特长隧道内沥青混凝土路面摊铺探讨

马 世 康

(山西路桥第一工程有限公司，山西 太原 030000)

特长隧道内沥青混凝土路面摊铺探讨

马 世 康

(山西路桥第一工程有限公司，山西 太原 030000)

结合某高速公路路面施工实例，简述了该公路隧道内的基本情况，制定了采用沥青混凝土温拌技术进行路面施工的方案，介绍了隧道内沥青混凝土施工的工艺流程，并提出了施工过程中的安全保护措施，通过对该工程综合效益的分析，指出采用沥青混凝土温拌技术经济、节能、环保，值得推广应用。

公路，隧道，沥青混凝土，温拌剂

0 引言

随着国内高速公路的快速发展，公路隧道也越建越多。国内隧道路面铺装，以前主要采用水泥混凝土路面铺装结构，具有潮湿环境下不易发生破坏，耐久性好等优点；但其具有抗滑性差、平整性差、易扬尘、噪声大、养护困难等缺点，另外我国高等级公路路面以沥青路面为主，因此在入洞口处因沥青路面和水泥混凝土路面摩擦抗滑系数差异大，极易发生车祸，具有较大的安全隐患，水泥混凝土路面的缺点在隧道内特殊的行车环境中显得越来越突出，较难保证车辆高速、安全、舒适地行驶。沥青路面由于行车舒适，噪声低，抗滑性好，易维修等优点，近几年来越来越多用到隧道路面中。但由于隧道施工工艺的复杂性及地质条件的不确定性，其完工一般较其他路基及桥梁工程晚，要比机电工程正常运转更晚些。因此会影响到路面工程的正常进行，如能在确保安全及质量的前提下，在隧道洞内水泥混凝土铺底完成后，能尽快进行沥青混凝土摊铺，以保证路面工程全线按期贯通，正式运营，实现其社会经济价值。本工程就特长隧道内进行沥青混凝土摊铺项目进行了分析总结，以便同类工程借鉴。

1 工程简介

1.1 工程概况

荣成—乌海高速公路，山西境灵丘—山阴段，位于山西省北部的大同市和朔州市境内。灵山东段路面三分部工程(K53+000～K92+080)主线长度38.771 km，其中包括5.5 km长的抢风岭隧道、5.2 km长的恒山隧道，隧道内结构层均为6 cm厚的中粒式改性沥青混凝土AC20下面层，与4 cm厚的细粒式改性沥青混凝土AC13上面层，洞内设计标准宽度为9.0 m，设计面积分别为100 375 m2与94 370 m2。

1.2 施工时间

2012年10月下旬～11月上旬(温度+5 ℃ ～-7 ℃)。

1.3 隧道内基本情况

隧道左右幅间，设置人行横洞和车行横洞，同类洞间隔为650 m左右，交错设置即人行横洞与车行横洞间距为325 m左右。车行横洞两端路侧对应设置停车带。

隧道内净空均为5.0 m，主洞净宽10.75 m(摊铺宽9.0 m)，车行横洞净宽4.5 m(车道宽4.0 m)，人行横洞净宽2.0 m。停车带长40 m，宽2.5 m，均设于车行横洞对面路侧。

抢风岭隧道：纵坡坡度 0.424%/-1.914%，坡长3 000/2 495；平曲线半径∞。

恒山隧道：纵坡均为单坡，左幅-2.219%，右幅坡度-2.230%；左幅平曲线半径1 600 m，长度1 372.62 m；左幅平曲线半径为1 580 m，长度1 372.62 m。

2 施工工艺及方案

特长隧道内沥青混凝土施工工序，同洞外施工基本一致。本项工程施工，针对热拌沥青混合料所释放出的大量热量和有害气体对施工现场造成的不利影响，采用能够降低温度和有害气体排放量的温拌沥青混合料技术(添加DTA-25型温拌剂，比热拌下降30 ℃左右)进行隧道沥青路面施工,从而克服隧道内通风不利问题，顺利完成施工任务。

2.1 施工机械

1)配置。为保证隧道路面施工的安全、质量，拌和、运输、摊铺、碾压设备能力相配套，配备了一套高产量的沥青拌和设备(西筑J4000型，实际生产能力为250 t/h)；戴纳派克、宝马双钢轮压路机3台；25 t胶轮压路机2台；2台福格勒摊铺机(均配备非接触式平衡梁)；载重25 t以上自卸车20辆等其他施工机械，以保证摊铺机连续施工。

