)理阻隔熱量機(jī)理：阻燃劑受熱分解，吸收大量的熱量，打斷了熱量傳遞鏈并降低了可燃物表面溫度。氣相阻燃機(jī)理：阻燃劑受熱釋放出大量不可燃?xì)怏w覆蓋在可燃物表面，隔絕了可燃物與氧氣的接觸并稀釋了可燃?xì)怏w的濃度。凝固相阻燃機(jī)理：由具體協(xié)同效應(yīng)的幾種阻燃劑構(gòu)成的合成阻燃劑受熱時(shí)在可燃物表面形成不可燃的炭化膜或玻璃狀膜，隔絕氧氣與可燃物的接觸。2.2 FRMAX阻燃瀝青的特點(diǎn)FRMAX阻燃瀝青氧指數(shù)OI可達(dá)28以上，有良好的阻燃效果。經(jīng)過(guò)國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，其煙密度75（建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗(yàn)（GB/T8627-1999），煙氣毒性達(dá)到國(guó)家準(zhǔn)安全一級(jí)（ZA1）。（參照火災(zāi)煙氣毒性危險(xiǎn)評(píng)定方法動(dòng)物試驗(yàn)方法（GA/T506-2004）與材料產(chǎn)煙毒性分級(jí)（GA132-1996）。其環(huán)保型阻燃瀝青，對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。FRMAX系列阻燃瀝青產(chǎn)品不僅滿足改性瀝青的技術(shù)要求，同時(shí)其阻燃性和抑煙性達(dá)到了日本和德國(guó)等國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。2.3 FRMAX阻燃瀝青施工方法施工按照公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）中改性瀝青的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。三、施工工藝3.1施工準(zhǔn)備1、 原材料（1）瀝青根據(jù)設(shè)計(jì)要求，擬選用標(biāo)號(hào)為AH-70#的石油瀝青，其各項(xiàng)指標(biāo)符合瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50092-96)要求。瀝青下封層采用陽(yáng)離子乳化瀝青，礦料干燥、清潔。（2）粗集料粗集料的粒徑規(guī)格符合瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50092-96)附錄C表C.0.6及C.0.7的規(guī)格尺寸，并采用符合要求的玄武巖，其各項(xiàng)指標(biāo)符合瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50092-96)附錄C表C.0.8的要求。（3）細(xì)集料細(xì)集料符合瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范(GB50092-96)附錄C表C.0.9、 C.0.10、 C.0.11的指標(biāo)要求。如果出現(xiàn)細(xì)集料與瀝青的粘結(jié)性能差的情況，我們將采用在瀝青中摻加抗剝落劑的方法解決此問(wèn)題。2、施工機(jī)械與質(zhì)量檢測(cè)儀器（1）瀝青混合料拌和與運(yùn)輸設(shè)備的檢查。配備齊全的施工機(jī)械與配件，做好開工前保養(yǎng)、調(diào)試和試機(jī)，以確保在施工期間不發(fā)生影響施工進(jìn)度和質(zhì)量的情況。拌和設(shè)備在開始運(yùn)轉(zhuǎn)前要進(jìn)行一次全面檢查，注意聯(lián)結(jié)的緊固情況，檢查攪拌器內(nèi)有無(wú)積存余料，冷料運(yùn)輸機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，有無(wú)跑偏現(xiàn)象，仔細(xì)檢查瀝青管道各個(gè)接頭，嚴(yán)禁吸瀝青管有漏氣現(xiàn)象，注意檢查電氣系統(tǒng)。對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)部分，還要檢查傳動(dòng)鏈的張緊度。檢查運(yùn)輸車輛是否符合要求，保溫設(shè)施是否齊全。施工時(shí)，采用機(jī)械化連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，實(shí)施兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，減少縱向冷接縫，確保施工質(zhì)量。主要施工機(jī)械為：間歇式瀝青砼拌和機(jī)兩臺(tái)，總產(chǎn)量大于350T/h,拌和機(jī)型號(hào)分別為一臺(tái)日本新瀉NP1500CA型、一臺(tái)錫通QLB3000型。