抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法

抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》是武漢市市政建設集團有限公司武漢理工大學完成的建築類施工工法;作者分別是胡曙光、謝先啟、丁慶軍、黃小霞、呂傑;適用範圍是大型跨江海、公路、城市道路隧道的路面鋪裝施工。

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》主要的工法特點是:下層鋪設5厘米阻燃、抗車轍改性瀝青拌制的AC-20瀝青混合料+上面層鋪設4厘米AFNA(抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面)的組合結構形式;在阻燃高黏度改性瀝青的基礎上加入瀝青改性劑;下層混凝土板上鋪灑阻燃,高黏度改性瀝青加預拌碎石。

2009年10月19日,《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2007-2008年度國家一級工法。

基本介紹

  • 中文名:抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法
  • 工法編號:GJYJGF043-2008
  • 完成單位:武漢市市政建設集團有限公司、武漢理工大學
  • 主要完成人:胡曙光、謝先啟、丁慶軍、黃小霞、呂傑
  • 審批單位:中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家一級工法(2007-2008年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

大型跨江海隧道項目建設技術難度高、投資大,其建設質量與水平對隧道耐久性,保證行車安全、舒適度以及經濟效益和社會效益有著重要的作用。
路面結構設計與鋪裝技術是跨江海隧道工程建設的關鍵技術之一,隧道路面的結構耐久性與功能性對隧道安全性具有重要意義。針對跨江海隧道距離長、縱坡大、濕度大,易發生交通事故且火災後果嚴重等特點,因此必須提高隧道瀝青路面的抗滑、阻燃性能。武漢市市政建設集團有限公司和武漢理工大學合作開展了科技創新,提出並總結形成了《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》。

工法特點

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的工法特點是:
一、根據隧道路面大縱坡,混凝土底板作為基層材料等特點,武漢市市政建設集團有限公司、武漢理工大學提出下層鋪設5厘米阻燃、抗車轍改性瀝青拌制的AC-20瀝青混合料+上面層鋪設4厘米AFNA(抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面)的組合結構形式。在保證路面抗車轍性能的同時採用鋼輪非起振狀態即可保證壓實度,保證了盾構隧道結構的安全性。
二、在抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面材料設計方面,武漢市市政建設集團有限公司、武漢理工大學有以下技術:首先,通過加入無毒溢煙劑將施工過程中的煙氣密度等級控制為32,減小其對施工人員的危害。第二,通過加入無毒的無機阻燃礦粉和無機阻燃礦物纖維代替石灰石礦粉和有機纖維,在材料方面降低火災發生的可能,並且降低了火災時有毒氣體的排放,煙氣毒性等級達到安全二級。第三,通過設計大空隙路面結構形式,從結構方面降低了火災發生的可能,並較好地解決了路面噪聲大和抗滑性能差等問題。
三、在阻燃高黏度改性瀝青的基礎上通過加入瀝青改性劑,降低瀝青混合料的拌合溫度和鋪裝溫度,改善施工環境延長連續施工時間,適合於隧道或其他半封閉場所鋪裝使用。
四、通過在下層混凝土板上鋪灑阻燃,高黏度改性瀝青加預拌碎石的方法,鋪設一種集防水、粘結和應力吸收作用於一體的應力吸收層材料,解決了瀝青混合料和水泥混凝土路面粘結力不足的問題,並降低了由於下層混凝土板的開裂所導致反射裂縫的產生。
五、在材料製備過程中,需在瀝青儲蓄罐中加入攪拌設備,保證高黏度改性瀝青不分層離析,除此之外不需對常用鋪裝設備進行改進。
六、抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面結構在鋪裝完畢後6~10小時即可開放交通,對交通影響小。