2)拌和。首先在4000型拌和机上增加一套管路，使温拌剂与沥青一样的方式(直喷)添加到沥青混凝土中，用量为沥青用量的5%，湿拌时间(从沥青放完开始计算)由原来的45 s延至55 s。

3)运输。本项目根据隧道实际通行情况，分别采取了两种运输方案。如隧道两幅均可通行，优先采用装运沥青混凝土车辆由非施工洞进入，通过车行横洞进入摊铺区前等待卸料，卸完料后由施工洞直接驶出。

如隧道另一幅不可通行，则需要加强交通管理，装料车与卸完料的车各走一侧，装料车应在专职交通管理员指挥下，充分利用停车带与车行通道进行掉头。

运料车采用双层篷布进行覆盖，直到卸料结束方可取走篷布，以此保温及避免污染环境。运料车到达施工现场后由专人指挥，在摊铺机前10 cm～30 cm处停住，挂空挡靠摊铺机推动前进，按指令缓缓起斗卸料。

4)摊铺。根据隧道内水泥混凝土层平整度整体情况考虑，下面层改性沥青混凝土AC20，采用挂线施工方案；上面层改性沥青混凝土AC13采用非接触式平衡梁控制摊铺厚度。

在隧道内摊铺作业，由于作业环境较差，适当放缓摊铺速度，将摊铺速度控制在2 m/min左右，并保持连续均匀行走，不得随意变换速度或停机，提高路面初始压实度，以提高平整度。

摊铺方向应该从拌和站位置、隧道内纵坡、自然风向三方面进行考虑。关于拌和站位置考虑，主要是在非施工一幅拉料车不能通行的情况下考虑，摊铺方向应迎向拌和站；当隧道内纵坡较大就需考虑从低到高进行摊铺，有利于碾压密实，本项目中的恒山隧道，因纵坡为-2.219%与-2.23%较大，摊铺时均沿纵坡方向从低到高进行，碾压取得较好效果，同时便于料车向摊铺机料斗内卸料。对于自然风对洞内排烟方向影响，根据现场观察及检测，即使是平曲线半径为∞的抢风岭隧道，进入洞内300 m左右后，自然风影响几乎可以忽略不计。

采用温拌沥青混合料技术(添加DTA-25型温拌剂，比热拌下降30 ℃左右)进行隧道沥青路面施工，沥青烟雾等有害气体排放得到大幅减少，能见度得到很大提高，摊铺区洞内温度最高在35 ℃左右，改善了施工作业环境，达到了预期效果，具体见图1。

2.2 施工人员

隧道内作业面温度高、有害气体浓度高，人员连续工作时间不宜过长。本项目采取分组作业模式，现场人员每2 h换班一次，保持人员身心处于健康状态。

非作业时间施工人员在中导洞内暂时休息，补充水分和营养，并保持空气新鲜和畅通。

2.3 隧道内照明

摊铺机工作面前100 m，后200 m范围内，每间隔20 m～30 m，布设碘钨灯(每个功率为1 000 W)。采用100 kW柴油发电机进行供电照明。所有进洞人员一律配备带有矿灯的安全帽、方便挂携的手电筒并穿戴反光服。严禁灯光不齐备的车辆和机具进入隧道内作业。

2.4 通讯联络

因隧道内手机信号极不稳定，与洞外无法正常联系，同时隧道内噪声较大，因此对现场各交通管理员、安全员、指挥员及应急小组负责人、机械操作手等均配置了对讲机。同时在洞外设置对讲机专职联络员，将洞内消息通过对讲机一步步传递与反馈。

3 安全

3.1 防毒、防尘方面

加强劳动保护，除采取换班模式外，同时为作业人员配备活性炭防毒面具，发放防暑药品、矿泉水、毛巾。并为作业人员、驾驶员及操作手配备氧气袋，根据自己身体缺氧反应状况确定吸氧的次数及时间，以保证施工人员身体健康。

充分利用隧道内的中导洞作为施工人员的临时中转站，安排施工人员换班及临时休息。

急救车辆应紧随工作面，并安排专人对整个工作区人员进行察看，发现异常情况及时询问处理。

3.2 交通安全方面

车辆掉头导洞处安排专职交通员指挥，并根据工作面进展情况移动调整交通标志，在隧道洞口处设置交通指挥员，搞好隧道口交通管制，禁止非施工车辆和无关人员进入作业区域，排除和减少其他干扰因素。除非施工洞不能通行，其余情况下施工洞需设置车道临时隔离墩，确保进出车辆安全、顺畅。

