浇注式沥青混凝土在嘉闵高架南延伸道路

浇注式沥青混凝土在嘉闵高架南延伸道路

陆彬军

上海公路桥梁（集团）有限公司上海200433

摘要：浇注式沥青混合料具有优良的防水性能，抗疲劳性、低温抗裂性，具有耐腐蚀、耐磨耗、耐油、变形能力强等特点，在钢桥面沥青铺装上已有广泛的应用。

关键词：浇注式沥青混凝土；嘉闵高架；应用

嘉闵高架路是规划新增的虹桥枢纽路网配套工程“一纵三横”快速路网系统中的“一纵”。根据嘉闵高架路工程分期实施要求，嘉闵高架路南延伸道路新建工程是已建嘉闵高架路（联明路~徐泾中路）工程的向南延伸段。

嘉闵高架（莘松路~联明路）工程范围南起莘松路，北至联明路以北，全长约5.48公里，全线为高架桥梁快速路。工程范围内设互通式立交一座（G60立交）及五对上下行匝道，还涉及5处钢桥面铺装，为确保桥面铺装结构有良好的防水效果，沥青混凝土铺装结构下层（保护层）采用孔隙率小于1%的浇注式沥青混凝土（GA10），该混合料结构型式为完全悬浮型，细集料多，沥青含量高，在高温下经特殊搅拌工艺拌制后，混合料呈现自流状态，经摊铺整平后，混合料靠自重流动作用，形成密实且不透水的铺装层，整体上具有很好的抗疲劳性能和耐久性。本文结合浇注式沥青混凝土在嘉闵高架南延伸工程中的施工，从原材料、混合料性能、生产及施工等方面进行应用探讨。

1原材料

原材料质量的合格与否将直接关系到最终工程质量的好坏，把好原材料质量关是确保工程质量的基础和关键。浇注式沥青混凝土的原材料主要有沥青和集料。

1.1沥青

浇注式沥青混凝土采用的沥青为高粘改性沥青，由上海城建日沥特种沥青有限公司供应。进场沥青均经过检测，确保其技术指标符合设计要求。检测结果下表1.1-1。

本次使用高粘改性沥青的其动力粘度60℃要求100000Pa.s，检测结果为120000Pa.s，说明这种沥青内部不易发生位移，具有较大的韧劲，与集料拌合后，能使松散的石料粘结成整体，较一般沥青混合料有更大强度和抗剪切流动变形能力，在高温季节沥青路面在车辆荷载作用下，沥青混凝土不易变形。有效的避免车辙现场，提升道路的使用年限；同时运动粘度170℃检测结果在3Pa.s以内，证明该结合料依然有良好的和易性。

检测结果中5℃延度能达到49cm，说明该结合料具有良好的低温塑性，沥青的延度与路面使用性能有密切的相关性，能较好的抵御低温开裂和弯曲形变疲劳裂缝的产生。老化后5℃延度还有32cm，证明抗老化能力都很优良。通过试验证明该高性能的沥青结合料，针对钢桥面较大的导热型及伸缩性，具良好的施工性。

1.2集料

集料质量控制的关键在于源头控制，稳定可靠的集料来源是减少沥青混凝土离析，加强沥青面层均匀性控制的前提和关键。在前期矿点选择时，我方组织对浙江和安徽几家矿点的生产能力、生产工艺等进行了实地考察，在对破碎机械、除尘设施、筛分机械、生产水平进行对比之后，确定了生产能力可靠、外观良好的浙江嵊州生产的玄武岩（粗集料）、安徽金凯生产的石灰岩（细集料）、浙江湖州生产的矿粉作为嘉闵高架南延伸集料供应商。其技术指标及检测结果见表1.2-1、1.2-2、1.2-3

集料堆放地均进行了水泥混凝土硬化，设置有良好的排水结构，保持场地清洁；不同规格的集料用隔墙分隔开以避免相互混合，并插上标志牌；细集料料场搭设防雨棚，防止细集料淋潮结成团。

2浇注式沥青混凝土生产配比

嘉闵高架南延伸浇注式沥青采用无锡锡通工程有限公司生产的3000型间隙式沥青拌和楼，生产GA10浇注式沥青拌和楼的筛网为3.0mm、5.0mm、10.0mm三级，集料进入拌和楼的滚筒加热筛分后，热料经过二次筛分重新分成3个不同粒级的集料，即（1#）0~3.0mm、（2#）3.0~5.0mm、（3#）5.0~10.0mm。

通过对各热料仓矿料及矿粉填料取样进行筛分试验，得到的筛分试验结果，依据矿粉及1#、2#、3#各热料仓热料的筛分结果，进行生产配比的试配，GA10浇注式沥青的筛分及试配结果见表2-1。

由表2-1可见配比的级配相对较好，各筛孔的通过率接近目标级配，并有一定的级配偏差空间。

按设计的GA10浇注式混合料级配进行配料，取三组分别为7.6%、7.9%、8.2%的油石比进行试验，结果见表2-2

通过试验结果比较，为保证施工时GA10浇注式沥青具有较好的流动性和混合料在低温条件下的柔韧性，确定7.9为最佳油石比。

最终确定GA10浇注式沥青生产配合比见表2-3.

