五峰山长江大桥北引桥高强密水沥青混合料HMAC-13施工技术分析

丁大伟

摘  要：该研究结合在五峰山过江通道南北公路接线工程北引桥沥青中面层的摊铺工程实例，从特大桥桥面沥青铺装方案比选、配合比、机械设备配置等工作准备到现场具体的摊铺施工工艺进行了简述，介绍高强密水沥青混合料施工技术。五峰山长江大桥北引桥桥面中面层采用悬浮-密实结构形式的HMAC-13混合料，形成密实的封闭层解决了特大型桥梁的长大纵坡沥青铺装层推移、平整度差，易出现严重车辙、水毁坑槽等施工难题，可以为后续相关类似工程项目提供一定的参考。

关键词：高强密水  沥青混合料HMAC-13  施工技術   分析

中图分类号：U414          文献标识码：A   文章编号：1672-3791（2021）01（a）-0000-00

Construction Technology Analysis of High Strength Dense Water Asphalt Mixture Hmac-13 for North Approach Bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge

DING Dawei

（Nanjing Traffic Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210019 China）

Abstract： Combined with the paving engineering example of the asphalt middle surface of the North approach bridge of the north-south highway connection project of Wufengshan river crossing channel， the author briefly describes the paving construction technology from the comparison and selection of asphalt pavement scheme， mix proportion， mechanical equipment configuration and other work preparation to the site， and introduces the construction technology of high-strength dense asphalt mixture. Hmac-13 mixture in the form of suspension dense structure is used for the middle surface of the bridge deck of the North approach bridge of Wufengshan Yangtze River Bridge to form a dense sealing layer， which solves the construction problems of large longitudinal slope asphalt pavement of super large bridge， such as poor movement and flatness， serious rutting， water damaged pits and grooves， and can provide a certain reference for subsequent similar projects.

Key Words： High strength and dense water; Asphalt mixture hmac-13; Construction technology; Analysis

未来五峰山过江通道交通量大，尤其是重载交通较多，采用的混合料结构类型不妥、施工不当等均会导致沥青面层出现严重车辙、推移的问题。本文以北引桥沥青铺装改用的高强密水沥青混合料HMAC-13中面层施工为例，分析其中的技术重点和难点。

1 工程概况

五峰山过江通道南北公路接线工程全长约33.005 km（不含公铁大桥合建段2.87 7km），本标段全长23.234 km，采用双向八车道高速公路标准建设，引桥全长约5 km，总面积约19万m2，其中北引桥长度2.9 km，最大纵坡2.5%。北引桥桥面铺装使用特点：（1）交通量大、重载比例高;（2）高温条件突出;（3）桥面纵坡大。

2 桥面沥青铺装方案对比

2.1 北引桥桥面铺装原方案

4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm中粒式沥青混合料Sup-20，桥面采用抛丸处理，防水层采用热喷SBS改性沥青+撒铺碎石，下面层与上面层之间喷洒粘层沥青，粘层沥青采用SBS改性乳化沥青。该方案用于重载水泥混凝土桥面存在以下风险。

（1）铺装结构抗高温重载能力不足，在慢速、高温、重载条件下铺装层的剪切、车辙难题将尤为突出。

（2）桥面风速大、降温快，Sup混合料属于骨架嵌挤型级配类型，混合料骨架性强、压实对温度要求高，压实难度大，在后期重载交通荷载作用下，易产生车辙、水毁等病害。

2.2 调整后方案

4 cm沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13+6.5cm高强密水沥青混合料HMAC-13;联结层设计不变。高强密水沥青混合料HMAC-13有如下技术优势。

2.2.1模量高

其模量大幅增加，适合铺装下层与混凝土桥面板的模量过渡，HMAC铺装混合料在15 ℃、10 Hz下的动态模量大于14 000 MPa，45 ℃、10 Hz下的动态模量大于2 000 MPa，高温抗车辙能力提高显著。

2.2.2高温稳定性强

60 ℃混合料的动稳定度可达10 000次/mm以上，尤其适用于夏季高温、重载交通条件下的沥青路面中、下面层[1]。

3 准备工作

3.1 材料准备

沥青，采用甲供江苏天诺SBS改性沥青;粗细集料，采用江西瑞昌采石场的石灰岩石料;填充料，采用泰州浩程建材生产的石灰岩矿粉;外掺剂，采用江苏中路交科复合高模量剂。所有进场材料经自检、中心试验室和总监办检查均满足规范要求。

3.2 配合比准备

HMAC-13沥青混合料配合比设计所涉及的试验方法和要求都要符合《公路沥青路面施工技術规范》（JTG F40-2004）中关于沥青混合料的相关规定;通过目标（生产）配合比设计和试拌试铺生产配合比验证两个阶段进行[2]。

根据项目部提供的原材料，技术服务单位完成HMAC-13中面层目标配合比及生产配合比设计，具体比例如表1所示。

用生产配合比进行试拌、试铺。取试铺用的沥青混合料进行旋转压实空隙率和沥青含量、筛分等试验检测，校核生产配合比矿料合成级配，从而得到标准配合比用于大面积生产。

3.3 机械设备准备

该项目用于高强密水沥青混合料HMAC-13中面层施工的主要机械设备有：1台沥青混凝土搅拌设备雪桃AMP5000、1套储料仓（200T）、2台沥青混凝土摊铺机VOLVO8820、4台徐工XP302、3台双钢轮压路机悍马HD138、1台小钢轮BW80、1台徐工同步封层车、15辆自卸汽车（50 t）等。所有设备均完善进场报验程序，调试运行符合相关要求后投入使用。