全部生產(chǎn)過(guò)程由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，并具有良好的打印裝置，拌和過(guò)程記錄詳細(xì)清楚，可追溯性強(qiáng)。（2）攤鋪機(jī)應(yīng)檢查其規(guī)格和主要機(jī)械性能，如振搗板、振動(dòng)器、熨平板、螺旋攤鋪器、離合器、刮板送料器、料斗閘門、厚度調(diào)節(jié)器、自動(dòng)找平裝置等是否正常。主要機(jī)械為：進(jìn)口瀝青砼攤鋪機(jī)ABG423兩臺(tái)。（3）壓路機(jī)應(yīng)檢查其規(guī)格和主要機(jī)械性能（如轉(zhuǎn)向、啟動(dòng)、振動(dòng)、倒退、停駛等方面的能力）及滾筒表面的磨損情況，滾筒表面如有凹陷或坑槽不得使用。壓路機(jī)使用：初壓用兩臺(tái)DD110振動(dòng)壓路機(jī)，復(fù)壓用兩臺(tái)XP260輪胎壓路機(jī)，終壓用一臺(tái)ZYC16-18雙鋼輪聯(lián)式壓路機(jī)。（4）載重量15T以上的自缷汽車不少于20輛。（5）配備性能良好，精度符合規(guī)定的質(zhì)量檢測(cè)儀器。3.配合比設(shè)計(jì)（1）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段AC系列參照無(wú)錫市市政中心試驗(yàn)室的設(shè)計(jì)報(bào)告執(zhí)行。（2）生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段a確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用量。從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的礦料取樣進(jìn)行篩分，根據(jù)篩分結(jié)果，通過(guò)計(jì)算，對(duì)照目標(biāo)配合比確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用料比例，供拌和機(jī)控制室使用。同時(shí)，反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)比例，使達(dá)到供料均衡。b.確定最佳油比：取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳用油量及最佳用油量的0.3%三個(gè)瀝青用量，取以上計(jì)算的礦質(zhì)混合料，用試驗(yàn)室的小型拌和機(jī)拌制瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，如三組混合料的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足表面要求，則取中間值為生產(chǎn)配合比的最佳用油量，否則，應(yīng)補(bǔ)做增減瀝青用量的瀝青混凝土試驗(yàn)，以確定最佳用油量。c.配合比檢驗(yàn):按以上生產(chǎn)配合比,用室內(nèi)小型拌合機(jī)拌制瀝青混合料,做浸水48小時(shí)馬歇爾試驗(yàn),檢驗(yàn)殘留穩(wěn)定度,并必須達(dá)到規(guī)范要求.第一天的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)作為今后生產(chǎn)控制的基礎(chǔ)資料.3.2施工要求1、準(zhǔn)備下承層瀝青面層施工前對(duì)基層進(jìn)行一次認(rèn)真的檢驗(yàn)，特別是要重點(diǎn)檢查：標(biāo)高是否符合要求（高出的部分必須用銑刨機(jī)刨除）；表面有無(wú)松散（局部小面積松散要徹底挖除，用瀝青砼補(bǔ)充夯實(shí)，出現(xiàn)大面積松散要徹底返工處理）；平整度是否滿足要求，不達(dá)標(biāo)段應(yīng)進(jìn)行處理。以上檢驗(yàn)要有檢驗(yàn)報(bào)告單及處理措施和最終質(zhì)量報(bào)告單。2、試驗(yàn)段的具體要求如下： 在鋪筑試驗(yàn)路之前，準(zhǔn)備好本項(xiàng)工程有關(guān)的全部試驗(yàn)儀器和設(shè)備（包括瀝青、混合料等室內(nèi)外試驗(yàn)的配套儀器、設(shè)備及取芯機(jī)等），配備足夠數(shù)量的熟練試驗(yàn)技術(shù)人員，報(bào)請(qǐng)工程師審查批準(zhǔn)。 在路面工程開工前，在工程師批準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)，用備齊并投入該項(xiàng)工程的全部機(jī)械設(shè)備及瀝青混凝土，以符合規(guī)范規(guī)定的方法鋪筑一段長(zhǎng)約100m（單幅）的試驗(yàn)路。