淺談隧道阻燃瀝青混凝土施工技術.doc

淺談隧道阻燃瀝青混凝土施工技術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區(qū)內，該填埋場的規(guī)劃，隧道采用連拱形式，隧道左線總長524.72m,右線總長524.60m。在隧道軸線選擇過程中考慮了隧道兩端進、出口地形條件、與原有道路連接情況以及隧道通過地區(qū)東北側為已建垃圾填埋場和西南側山體情況,軸線選擇受到限制,另外還考慮了環(huán)境條件、隧址區(qū)工程地質條件、隧址區(qū)今后的功用,現(xiàn)有建筑及工程造價等諸多因素。本隧道在洞口內外各3s設計速度行程長度范圍的平、縱面線形保持一致,又因為隧道建筑界限寬度大于兩端連接公路的建筑界限寬度,所以在兩端設置了50m的同隧道等寬的路基加寬段。隧道縱斷面設計綜合考慮了隧道長度、施工、通風、排水、洞口位置以及隧道進、出口接線、環(huán)保等因素。隧道內設置1處車行橫洞,位置在樁號0+280.00處,2處人行橫洞,位置在樁號0+140.00及0+390.00處。另外隧道右線與現(xiàn)有防空洞相遇處設置一連接洞,并設置防火門,連接處在防空洞內設置臺階補償高差。隧道按四級公路標準設計,采用的主要技術標準如下：隧道設計速度20Km/h。隧道凈寬7m，隧道凈高6.5m，建筑限界高度4.5m,洞內路面設計荷載采用城市B級。隧道內路面結構為瀝青混凝土路面。其結構從上至下依次為：4cm細粒式瀝青混凝土（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構。隧道主體結構的主拱圈內側半徑為400cm；仰拱內側半徑為750cm。隧道明洞襯砌凈高為793.3cm。隧道結構采用噴涂乳白色防火涂料，耐火極限不小于1.5h，且涂層還應防水，在潮濕條件下能夠良好成型，不會崩解、蝕變、掉落。經過與設計單位及業(yè)主協(xié)商在隧道內瀝青砼面層中采用阻燃瀝青砼技術。二、阻燃瀝青砼簡介 隨著我國公路的發(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程中一旦引起瀝青路面著火，就會產生大量有毒煙霧和火焰，給人員生命和國家財產造成巨大的損失，為解決這些問題阻燃瀝青應用技術作為瀝青路面安全解決方案廣泛應用于隧道中。經過與設計方、業(yè)主協(xié)調在隧道瀝青砼面層中應用FRMAX環(huán)保型阻燃瀝青改性劑產品。FRMAX阻燃瀝青應用技術通過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公路的使用性能，同時具有良好的阻燃、抑煙效果，廣泛應用于隧道路面工程。FRMAX 環(huán)保型阻燃瀝青是在瀝青中添加了環(huán)保型阻燃劑，同時復合利用了多種阻燃劑的協(xié)同效應，在環(huán)保的基礎上保證了瀝青的阻燃性。2.1 FRMAX阻燃瀝青的作用機理阻隔熱量機理：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。氣相阻燃機理：阻燃劑受熱釋放出大量不可燃氣體覆蓋在可燃物表面，隔絕了可燃物與氧氣的接觸并稀釋了可燃氣體的濃度。凝固相阻燃機理：由具體協(xié)同效應的幾種阻燃劑構成的合成阻燃劑受熱時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FRMAX阻燃瀝青氧指數(shù)OI可達28以上，有良好的阻燃效果。經過國家防火建筑材料質量監(jiān)督檢驗中心檢測，其煙密度75（建筑材料燃燒或分解的煙密度試驗（GB/T8627-1999），煙氣毒性達到國家準安全一級（ZA1）。