4 高强密水沥青混合料HMAC-13中面层施工

4.1 施工准备

4.1.1 测量放样

提前采集桥面标高数据，每10 m一个断面，每断面测量5个点。根据设计要求的横、纵坡，调整数据;结合松铺系数，确定上下桥过渡段的挂线高程。

4.1.2 设置挡风墙

引桥较高，最高处近70 m，位置又临近江边、风大，风速对沥青混合料温度的损失明显，在铺筑段落的两侧护栏上各设置长度160 m、1 m高可移动式挡风挡墙，有效阻隔风对摊铺、碾压等重要工序环节的影响。

4.2桥面防水层的检查与清扫

（1）检查防水粘结层的完整性与桥面的粘结性;（2）将防水层表面多余的石料清扫干净，并用鼓风机吹除灰尘等。

4.3 沥青混合料拌和

拌合楼采用无锡雪桃-5000型拌合楼，控制室逐盘打印沥青及各种矿料的用量和拌和温度，并定期对拌和楼的计量和测温进行校核[3]。HMAC-13沥青混合料的施工温度控制范围如表2所示。

拌和时间由试拌确定。观察混合料的均匀性：有无离析、色泽差异、冒烟、有无花白料、油团等各种现象。确定干拌时间15s，湿拌时间约60s，生产周期90s/盘，产能200t/h。

4.4 沥青混合料运输

混合料运输采用大吨位自卸汽车，运输车辆采用“前、后、中”的顺序来回移动多次分堆装料（前3+后3+中2+中2）避免混合料在装料时产生离析。

由于在高处桥面、江边风大，又处于4、5月份温度不是太高的时间段施工，在运输前，先检查出料温度，满足要求后用一层油布+两层棉被+一层油布的保温措施进行全面覆盖。

4.5 沥青混合料摊铺

（1）桥面宽度为19 m，松铺系数定为1.23，采用2台VOLVO8820DL摊铺机半幅全宽铺筑，满足摊铺宽度要求。除上、下桥过渡段外，HMAC-13中面层采用非接触式平衡梁装置控制摊铺厚度以及保证整体的平整度，2台摊铺机的相隔距离以10 m左右为宜[4-5];（2）连续稳定地摊铺，由于拌合楼HMAC-13产能较低（需投放复合高模量剂），按每日生产10 h计，每天摊铺长度约750～800 m;摊铺机按1.0～1.2 m/min的速度进行连续摊铺;（3）摊铺机调整到最佳工作状态，摊铺前将熨平板预热至100 ℃以上同时保证拼接紧密，防止铺面离析;（4）摊铺中对松铺厚度采用“插钢钎”的方式进行检查，校核铺面厚度是否满足要求;（5）混合料未压实前，严禁踩踏铺面。在专人指导下对离析区域采用人工撒布细料，同时加强对摊铺机的调试以及优化摊铺工艺;（6）控制车辆等待距离，力争摊铺机不停顿，做到拢料不进料，以减少面层离析。

4.6 沥青混合料碾压

沥青面层质量的关键环节就是沥青混合料的压实，碾压直接关系到压实度和平整度的好坏，初压在沥青混合料摊铺后较高温度（摊铺机后约20m范围）下进行，复压在初压段落后的50～60 m范围内紧跟，终压速度控制在3 km/h左右[6]。

压路机碾压遵循“紧跟、慢压、高频、低幅、少水”的原则，由低到高缓慢而均匀的进行碾压。初压采用2台HD138双钢轮半幅碾压，第1遍前静后振，第2遍前后振;复压采用4台XP302胶轮分两组梯队半幅碾压，各碾压2遍;终压采用1台HD138双钢轮全幅碾压，静压1～2遍至无轮迹。

4.7 施工接缝的处理

（1）纵向施工缝。采用常规斜接缝、热接缝的做法，在先行摊铺机铺面上留10～20 cm宽不做碾压用于后行摊铺机走“滑靴”的基准面，双机拼缝搭接重叠5～10 cm，采用跨缝碾压消除接缝印迹。（2）横向施工缝。严格控制每日摊铺量，横向施工缝远离桥梁伸缩缝20 m以外，确保两边路面表面的平顺以保证平整度，全部采用毛接缝。

4.8 施工阶段的质量控制

对于HMAC-13沥青中面层碾压需要的压实功较其他类型结构的中面层难压，尤为需要重视对压路机的碾压速度和遍数的控制;双钢轮的喷水量必须严格控制，在确保不粘轮的前提下尽量少喷，及时封住铺面表面温度，提高初始压实度;靠增加胶轮的揉搓遍数来提高压实效果，复压总遍数宜控制在6～7遍，以防止“糊面”;终压的双钢轮需要及时紧跟，以消除轮迹印。

5 结语

该施工技术方案以五峰山过江通道南北公路接线工程项目为基础，结合多年沥青路面施工技术规范进行整理。为今后大面积实施高强密水沥青混合料HMAC-13施工提供一定的基础。

参考文献

[1] 高云.五峰山过江通道公路北接线工程有序复工施工忙[J].中国工运，2020（3）：68.

[2] 刘炤伟. 沥青混合料离析防治及路面压实技术研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2019.

[3] 曾蕾洁.基于BIM技术的高速公路施工期管理平台研究[D].邯郸：河北工程大学，2021.

[4] 李伟治.隧道路面铺装温拌耐久性沥青混合料性能分析[J].广东公路交通，2021，47（4）：105-108，112.

[5] 张炜，朱玉涛.高速公路SMA沥青混合料路面施工技术[J].交通世界，2021（26）：51-52，55.

[6] 张秋，峰钟晶.沥青混合料路面施工质量影响因素[J].山东交通科技，2021（4）：35-37.