沙漠地区沥青路面施工材料组织

沙漠地区沥青路面施工材料组织

温向峰

中建二局基础设施建设投资有限公司北京100160

摘要：京新高速公路临白段位于沙漠地区，材料进场组织难度大，结合施工过程对沥青路面施工材料进行组织及选择。

关键字：沙漠地工；沥青路面；材料

京新高速临白段（阿盟境内）K117+000～K172+000段工程，位于乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠之间，交通不便、资源匮乏、昼夜温差大，沥青路面施工所需碎石、沥青等材料进场组织难度大，现结合该工程施工过程简述如下。

1碎石

沥青面层碎石，除要求洁净、表面粗糙、立方颗粒、针片状含量少等表观质量外，在材质选择上，优选玄武岩、石灰岩，其次花岗岩。京新高速临白段穿越沙漠、戈壁，沿线山体矿质，主要为花岗岩、片麻岩、斜长角闪岩等中酸性岩石和少部分石灰岩，石料粘附性一般为三、四级左右。

对项目部来说，碎石成本直接决定施工盈利与否，依据沥拌站的位置，选择运距较近的碎石场至关重要。

1.1碎石运距及表观质量

在2015年9月-2016年3月期间，二局项目部和总监办、执行办共同确定的共有5个备选料场，从石场破碎工艺看，大多为三级破碎，首破鄂式破碎，二破圆锥破或反击破，三级冲击破或整形破。从路面技术服务公司的改进建议看，均要求石场进行如下整改措施：（1）调整生产工艺，增设除尘设施；（2）母材适当分拣，剔除严重的大结晶石英岩、风化岩、水锈岩等不合格岩石；5个备选石场情况如下。

表1-1：备选石场一览表

1.2碎石材质检测

按交通运输部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20—2011）“沥青与粗集料的粘附性试验”对沥青碎石材质进行检测，结果下表所示。

表1-2：各碎石样品试验结果

从上表数据可知，除粘附性指标外，备选石场碎石的其他指标数据均符合设计及施工规范要求。

1.3碎石选择

主线面层用碎石粘附性等级应满足4级或4级以上，综合“1.1”“1.2”相关结果，进行碎石选择如下：

⑴伊克田。伊克田碎石粘附性接近5级，可作为面层料源，但其运距在200km以上，运输成本太高，故不选择。⑵K156碎石场，粘附性等级低，故不选择。⑶路通碎石粘附性等级接近4级，可作为主线面层（上、中、下面层）料源。但其拒绝进行母岩分拣、增加除尘设施，故不选择。⑷华柯碎石粘附性等级接近4级，同意增加除尘、整形设备，可选择作为主线面层（上、中、下面层）料源。

1.4工期影响下的供应量调整

综上所述，项目部仅华柯碎石一家供料，碎石产能4000立方/天（5～10、10～20规格料2000立方/天），无法满足主线沥青路面施工需要。同时，华柯距1#、2#沥拌站100km以上，运费成本高（56～59元/立方）。经项目部多方调研、反复沟通，业主勉强同意使用荣腾碎石。荣腾碎石，石质坚硬、微含云母片，粘附性接近4级，距1#站17km、2#站43km，碎石材质及运输成本（12～30元/立方）均满足项目部需要。

在2015年8月底至9月上旬的施工高峰期，零星使用了路通及鑫德（荣腾）碎石，最终各家供应量见下表。

表1-3京新高速路面面层碎石盘点工程量表

2沥青

基质沥青为A-90号道路石油沥青，由京新高速临白段（阿盟境内）建管办与中建总包部组成联合体共同招标，中海油气开发利用公司中标，供应全标段的基质沥青。改性沥青集中加工，由LBAMSG-1标中建总包部招标，青海弘川新源实业股份有限公司中标，负责主线27000吨改性沥青加工。由于SBS改性沥青较好的热稳定性，中、上面层的改性剂由SBR变更为SBS。

表2-1：京新高速路面面层沥青盘点工程量表

据建管办[2016]97号文关于SBS改性沥青指标要求：软化点不小于75℃，针入度50-70（0.1mm），延度（5℃，5cm/min）不小于25cm，TFOT后残留物延度（5℃）不小于17cm。由于改性沥青加工厂家（青海弘川）生产的改性沥青软化点不达标，致使项目部从中海油营口永特公司进口了总量80%的改性沥青。

3（改性）乳化沥青

路面结构设计：透层采用SBR改性乳化沥青，用量0.3-0.6L/㎡；封层采用改性乳化沥青同步碎石封层，5-10mm碎石0.005-0.008m3/㎡，洒布量0.9-1.0kg/㎡；粘层采用SBR改性乳化沥青，用量0.3-0.6L/㎡。

透层采用改性乳化沥青洒布后渗入深度达不到要求，材料变更为普通乳化沥青。施工中，透层、封层、粘层的实际用量：透层0.4-0.5㎏/㎡；封层，0.5-0.6㎏/㎡,碎石1.0㎏/㎡；粘层:0.3-0.4㎏/㎡；由此计算，乳化沥青及改性乳化总量如下。

3.1乳化沥青

透层采用普通乳化沥青，总量计算如下：

51.5×1000m×11.5m×0.45㎏/㎡=266512㎏≈267t

基质沥青含量52%，消耗量为：267×52%≈139t

3.2改性乳化沥青

3.2.1封层

封层采用改性乳化沥青，总量计算如下：

51.5×1000m×11.5m×0.55㎏/㎡=325738㎏≈326t

改性沥青含量52%，消耗量为：326×52%≈170t

3.2.2粘层

粘层采用改性乳化沥青，总量计算如下：

55×1000m×11.25m×0.35㎏/㎡×2=433125㎏≈433t

改性沥青含量52%，消耗量为：433×52%≈225t

由⑴+⑵，可得改性乳化沥青总量:326+433=759t,消耗改性沥青395t。

4抗剥落剂

本地石料的黏附性等级如下表所示：

表4-1：各碎石黏附性等级

通过上述黏附性等级可知，除伊克田石灰岩达到4级外，其他碎石厂均不足四级。为进一步提高沥青面层质量耐久性，应采取抗剥落措施。

4.1抗剥落选择原则

目前沥青混合料抗剥落措施主要有掺加消石灰（或水泥）、胺类抗剥落剂和非胺类抗剥落剂三大类，结合本项目各沥青拌合站添加、计量的可操作性及沥青混合料的长期老化效果的综合考虑，建议如下：

⑴从长期老化效果考虑，不得使用胺类抗剥落剂（受热易分解，长期效果较差）。⑵由于第二、四项目部拌和站为1个粉罐，无法另添消石灰，再结合消石灰掺加量不易简单计量和控制，不宜采用掺加消石灰（或水泥）抗剥落方法。

4.2AM6525抗剥落剂

共用AM6525抗剥落剂42.74吨，掺配比计算：

一工区：23.06&pide;5839.6×1000‰=3.95‰；

路面工区：19.68&pide;4987×1000‰=3.89‰；

掺配量与中面层、上面层配合比设计相符。

项目部通过公开招标，选择北京万博汇佳科贸有限公司生产的AM6525非胺类抗剥落剂，其具有耐热、耐老化，非阳离子、非胺类的特点，大大提高了沥青的抗老化性、防水性和抗剥落性，解决了沥青抗剥落剂与石料、沥青的配伍性及环境污染的问题。