操作原理

適用範圍

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》適用於大型跨江海、公路、城市道路隧道的路面鋪裝施工。

工藝原理

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的工藝原理敘述如下:
抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面材料採用經過無機阻燃劑改性的高黏度改性瀝青,其阻燃機理為:無機阻燃劑在230~350℃的溫度範圍內會脫水分解,並吸收大量的熱量,無機阻燃劑在250℃和315℃形成2次吸熱峰,吸收大量的熱量,抑制有機聚合物的溫升;同時無機阻燃劑受熱分解釋放出大量的水蒸氣,稀釋了可燃性氣體和氧氣的濃度,阻止燃燒。
抗滑、阻燃、降噪多功能隧道路面結構形式,採用了18%~22%的大空隙路面結構形式:
一、大空隙路面材料構造深度大於1.7毫米,擺值大於75BPN,附著係數可達1.10以上,降低了汽車的制動距離,降低交通事故發生率20%以上,行車安全性提高。
二、當聲波入射到大空隙路面材料中時,材料內空隙中的空氣和細小纖維受聲波激勵產生振動,散射聲波。由於摩擦和黏滯阻力,聲能轉變為熱能,而被吸收和耗散掉。由於大空隙路面結構表面孔與孔之間相互貫通,並深入到材料的內層,因此這種結構形式具有優良的吸聲性能。
三、大空隙瀝青路面有很好的透水、透油性能。因此,當隧道內發生液體燃料泄漏時,液體燃料能夠通過空隙迅速滲入排水面層,最終排入道路兩側的邊溝。即使液體燃料泄漏後立刻著火,AFA面層也能夠吸收和排逸掉部分燃料,減少可供燃燒的燃料,抑制液體燃料的流淌,在一定程度上控制火勢,從而達到結構阻燃效果。同時武漢市市政建設集團有限公司、武漢理工大學對瀝青進行改性,並且在混合料中加入阻燃礦粉和阻燃纖維,提高了瀝青的氧指數和閃點,從而達到了材料阻燃的效果。結構阻燃與材料阻燃共同作用,降低了隧道內發生火災的可能性。