3施工控制

3.1混合料拌和

由于浇注式沥青混合料拌和温度高，搅拌时间长，因此对拌和楼的拌和能力和耐高温能力有很高的要求。

混合料拌合温度控制：石料加热温度大于300℃，混合料拌合后出料温度按220～250℃目标控制。由于混合料中矿粉含量很大，因此混合料的拌和时间比较长，集料加热至规定温度后加入矿粉干拌15s，使矿粉充分升温并排除矿粉中的水分，再加入高粘度沥青湿拌90s。拌合过程中注意沥青用量及出料温度的控制。如发现任何异常情况，立即停机处理。浇注式沥青混合料拌和后即装入专用运输设备（Cooker车）。

3.2混合料运输

为确保沥青混合料的摊铺温度及GA10浇注式沥青混合料施工的质量，在混合料运输过程中应做到以下几点：

1）在Cooker车装料之前，将其温度预热至160℃左右，装入Cooker车中的混合料保持不停的搅拌，搅拌沿一个方向进行，同时将Cooker车的温度设置在220℃～250℃之间，确保混合料运至现场的温度为220℃～250℃。

2）避免浇注式沥青混合料在高温的Cooker车中搅拌太长时间，超过250℃时停留时间不能超过1h，220～250℃时停留时间不能超过4h。

3）Cooker车卸料时必须减慢搅拌速度，不让空气中的氧气进入浇注式沥青中，以减少混合料的氧化。

3.3混合料摊铺

浇注式沥青是自流成型无须碾压的沥青混合料，需专用摊铺机进行摊铺。嘉闵高架南延伸工程投入一台GEB8000T浇注式沥青混凝土摊铺机。摊铺机主要由三部分组成：自行牵引系统、混合料摊铺系统以及前置的布料系统。运至现场的浇注式沥青混合料应先进行流动度试验，符合设计要求后（≤20s），方可摊铺。具体施工工艺如下：

在浇注式沥青混凝土摊铺时，我们采用人工铺筑60cm的两侧边缘带，采用1幅（7.4m）进行机械摊铺剩余部分。

在进行浇注式沥青混合料摊铺前，提前30分钟对摊铺机进行预热，预热温度需达到160℃～200℃，随后Cooker车倒行至摊铺机前方，把混合料通过其后面的卸料槽直接卸在地上。摊铺机的整平板的正前方布料板左右移动，把浇注式沥青混合料铺开。摊铺机向前移动把沥青混合料整平到控制厚度。

摊铺机行走过后，由工人使用木制的刮板修整，并用抹平工具搓揉加热部位，使其充分结合，保证与新铺的沥青混凝土形成整体，接缝处连接可靠。

摊铺机在行走时速度不宜过快，摊铺机行驶速度应根据浇注式沥青混凝土的生产能力、拌和楼的拌和能力以及运输设备的运输能力相匹配，根据嘉闵高架南延伸工程现场工作量及后场拌和能力，摊铺机的摊铺速度控制在1.2m/min。

3.4质量控制

1）边侧限制

由于浇注式沥青混凝土在220℃～250℃摊铺时具有流动性，需设置边侧限制，防止混合料侧向流动。嘉闵工程采用30mm厚木制模板作为边侧限制挡板，并挡板边缘设置25mm厚的钢条，根据钢条表面平整度的情况，用不同厚度的木片调节，以达到保证铺装表面平整及厚度的目的。

2）作业面清洁

摊铺前，事先要把钢桥面防水层上的水分和污物等清扫干净并充分进行干燥，作业人员需配备鞋套、毛巾，Cooker车及摊铺机的车轮应清洗干净后方能进入现场，摊铺工作劳动强度大，在炎热的天气工人极易出汗。要特别注意汗水尽量不要滴到施工区域，如有发生及时用抹布抹去，以免发生鼓包。

3）预拌碎石撒布

碎石撒布采用人工抛洒，待混合料达到较好的撒布温度时（控制在180℃左右），进行预拌沥青碎石撒布，撒布量为5～10kg/㎡。碎石撒布必须均匀，满足50-70%的覆盖率，采用人工滚筒方式将碎石压入浇注式沥青混凝土中（表面露出3mm）。

4）在浇注式沥青混合料摊铺过程中，会产生部分气泡或鼓包，采用消泡针刺破，排出内部空气，使其充分密实。

4总结

嘉闵高架南延伸工程钢桥面采用GA浇注式沥青铺装，浇注式沥青具有密水性佳、耐久性好及与钢桥面良好的追从性、粘结性等特点，对本工程切实提高路面质量起到了很好的作用，随着市政建设进程的日益加快，浇注式沥青混凝土将在今后钢桥面铺装中的运用将更加普及。

参考文献：

[1]JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范

[2]公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南