3.3 噪声方面

隧道是一个较为封闭的环境，施工机械车辆、照明通风设备所产生的噪声对人身心健康是十分有害的，选型时严格比较噪声大小，以噪声大小作为选择的一项重要标准。

出入洞内的机械车辆不鸣笛，不急刹车。汽车在待候卸料时开启小油门或停机。暂不工作的机械一律停机。加强设备维修，定时保养润滑，减少摩擦和过大振动激发的噪声。各类机械车辆禁止轰踩油门、超速、超载、超负荷作业。

施工人员提高自我防护，在确保安全的情况下可佩戴合格的耳塞或耳罩，提高劳动保护。

3.4 通讯方面

除对现场主要人员配备对讲机，并在隧道口设置专职联络员，建立畅通、便捷的通讯保障系统外，现场指挥员与作业人员在施工作业前还要确定好手势指挥信号,避免误指挥和误操作。

3.5 专职安全人员设置方面

因隧道内光线较暗，且噪声大，因此在隧道口、车辆掉头导洞口及摊铺机前、后等关键岗位均制定了单岗双人制度；同时在隧道内按施工区域与施工区域前的车辆通行区域，分别设置了专人专车进行整体负责与监督。此项系列制度对保证本项目的安全，顺畅完工起了很大作用。

4 经济效益分析

温拌剂的使用是本项工程能顺利完成的关键所在，既要通过降低温度减少要害气体排放、确保安全改善施工环境，又要确保工程质量，同时还要从经济效益、节能环保方面进行可行性分析。

4.1 冷料配合比

下面层AC20冷料配比表见表1，上面层AC13冷料配比表见表2。

表1 下面层AC20冷料配比表 %

表2 上面层AC13冷料配比表 %

4.2 因温拌剂造成增加费用(温拌剂用量为沥青用量的5%)

1)下面层AC20(厚6 cm)，沥青混凝土共计27 926.43 t，沥青用量为1 202.57 t，温拌剂为60.13 t。

上面层AC13(厚4 cm)，沥青混凝土共计19 692.61 t，沥青用量为973.40 t，温拌剂为48.67 t。

2)共计用温拌剂108.80 t，温拌剂增加费用为1 305 584元(12 000元/t)。

3)每吨沥青混凝土因温拌剂费用增加：1 305 584/47 619.05=27.42元。

4.3 每吨温拌沥青重油用量

在温度为+5 ℃～-7 ℃情况下，平均每吨温拌沥青混凝土用重油：8.0 kg(根据经验估计，相同条件下，不加温拌剂每吨沥青混凝土的拌和用重油在8.0 kg～9.0 kg)。

4.4 对施组影响

通过在隧道内进行添加DTA-25型温拌剂混凝土试验段施工后，经对摊铺区空气质量进行检测分析，得出在不用大功率矿用通风机情况下(原方案计划每工作面配置4台大功率矿用通风机，并配备发沥青电机组)，作业人员通过配置活性炭防毒面具及轮流值班，即可达到甚至优于在使用通风机下的预测施工条件。原施工方案得到很大的优化。

5 结语

通过本工程的顺利完成，发现在特长隧道等较为封闭环境下，进行沥青混凝土施工时，采用沥青混凝土温拌技术，不仅减少了通风设施方面的费用投入，而且在减少有害气体的排放，噪声污染及能源消耗的方面；安全、质量保证方面较传统沥青混凝土拌和施工有明显优势。

Discussion on the asphalt concrete pavement paving in extra-long tunnel

Ma Shikang

(ShanxiRoad&BridgeFirstEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

Combining with the construction example of an highway pavement,this paper elaborated the basic situation of highway tunnel,developed the pavement construction scheme using asphalt concrete warm mix technology,introduced the technological process of asphalt concrete construction in tunnel,and put forward the safety protection measures in construction process,through the analysis on the project comprehensive benefits,pointed out that using the asphalt concrete warm mix technology economy,energy saving,environmental protection,worthy of popularization and application.

road,tunnel,asphalt concrete,temperature mixing agent

2015-10-14

马世康(1978- )，男，工程师

1009-6825(2015)36-0154-03

U416.2 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A