施工工藝

  • 工藝流程
《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的工藝流程見圖1。
抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法
圖1 施工工藝流程圖
  • 操作要點
《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的操作要點如下:
一、混合料的拌合
1.準備工作
瀝青的準備:高黏度改性瀝青加熱溫度為160~175℃,同時應使其循環,避免改性劑離析。
集料準備:開工前應檢測含水量,以便調節冷料進料比例和燃燒器的火焰長度,集料經過烘乾後的殘餘含水量應小於0.2%。集料級配發生變化時應及時調整生產配合比,換用新材料時應重新進行配合比設計。
2.拌合工藝
(1)阻燃礦物纖維的投放。纖維應與集料同時投入拌合倉;纖維投入方式分為兩種:人工或絮狀纖維投料機,人工投放時纖維應採用小包裝。
(2)拌合溫度和施工溫度。應符合表1的規定。
表1 瀝青混合料的施工溫度(℃)
AFNA
隧道口至隧道內部200米
隧道內部
瀝青加熱溫度
160~175
160~175
礦料溫度
200~210
190~200
混合料出廠溫度
180~190
超過195廢棄
175~185
超過195廢棄
運輸到現場溫度
不低於170
不低於165
攤鋪溫度
不低於165
不低於160
初壓開始內部溫度
不低於160
不低於150
碾壓終了表面溫度
不低於90
不低於90
開放交通路表溫度
不高於50
不高於50
施工氣溫
不低於10
不低於10
(3)拌合時間(表2)。
表2 AFNA拌合時間
乾拌時間
濕拌時間
總拌合時間
拌合周期
改性瀝青+纖維AFNA
≥10秒
≥30秒
≥40秒
≥55秒
3.生產配合比檢驗
生產配合比一經確定,就不能隨意更改。冷料配比必須根據石料含水量進行調整。如果出現輕微的溢料等現象可以微調整冷料配比,但絕對不能調整生產配合比。如果出現嚴重的溢料現象,必須重新取樣進行配合比級配設計。拌好的瀝青混合料應跟蹤抽檢級配、油石比等指標,發現問題及時調整生產配合比。檢驗結果應在生產配合比目標值的容許偏差範圍內,目標值的容許偏差見表3。
表3 瀝青混合料的容許偏差
級配指標
≥4.75毫米
2.36毫米
0.075毫米
允許偏差
±6%(4%)
±5%(3%)
±2%
體積指標
油石比
馬歇爾空隙率
瀝青飽和度
允許偏差
±0.3%
±0.5%(0.8%)
±3%
註:括弧內為AFNA要求。
4.拌合質量目測
混合料拌合的均勻性隨時進行檢查,瀝青混合料以無花白石子、無瀝青團塊、烏黑髮亮為宜。如果出現花白石子,應停機分析原因予以改進。對出現花白、枯黃灰暗的混合料必須廢棄不用,合理選擇廢棄地點,並不得對環境造成污染。
二、混合料的運輸
1.運輸車輛處理
汽車底板應塗一薄層適宜的防粘劑,但不得有殘餘液積留在車箱底部。防粘劑可以採用洗衣粉水、廢機油水等,但不宜採用柴油水混合液。汽車必須備有用於保溫、防雨、防污染用的氈布,其大小應能完全覆蓋車廂。
2.裝料
裝料時汽車應按照前、後、中的順序來回移動,避免混合料級配離析。無論運距遠近,無論氣溫高低,裝完料後必須覆蓋保溫氈布,以防止溫度變化、混合料離析。
三、混合料的攤鋪
1.下承層檢查與準備
應確保稀漿封層或防水粘結層無破壞、無污染、乾燥。如有破壞,必須在一天前修補到位;如有雜物或污染物,必須在一天前清洗乾淨;如有水跡,則不得在潮濕的情況下攤鋪作業(隧道內部陰暗潮濕,應確保攤鋪層面的乾燥)。
對於標記的預鋸縫和處理的裂縫,跨縫1.0米貼上單面燒毛不透水土工布,貼上前酒適量的乳化瀝青粘層油以保證能浸透土工布,貼上時燒毛面向上。
攤鋪上面層時,必須提前灑布阻燃高黏度熱瀝青,灑布量以(0.4~0.6)千克/平方米為宜,不宜少量或超量。
2.找平方式
下面層攤鋪時採用導線找平方式。按每10米一個斷面,每個斷面三個點測量下承層頂面高程;根據中線和高程測量結果掛導線,彎道處適當加密。鋼絲繩的張拉力不小於100千克。
上面層直接採用雙側平衡梁自動控制平整度和高程。匝道等小半徑彎道採用滑靴自動找平方式。
在形狀不規則地區,若自控系統不能正常工作,允許採用人工手控。
3.攤鋪方式
宜採用全幅攤鋪,梯隊攤鋪必須採用2台同一型號的攤鋪機,前後相距10~20米,搭接寬度為3~6厘米,搭接縫設在行車道的中部。
當隧道有縱坡時,應沿上坡方向進行攤鋪。
4.攤鋪工藝
(1)瀝青混合料運至攤鋪地點後應檢查拌合質量。不符合溫度要求,或已經結成團塊、已遭雨淋濕的混合料不得鋪築在道路上。施工過程中攤鋪機前方應有運料車在等候卸料,開始攤鋪時在施工現場瀝青混合料應不少於150噸,以保證連續攤鋪。
(2)參數選擇。根據集料的公稱最大粒徑尺寸、厚度等情況選擇熨平板的振動頻率(一般取高值,45~60赫茲)、夯錘行程(一般取低值,在2~4毫米之間)、夯錘頻率(一般取高值,約25赫茲)。選擇螺旋布料器的高度(一般在中位),螺旋布料器前擋板的離地高度(儘可能低),螺旋布料器與熨平板的間距(一般在中值)以減少橫向離析和垂直離析;選擇熨平板拱度以保證橫坡度;選擇熨平板的工作仰角保證攤鋪厚度等。以上參數一經固定後,不得隨意調整。