（參照火災煙氣毒性危險評定方法動物試驗方法（GA/T506-2004）與材料產煙毒性分級（GA132-1996）。其環(huán)保型阻燃瀝青，對環(huán)境不會產生負面影響。FRMAX系列阻燃瀝青產品不僅滿足改性瀝青的技術要求，同時其阻燃性和抑煙性達到了日本和德國等國家的相關標準。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規(guī)范（JTG F40-2004）中改性瀝青的有關規(guī)定執(zhí)行。三、施工工藝3.1施工準備1、 原材料（1）瀝青根據(jù)設計要求，擬選用標號為AH-70#的石油瀝青，其各項指標符合瀝青路面施工及驗收規(guī)范(GB50092-96)要求。瀝青下封層采用陽離子乳化瀝青，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，其各項指標符合瀝青路面施工及驗收規(guī)范(GB50092-96)附錄C表C.0.8的要求。（3）細集料細集料符合瀝青路面施工及驗收規(guī)范(GB50092-96)附錄C表C.0.9、 C.0.10、 C.0.11的指標要求。如果出現(xiàn)細集料與瀝青的粘結性能差的情況，我們將采用在瀝青中摻加抗剝落劑的方法解決此問題。2、施工機械與質量檢測儀器（1）瀝青混合料拌和與運輸設備的檢查。配備齊全的施工機械與配件，做好開工前保養(yǎng)、調試和試機，以確保在施工期間不發(fā)生影響施工進度和質量的情況。拌和設備在開始運轉前要進行一次全面檢查，注意聯(lián)結的緊固情況，檢查攪拌器內有無積存余料，冷料運輸機是否運轉正常，有無跑偏現(xiàn)象，仔細檢查瀝青管道各個接頭，嚴禁吸瀝青管有漏氣現(xiàn)象，注意檢查電氣系統(tǒng)。對于機械傳動部分，還要檢查傳動鏈的張緊度。檢查運輸車輛是否符合要求，保溫設施是否齊全。施工時，采用機械化連續(xù)攤鋪作業(yè)，實施兩臺攤鋪機梯隊作業(yè)，減少縱向冷接縫，確保施工質量。主要施工機械為：間歇式瀝青砼拌和機兩臺，總產量大于350T/h,拌和機型號分別為一臺日本新瀉NP1500CA型、一臺錫通QLB3000型。全部生產過程由計算機自動控制，并具有良好的打印裝置，拌和過程記錄詳細清楚，可追溯性強。（2）攤鋪機應檢查其規(guī)格和主要機械性能，如振搗板、振動器、熨平板、螺旋攤鋪器、離合器、刮板送料器、料斗閘門、厚度調節(jié)器、自動找平裝置等是否正常。主要機械為：進口瀝青砼攤鋪機ABG423兩臺。（3）壓路機應檢查其規(guī)格和主要機械性能（如轉向、啟動、振動、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。壓路機使用：初壓用兩臺DD110振動壓路機，復壓用兩臺XP260輪胎壓路機，終壓用一臺ZYC16-18雙鋼輪聯(lián)式壓路機。（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)定的質量檢測儀器。3.配合比設計（1）目標配合比設計階段AC系列參照無錫市市政中心試驗室的設計報告執(zhí)行。（2）生產配合比設計階段a確定各熱料倉礦料和礦粉的用量。從二次篩分后進入各熱料倉的礦料取樣進行篩分，根據(jù)篩分結果，通過計算，對照目標配合比確定各熱料倉礦料和礦粉的用料比例，供拌和機控制室使用。同時，反復調整冷料倉比例，使達到供料均衡。b.