此項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)在工程師的嚴(yán)格監(jiān)督下進(jìn)行。路面各層的試驗(yàn)可安排在不同的試驗(yàn)段。 在拌和場(chǎng)應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)方法隨機(jī)取樣，進(jìn)行瀝青含量和集料篩分的試驗(yàn)，并在瀝青混合料攤鋪壓實(shí)12小時(shí)后，按標(biāo)準(zhǔn)方法鉆芯取樣進(jìn)行壓實(shí)度、厚度、施工孔隙率的檢驗(yàn)，各種混合料抽樣試驗(yàn)的頻度見(jiàn)表8所示，或按工程師的指示辦理。 試驗(yàn)的目的是用以證實(shí)混合料的穩(wěn)定性以及拌和、攤鋪、壓實(shí)設(shè)備的效率、施工方法和施工組織的適應(yīng)性。確定瀝青混凝土的攤鋪溫度、攤鋪速度、初步振搗夯實(shí)的方法與強(qiáng)度、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)密度。要對(duì)混合料的松鋪厚度、壓實(shí)機(jī)具的選擇、組合、壓實(shí)順序、碾壓控制溫度、碾壓速度及遍數(shù)碾壓次序、碾壓速度和遍數(shù)設(shè)專崗檢查，總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)。 試驗(yàn)段路面完成后，及時(shí)提出試鋪段總結(jié)報(bào)告，上報(bào)監(jiān)理工程師，經(jīng)批準(zhǔn)后作為正式施工申請(qǐng)的依據(jù)。3.3、施工設(shè)備（1）用帶有自動(dòng)找平裝置的ABG/型攤鋪機(jī)攤鋪（攤鋪寬6.0m，厚4cm，攤鋪速度為03m/min）。攤鋪機(jī)具有自動(dòng)找平功能，具有振搗夯擊功能，且精度要高，能夠鋪出高質(zhì)量的瀝青層。整平板在需要時(shí)可以自動(dòng)加熱，能按照規(guī)定的典型橫斷面和圖紙所示的厚度在車道寬度內(nèi)攤鋪。（2）攤鋪混合料時(shí)，攤鋪機(jī)前進(jìn)速度應(yīng)與供料速度協(xié)調(diào)，表面層的攤鋪速度按2m/min控制。（3）攤鋪機(jī)配備整平板自控裝置，其一側(cè)或雙側(cè)裝有傳感器，可通過(guò)基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)點(diǎn)控制標(biāo)高和平整度，使攤鋪機(jī)能鋪筑出理想的縱橫坡度。傳感器應(yīng)由參考線或滑撬式基準(zhǔn)板操作。 （4）橫坡控制器應(yīng)能讓整平板保持理想的坡度，精度在0.1%范圍內(nèi)。（5）壓實(shí)設(shè)備配有振動(dòng)壓路機(jī)2臺(tái)、靜態(tài)壓路機(jī)2臺(tái)，能按合理的壓實(shí)工藝進(jìn)行組合壓實(shí)。（6）底面層攤鋪機(jī)應(yīng)用“走鋼絲”參考線的方式控制標(biāo)高，表面層攤鋪機(jī)應(yīng)用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁（滑撬）的方式控制厚度。3.4、混合料的拌和施工（1）粗、細(xì)集料應(yīng)分類堆放和供料，取自不同料源的集料應(yīng)分開堆放，應(yīng)對(duì)每個(gè)料源的材料進(jìn)行抽樣試驗(yàn)，并應(yīng)經(jīng)工程師批準(zhǔn)。（2）每種規(guī)格的集料、礦粉和瀝青都必須分別按要求的比例進(jìn)行配料。（3）加熱溫度按改性瀝青的要求控制，瀝青材料加熱溫度應(yīng)在165175范圍內(nèi)，礦料加熱溫度為190200,瀝青與礦料的加熱溫度應(yīng)調(diào)節(jié)到能使拌和的瀝青混凝土出廠溫度在170180，不準(zhǔn)有花白料、超溫料，混合料超過(guò)195者應(yīng)廢棄,并應(yīng)保證運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度不低于160。（4）熱料篩分用最大篩孔應(yīng)合適選定，避免產(chǎn)生超尺寸顆粒。（5）瀝青混合料的拌和時(shí)間應(yīng)以混合料拌和均勻、所有礦料顆料全部裹覆瀝青結(jié)合料為度，并經(jīng)試拌確定，間歇式拌和機(jī)每鍋拌和時(shí)間宜為3050s（其中干拌時(shí)間不得小于5s）。（6）拌好的瀝青混合料應(yīng)均勻一致，無(wú)花白料，無(wú)結(jié)團(tuán)成塊或嚴(yán)重的粗料分離現(xiàn)象。拌和操作人員，注意目測(cè)檢查混合料的均勻性，及時(shí)分析異?，F(xiàn)象，如混合料有無(wú)花白料、冒青煙和離析等現(xiàn)象，如確認(rèn)是質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)作廢料處理并及時(shí)予以糾正。