(3)攤鋪速度應與拌合機供料速度協調,保持勻速不間斷地攤鋪,不得中途停機。螺旋布料器應保持穩定、均勻的速度旋轉,攤鋪料位應大於2/3螺旋位置。
(4)收斗。儘量減少收斗次數,收斗時攤鋪機應不等受料斗內的混合料全部用完就折起回收,並立即準備接受下一台運料車卸料。
5.人工修補
用機械攤鋪的混合料,不套用人工反覆修整。但在接縫處、構造物接頭部位、攤鋪帶邊緣部位可以人工修補。當局部混合料明顯離析、攤鋪機後有明顯的拖痕、表面明顯不平整、混合料中混有雜物等情況下可以人工修補。
當缺陷較嚴重時,應予剷除,並調整攤鋪機或改進攤鋪工藝。當屬機械原因引起嚴重缺陷時,應立即停止攤鋪。
6.人工攤鋪
在路面狹窄段或小規模工程可用人工攤鋪。人工攤鋪時宜將瀝青混合料卸在鐵板上,然後扣鍬攤鋪,不得揚鍬拋灑;邊攤鋪邊用刮板整平,刮平時應輕重一致,往返刮2~3次達到平整即可,不得反覆撒料反覆刮平引起粗集料離析;攤鋪不得中途停頓;攤鋪好的瀝青混合料應緊接碾壓。
7.施工溫度控制
隧道封閉場內攤鋪時,瀝青混合料散熱很慢,因此應採取措施防止攤鋪機高溫熄火、施工人員高溫中暑和尾氣中毒。一方面採用加入瀝青改性劑降低隧道內瀝青混合料的拌合溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度等;另一方面是排風降溫,條件許可的情況下利用隧道風機排風降溫,也可以利用排風扇排風降溫,即攤鋪機前一組排風扇鼓入新鮮空氣,攤鋪機後一組排風扇排出廢氣,通過橫洞進入另一洞。三是施工人員要佩戴口罩,輪流進洞交替作業。
四、混合料的碾壓工藝
1.壓路機組合
對於AFNA結構則全部採用3台鋼輪碾壓,使用靜壓施工,不得開振動。
2.碾壓速度
見表4。
表4 壓路機碾壓速度(千米/小時)
壓路機類型
初壓
復壓
終壓
適宜
最大
適宜
最大
適宜
最大
鋼輪壓路機
2~3
3
3~4
4
3.碾壓工藝
(1)壓路機必須緊跟在攤鋪機後,碾壓速度慢而均勻,啟動、停止必須減速緩慢進行,不得隨便調頭。
(2)每隔100米用核子密度儀檢測路面壓實度,根據檢驗結果及時調整壓實遍數。壓實後的瀝青混合料應符合壓實度及平整度的要求,既不可因追求平整度指標而犧牲壓實度,更不可過壓而使剩餘空隙率減少。
(3)初壓應在混合料攤鋪後立即進行,並不得產生推移、裂縫。壓路機碾壓過程中發生瀝青混合料粘輪現象時,安排專人向碾壓輪灑少量清水或洗衣粉溶液擦洗,嚴禁灑柴油和柴油與水混合液。
(4)復壓應緊接在初壓後進行,套用鋼輪壓路機碾壓,且採用靜壓。
(5)終壓應緊接在復壓後進行,終壓採用靜壓,不宜少於兩遍,消除輪跡,提高平整度。
(6)碾壓區的總長度應大體穩定,以30~50米為宜,兩端的折返位置應隨攤鋪機前進而推進,橫向應呈階梯形。
五、接縫和修邊
1.縱向接縫部位的施工應符合下列要求:
攤鋪時採用梯隊作業的縱縫應採用熱接縫,熱接縫宜留在排水斷面的最高處,搭接寬度控制在10厘米以內。施工時應將已鋪混合料部分留下10~20厘米寬暫不碾壓,作為後攤鋪部分的高程基準面,再最後做跨縫碾壓以消除縫跡。
2.橫向接縫應符合下列要求:
(1)相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應錯位1米以上。搭接處應清掃乾淨並灑乳化瀝青,可在已壓實部分上面用熨平板加熱使之預熱軟化,以加強新舊混合料的粘結。
(2)接縫處理。在施工結束時,攤鋪機在接近端部前約1米處將熨平板稍稍抬起駛離現場,用人工將端部混合料鏟齊後再予碾壓。然後用3米直尺檢查平整度。
(3)接縫碾壓。橫向接縫的碾壓應先用雙鋼輪振動壓路機進行橫向靜壓,應採用小噸位壓路機,且大於1/2鋼輪在冷麵進行碾壓。碾壓帶的外側應放置供壓路機停頓的墊木,碾壓時壓路機應位於已壓實的混合料層上,搭接寬度為15厘米。每壓一遍向新鋪層移動15~20厘米,直至全部在新鋪層上為止,再改為縱向碾壓。當相鄰攤鋪已經成型,同時又有縱縫時,可先用雙鋼輪壓路機沿縱縫靜壓一遍,碾壓寬度為15~20厘米,然後再沿橫縫作橫向碾壓,最後進行正常的縱向碾壓。特別注意橫接縫開始後的10米內的平整度,此段要用5米直尺連續檢查平整度,當不符合要求時,應予補壓。縱向接縫處不得過壓。
3.修邊
做完的攤鋪層的外露邊緣套用鑿岩機鑿齊或用切割機切割到要求的線位。修邊切下的材料及任何其他的廢棄瀝青混合料均應妥善處理,不得隨地丟棄。
4.交通控制和防污染控制
混合料表面溫度低於50℃後,方可開放交通。嚴禁在瀝青層上堆放施工用的土或雜物,嚴禁在已鋪瀝青層上拌合水泥砂漿。
  • 勞動力組織
《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》每一班組勞動力組織如表5所示。
表5 每班勞動力組織
拌合場
現場攤鋪
管理及技術人員
3
10
操作人員
8
18
輔助人員
6
15
合計
17
43
瀝青路面施工為24小時不間斷作業,因此分為三個班組輪流施工。