確定最佳油比：取目標配合比設計的最佳用油量及最佳用油量的0.3%三個瀝青用量，取以上計算的礦質混合料，用試驗室的小型拌和機拌制瀝青混合料進行馬歇爾試驗，如三組混合料的各項指標均滿足表面要求，則取中間值為生產配合比的最佳用油量，否則，應補做增減瀝青用量的瀝青混凝土試驗，以確定最佳用油量。c.配合比檢驗:按以上生產配合比,用室內小型拌合機拌制瀝青混合料,做浸水48小時馬歇爾試驗,檢驗殘留穩(wěn)定度,并必須達到規(guī)范要求.第一天的檢驗數(shù)據(jù)作為今后生產控制的基礎資料.3.2施工要求1、準備下承層瀝青面層施工前對基層進行一次認真的檢驗，特別是要重點檢查：標高是否符合要求（高出的部分必須用銑刨機刨除）；表面有無松散（局部小面積松散要徹底挖除，用瀝青砼補充夯實，出現(xiàn)大面積松散要徹底返工處理）；平整度是否滿足要求，不達標段應進行處理。以上檢驗要有檢驗報告單及處理措施和最終質量報告單。2、試驗段的具體要求如下： 在鋪筑試驗路之前，準備好本項工程有關的全部試驗儀器和設備（包括瀝青、混合料等室內外試驗的配套儀器、設備及取芯機等），配備足夠數(shù)量的熟練試驗技術人員，報請工程師審查批準。 在路面工程開工前，在工程師批準的現(xiàn)場，用備齊并投入該項工程的全部機械設備及瀝青混凝土，以符合規(guī)范規(guī)定的方法鋪筑一段長約100m（單幅）的試驗路。此項試驗應在工程師的嚴格監(jiān)督下進行。路面各層的試驗可安排在不同的試驗段。 在拌和場應按標準方法隨機取樣，進行瀝青含量和集料篩分的試驗，并在瀝青混合料攤鋪壓實12小時后，按標準方法鉆芯取樣進行壓實度、厚度、施工孔隙率的檢驗，各種混合料抽樣試驗的頻度見表8所示，或按工程師的指示辦理。 試驗的目的是用以證實混合料的穩(wěn)定性以及拌和、攤鋪、壓實設備的效率、施工方法和施工組織的適應性。確定瀝青混凝土的攤鋪溫度、攤鋪速度、初步振搗夯實的方法與強度、壓實標準密度。要對混合料的松鋪厚度、壓實機具的選擇、組合、壓實順序、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)設專崗檢查，總結出經驗。 試驗段路面完成后，及時提出試鋪段總結報告，上報監(jiān)理工程師，經批準后作為正式施工申請的依據(jù)。3.3、施工設備（1）用帶有自動找平裝置的ABG/型攤鋪機攤鋪（攤鋪寬6.0m，厚4cm，攤鋪速度為03m/min）。攤鋪機具有自動找平功能，具有振搗夯擊功能，且精度要高，能夠鋪出高質量的瀝青層。整平板在需要時可以自動加熱，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攤鋪。（2）攤鋪混合料時，攤鋪機前進速度應與供料速度協(xié)調，表面層的攤鋪速度按2m/min控制。（3）攤鋪機配備整平板自控裝置，其一側或雙側裝有傳感器，可通過基準線和基準點控制標高和平整度，使攤鋪機能鋪筑出理想的縱橫坡度。傳感器應由參考線或滑撬式基準板操作。 （4）橫坡控制器應能讓整平板保持理想的坡度，精度在0.1%范圍內。（5）壓實設備配有振動壓路機2臺、靜態(tài)壓路機2臺，能按合理的壓實工藝進行組合壓實。（6）底面層攤鋪機應用“走鋼絲”參考線的方式控制標高，表面層攤鋪機應用浮動基準梁（滑撬）的方式控制厚度。3.4、混合料的拌和施工（1）粗、細集料應分類堆放和供料，取自不同料源的集料應分開堆放，應對每個料源的材料進行抽樣試驗，并應經工程師批準。（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在165175范圍內，礦料加熱溫度為190200,瀝青與礦料的加熱溫度應調節(jié)到能使拌和的瀝青混凝土出廠溫度在170180，不準有花白料、超溫料，混合料超過195者應廢棄,并應保證運到施工現(xiàn)場的溫度不低于160。