（7）出廠的瀝青混合料應(yīng)按現(xiàn)行試驗(yàn)方法測(cè)量運(yùn)料車中混合料的溫度。（8）拌好的瀝青混合料不立即鋪筑時(shí)，可放成品貯料倉(cāng)貯存，貯料倉(cāng)無(wú)保溫設(shè)備時(shí)，允許的貯存時(shí)間應(yīng)符合攤鋪溫度要求為準(zhǔn)，有保溫設(shè)備的儲(chǔ)料倉(cāng)儲(chǔ)料時(shí)間不宜超過(guò)6小時(shí)。3.5、混合料的運(yùn)輸(1)從拌和機(jī)向運(yùn)料車上放料時(shí)，應(yīng)每卸一斗混合料挪動(dòng)一下汽車位置，以減少粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象。盡量縮小貯料倉(cāng)下落的落距。 (2)當(dāng)運(yùn)輸時(shí)間在半小時(shí)以上或氣溫低于10時(shí)，運(yùn)料車應(yīng)用篷布覆蓋。(3)連續(xù)攤鋪過(guò)程中，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)前1030cm處停住，不得撞擊攤鋪機(jī)。卸料過(guò)程中運(yùn)料車應(yīng)掛空檔，靠攤鋪機(jī)推動(dòng)前進(jìn)。(4)已經(jīng)離析或結(jié)成不能壓碎的硬殼、團(tuán)塊或運(yùn)料車輛卸料時(shí)留于車上的混合料，以及低于規(guī)定鋪筑溫度或被雨淋濕的混合料都應(yīng)廢棄，不得用于本工程。(5)除非運(yùn)來(lái)的材料可以鋪完并能壓實(shí)，當(dāng)班不能完成壓實(shí)的混合料不得運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)。否則，多余的混合料不得用于本工程。3.6、混合料的攤鋪(1)在鋪筑混合料之前，必須對(duì)下層進(jìn)行檢查，當(dāng)質(zhì)量符合要求時(shí)，方可進(jìn)行施工。對(duì)下封層表面浮動(dòng)礦料應(yīng)清掃到路面外，灰塵應(yīng)提前沖洗，風(fēng)吹干凈。特別應(yīng)注意下層的污染情況，不符合要求的要進(jìn)行處理，否則不準(zhǔn)鋪筑瀝青砼(2)本工程采用1臺(tái)攤鋪機(jī)作業(yè)，攤鋪機(jī)鋪筑寬度為6m，有效防止了礦料離析、振搗力小、壓實(shí)不均勻等。(3)正常施工，攤鋪溫度不低于160不超過(guò)175。攤鋪前要對(duì)每車的瀝青混合料進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)超溫料、花白料、不合格材料要拒絕攤鋪，退回廢棄。 (4)攤鋪機(jī)一定要保持?jǐn)備伒倪B續(xù)性，有專人指揮，一車卸完下一車要立即跟上，應(yīng)以均勻的速度行駛，以保證混合料均勻、不間斷地?cái)備?，攤鋪機(jī)前要經(jīng)常保持3輛車以上，攤鋪過(guò)程中不得隨意變換速度，避免中途停頓，影響施工質(zhì)量。 (5)攤鋪機(jī)的操作應(yīng)不使混合料沿著受料斗的兩側(cè)堆積，任何原因使冷卻到規(guī)定溫度以下的混合料應(yīng)予除去。(6)在雨天或表面存有積水、施工氣溫低于是10時(shí)，都不得攤鋪混料?；旌狭嫌龅剿欢ú荒苁褂帽仨殘?bào)廢，所以遇雨季時(shí)施工千萬(wàn)注意。(7)底面層攤鋪要在左右側(cè)各設(shè)一條基準(zhǔn)線，控制高程，基準(zhǔn)線設(shè)置一定要滿足精度要求，支座要牢固，測(cè)量要準(zhǔn)確（應(yīng)兩臺(tái)水準(zhǔn)儀，同時(shí)觀測(cè)）。表面層采用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁攤鋪（不具備該條件的不準(zhǔn)攤鋪）。專設(shè)一個(gè)測(cè)量小組，負(fù)責(zé)測(cè)量放線工作，配備2-3臺(tái)水準(zhǔn)儀，盡量減少測(cè)量誤差。3.7、施工接縫的處理（1）縱向施工縫：采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，應(yīng)采用斜接縫，在前部機(jī)已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓作為后部機(jī)高程基準(zhǔn)面，并有5-10cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓以消縫跡。如果兩臺(tái)攤鋪機(jī)相隔距離較短，也可做依次碾壓。上下縱縫應(yīng)錯(cuò)開15cm以上。（2）橫向施工縫。全部采用平接縫。用三米直尺沿縱向位置，早攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