材料設備

一、原材料
《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》所用的原材料明細如下:
1.阻燃改性瀝青
技術指標及阻燃性能指標見表6和表7。
表6 阻燃高黏度改性瀝青技術指標
技術指標
阻燃高黏度改性瀝青
針入度(25℃,100克,5秒)
≥45(0.1毫米)
針入度指數PI
-0.5~1.0
延度(5厘米/分鐘,5℃)
≥50厘米
軟化點(環球法)
≥90℃
閃點(COC)
≥320℃
溶解度(三氯乙烯)
≥99%
密度(15℃)
實測(克/立方厘米)
動力黏度(60℃)
≥40000帕斯卡·秒
運動黏度(135℃)
≤3帕斯卡·秒
儲存穩定性離析(48小時軟化點差)
≤2.5℃
彈性恢復(25℃,10厘米)
≥90%
薄膜烘箱或旋轉薄膜烘箱老化試驗
質量損失
≤±1.0%
針入度比(25℃)
≥70%
延度(5厘米/分鐘,5℃)
≥45厘米
表7 阻燃高黏度改性瀝青阻燃性能指標
測試項目
技術要求
參考標準
測試結果
阻燃高黏度改性瀝青
高黏度改性瀝青
極限氧指數LOI(%)
≥25
GB/T1070789GB/T2046-93
28.3
21.6
煙密度等級
<55
GB10671-89
49
63
煙氣毒性
ZA級
GA506-2004
ZA1
WX
水平燃燒等級
FH-2
GB/T2408-96
FH-2
FH-4
美國UL-94阻燃等級
V-1
ANSI/UL-94-1985
V-1
註:以極限氧指數和煙密度等級作為主要控制指標,在施工過程中如無條件對所有指標進行檢測,此兩項指標合格即可進行套用。
2.集料
集料性能指標見表8。
表8 集料性能指標
項目
單位
指標
石料壓碎值
%
≤20
洛杉磯磨耗損失
%
≤26
磨光值
BPN
≥42
視密度
噸/立方米
≥2.60
吸水率
%
≤2.0
與瀝青的粘附性
5級(阻燃高黏度改性瀝青)
堅固性
%
≤12
細長扁平顆粒含量
其中1號料
2號料
%
≤12
≤18
軟石含量
%
≤5
3.阻燃礦粉
阻燃礦粉性能指標見表9。
表9 阻燃礦粉性能指標
視密度(克/立方厘米)
含水量(%)
粒度範圍(通過率%)
外觀
親水係數
塑性指數
0.6毫米
0.15毫米
0.075毫米
≥2.5
≤1
100
90~100
75~100
無團粒結塊
<1
<4
4.礦物纖維
性能指標見表10。
表10 礦物纖維性能指標
項目
指標
試驗方法
平均纖維長度
平均3毫米
水溶液用顯微鏡觀測
纖維直徑
5~25微米
GB/T 10685
pH值
>7
水溶液用pH試紙或pH計測定
含水率
≤5%
105℃烘箱烘2小時後冷卻稱重
耐熱性(210℃,2小時)
體積無變化
烘箱(210℃,2小時)
二、設備
《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》所用的設備明細如下:
1.拌合設備要求
瀝青混合料拌合設備採用自動控制的間歇式拌合機,產量滿足前場施工要求,並滿足以下要求:
(1)計量系統、溫控系統及瀝青噴加系統必須通過嚴格的標定校核。
(2)必須配有計算機自動列印設備,能逐盤列印集料用量、瀝青用量、拌合溫度等,以便對瀝青混合料的質量實施過程控制和總量檢驗,計算平均值、標準差、變異係數等,統計合格率。
(3)具有二級除塵裝置。一級除塵(一般為旋風除塵)粉塵根據具體情況確定是否回收利用,二級除塵(一般為布袋除塵)粉塵一律不準回收利用。並定期檢查及清理除塵管道和布袋,以防堵塞。
(4)必須有5個冷料斗,中間焊接擋板;4級熱料倉;2個礦粉間倉,其中1個裝礦粉,1個裝阻燃礦粉;1個180噸以上的成品保溫儲料倉;4個帶循環功能的瀝青罐,容量不小於180立方米。
2.現場施工設備
現場施工設備要求見表11。
表11 現場施工設備
機器或設備名稱
參數指標
用途
數量(台/套)
帶找平梁的鋪攤機
8~12米
攤鋪瀝青混合料
2~3台(注1)
雙驅鋼輪壓路機
11~13噸
壓實混合料
3台
小型壓路機
2~3噸
壓實混合料
1台
水車
WSJ5091GSSE
加水,沖洗
1台
運料車
15~30噸
運輸瀝青混凝土
若干(注2)
熱瀝青灑布車
4~6千瓦
灑粘層油
1台
注1:根據施工段面選擇攤鋪機數量,當單個作業面要求使用2台以上攤鋪機時,應採用同型號的攤鋪機,且一台攤鋪機寬度可調。每台攤鋪機應配備兩台長度不小於16米的平衡梁和自動滑橇,有條件可採用非接觸式平衡梁。攤鋪機熨平板必須採用電加熱。
注2:根據運距、施工段面、隧道設計荷載、隧道空間以及拌合產量確定運輸車輛的載重量和數量。