（4）熱料篩分用最大篩孔應合適選定，避免產生超尺寸顆粒。（5）瀝青混合料的拌和時間應以混合料拌和均勻、所有礦料顆料全部裹覆瀝青結合料為度，并經試拌確定，間歇式拌和機每鍋拌和時間宜為3050s（其中干拌時間不得小于5s）。（6）拌好的瀝青混合料應均勻一致，無花白料，無結團成塊或嚴重的粗料分離現(xiàn)象。拌和操作人員，注意目測檢查混合料的均勻性，及時分析異?，F(xiàn)象，如混合料有無花白料、冒青煙和離析等現(xiàn)象，如確認是質量問題，應作廢料處理并及時予以糾正。（7）出廠的瀝青混合料應按現(xiàn)行試驗方法測量運料車中混合料的溫度。（8）拌好的瀝青混合料不立即鋪筑時，可放成品貯料倉貯存，貯料倉無保溫設備時，允許的貯存時間應符合攤鋪溫度要求為準，有保溫設備的儲料倉儲料時間不宜超過6小時。3.5、混合料的運輸(1)從拌和機向運料車上放料時，應每卸一斗混合料挪動一下汽車位置，以減少粗細集料的離析現(xiàn)象。盡量縮小貯料倉下落的落距。 (2)當運輸時間在半小時以上或氣溫低于10時，運料車應用篷布覆蓋。(3)連續(xù)攤鋪過程中，運料車應在攤鋪機前1030cm處停住，不得撞擊攤鋪機。卸料過程中運料車應掛空檔，靠攤鋪機推動前進。(4)已經離析或結成不能壓碎的硬殼、團塊或運料車輛卸料時留于車上的混合料，以及低于規(guī)定鋪筑溫度或被雨淋濕的混合料都應廢棄，不得用于本工程。(5)除非運來的材料可以鋪完并能壓實，當班不能完成壓實的混合料不得運往現(xiàn)場。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，必須對下層進行檢查，當質量符合要求時，方可進行施工。對下封層表面浮動礦料應清掃到路面外，灰塵應提前沖洗，風吹干凈。特別應注意下層的污染情況，不符合要求的要進行處理，否則不準鋪筑瀝青砼(2)本工程采用1臺攤鋪機作業(yè)，攤鋪機鋪筑寬度為6m，有效防止了礦料離析、振搗力小、壓實不均勻等。(3)正常施工，攤鋪溫度不低于160不超過175。攤鋪前要對每車的瀝青混合料進行檢驗，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)攤鋪機一定要保持攤鋪的連續(xù)性，有專人指揮，一車卸完下一車要立即跟上，應以均勻的速度行駛，以保證混合料均勻、不間斷地攤鋪，攤鋪機前要經常保持3輛車以上，攤鋪過程中不得隨意變換速度，避免中途停頓，影響施工質量。 (5)攤鋪機的操作應不使混合料沿著受料斗的兩側堆積，任何原因使冷卻到規(guī)定溫度以下的混合料應予除去。(6)在雨天或表面存有積水、施工氣溫低于是10時，都不得攤鋪混料。混合料遇到水，一定不能使用必須報廢，所以遇雨季時施工千萬注意。(7)底面層攤鋪要在左右側各設一條基準線，控制高程，基準線設置一定要滿足精度要求，支座要牢固，測量要準確（應兩臺水準儀，同時觀測）。表面層采用浮動基準梁攤鋪（不具備該條件的不準攤鋪）。專設一個測量小組，負責測量放線工作，配備2-3臺水準儀，盡量減少測量誤差。3.7、施工接縫的處理（1）縱向施工縫：采用兩臺攤鋪機成梯隊聯(lián)合攤鋪方式的縱向接縫，應采用斜接縫，在前部機已攤鋪混合料部分留下10-20cm寬暫不碾壓作為后部機高程基準面，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。如果兩臺攤鋪機相隔距離較短，也可做依次碾壓。上下縱縫應錯開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