質量控制

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的質量控制要求見表12。
表12 AFNA質量控制參數
檢查項目
檢查頻度(每一側車行道)
質量要求或允許偏差
試驗方法
外觀
隨時
表面平整密實,不得有明顯輪跡、裂縫、推擠、油汀、油包等缺陷,且無明顯離析
目測
上面層厚度
代表值
每1千米5點
設計值的-10%
T0912
極值
每1千米5點
設計值的-20%
T0912
壓實度
代表值
每1千米5點
最大理論密度的96%
T0924
極值(最小值)
每1千米5點
比代表值放寬3%
T0924
路表平整度
標準差σ
全線連續
1.2毫米
T0932
IRI
全線連續
2.0米/千米
T0933
路表滲水係數,不小於
每1千米不少於5點,每點3處取平均值
1500毫升/分鐘
T0971
構造深度
每1千米5點
符合設計要求
T0961/62/63
摩擦係數擺值
每1千米5點
符合設計要求
T0964

安全措施

採用《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、瀝青拌合站必須嚴格按照相應的規範操作,嚴禁違章作業。
二、瀝青混合料在運輸過程中必須保證車輛性能完好,遮蓋保溫,避免在運輸途中灑料。
三、對機械設備應在作業前進行必要的維修保養與檢測,使其運行狀況良好,保證設備正常使用。在隧道內發生故障的機械設備,應拖移至隧道外維修;禁止燈光不齊備的車輛和機具進入隧道內作業。
四、施工工程中應通過採用鼓風機等方式保證施工現場空氣流通,且應通過調整鼓風機風向使攤鋪沿順風向,以減少碾壓作業場所的瀝青廢氣量和煙霧,增加能見度,清新空氣,保證施工人員職業健康。
五、隧道內作業嚴禁吸菸用火,洞內作業2小時換班一次,輪流作業。
六、隧道內照明電源由外部供應與自備發電機相配合,供電線路、配電箱、閘刀的安裝架設必須符合TN一S系統要求及電力部門的其他相關規定。用電器具要安裝好漏電保護器,現場照明採用安全電壓。
七、配備對講設備,以確保隧道內施工人員與隧道外人員通信暢通。
八、安排專人進行施工現場交通指揮,對隧道口進行交通管制;禁止非施工車輛和無關人員進入作業區域,排除和減少其他干擾因素。
九、所有施工人員必須經體檢合格後方能上崗,須穿戴耐高溫皮鞋及工作服。同時,佩戴好防毒口罩、護目鏡與耳塞。
十、現場供應充足的開水、淡鹽水和保健(清涼)飲料,防止人員中暑。

環保措施

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的環保措施如下:
一、遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章。
二、按環保體系的要求來管理工地的工程材料、設備,並定期進行檢查。
三、拌好的瀝青混合料在運輸過程中必須遮蓋嚴密,同時保證車廂完好,避免在道路上灑料,如有灑落,及時清理乾淨。
四、施工工程中應採用鼓風機保證施工現場空氣流通,通過調整鼓風機風向使攤鋪沿順風向,以減少碾壓作業場所的瀝青廢氣量和煙霧,增加能見度、清新空氣,保證施工人員職業健康。

效益分析

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的效益分析如下:
2007年前,大型跨江海隧道和公路隧道一般採用阻燃SMA作為鋪裝材料,兩種材料的造價和性能對比見表13和表14。
表13 AFNA與阻燃SMA造價對比
材料
抗滑阻燃降噪路面(AFNA-13)
阻燃SMA-13
材料品種
用量(千克/噸)
單價(元/千克)
材料品種
用量(千克/噸)
單價(元/千克)
瀝青
高黏度改性瀝青
45
7
阻燃SBS改性瀝青
57
9
纖維
阻燃礦物纖維
4
15
聚酯纖維
3
30
石料
玄武岩
760
0.25
玄武岩
695
0.25
石灰岩
150
0.03
石灰岩
150
0.03
礦粉
阻燃礦粉
40
5.4
石灰石礦粉
100
0.14
原材料合計(元/噸)
799
795
密度(噸/方)
2.1
2.45
單價(元/方)
1694
1948
材料造價(平方米)
67.8
77.9
施工價格(℃)
20
20
每平方米造價
87.8
97.9
表14 AFNA與阻燃SMA性能對比
項目
AFNA
SMA
車轍動穩定度(次/毫米)
大於6000
大於6000
東融劈裂強度比(%)
大於90
大於90
構造深度(毫米)
1.5~1.8
1.0~1.2
擺值摩擦係數(BPN)
大於55
大於45
噪聲水平
與混凝土路面相比降低6分貝
與混凝土路面相比降低3分貝
註:施工費用以2007-2008年施工材料價格計算

套用實例

《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》的套用實例如下:
  • 實例1
滬蓉西高速公路(恩施至利川段)把水寺隧道全長1375米,寬8.45米。設計方案為上面層5厘米厚抗滑阻燃降噪瀝青混合料(AFNA-13)+下面層6厘米厚AC-20瀝青混合料,在整個施工過程中未出現由於摻加阻燃材料帶來的工作人員身體不適的情況。檢測結果表明,凍融劈裂殘留強度比在90%以上,謝倫堡肯塔堡飛散損失小於2%,穩定度在7.0千牛以上,瀝青膠漿氧指數大於28%,在混合料攤鋪完成後,壓實空隙率為19.0%,厚度為49~51毫米,擺值75BPN,構造深度1.64毫米,與混凝土路面相比降低噪聲可達6分貝(A),平整度提高0.5毫米。
  • 實例2
武漢長江隧道全長3600米,其中盾構段2450米。設計採用4厘米厚抗滑阻燃降噪多功能瀝青混合料(AFNA-13),在整個施工過程中未出現由於摻加阻燃材料帶來的工作人員身體不適的情況。檢測結果表明,凍融劈裂殘留強度比在90%以上,謝倫堡肯塔堡飛散損失小於2%,穩定度在7.0千牛以上,瀝青膠漿氧指數大於30%,在混合料攤鋪完成後,壓實空隙率為19.7%,厚度為39~41毫米,擺值75BPN,構造深度1.62毫米,與混凝土路面相比降低噪聲可達6分貝(A)。
  • 實例3
武漢武昌火車站改造工程中山路隧道,試驗段長度共998米,設計方案為上面層5厘米厚抗滑阻燃降噪瀝青混合料(AFNA-13)+下面層6厘米厚AC-20瀝青混合料。瀝青混合料級配均勻、纖維分散均勻、不結團、無花白料、無泛油現象、攤鋪性能好,並且在整個過程中未出現由於摻加阻燃材料帶來的工作人員身體不適的情況。檢測結果表明,凍融劈裂殘留強度比達92.7%,謝倫堡肯塔堡飛散損失為1.3%,穩定度7.4千牛,瀝青膠漿氧指數大於28%,在混合料攤鋪完成後,壓實空隙率為20.4%,厚度為49~51毫米,擺值74BPN,構造深度1.64毫米,與混凝土路面相比降噪效果可達6分貝(A),平整度提高0.5毫米。

榮譽表彰

2009年10月19日,中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2009]162號”檔案發布《關於公布2007-2008年度國家級工法的通知》,《抗滑、阻燃、降噪多功能隧道瀝青路面施工工法》被評定為2007-2008年度國家一級工法。

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