高等級公路瀝青砼路面攤鋪技術(shù)要點和難點

◎ 大成工程建設(shè)有限公司 林木水

路面攤鋪是路面施工過程中一道重要的工序，它對路面的平整度、厚度、高程、橫坡、寬度以及抗滑性能等實測項目都有重要的影響，也對以后的運營行車有重要影響，要得到高質(zhì)量的路面，攤鋪是一道重要的工序。本文就永寧高速三明段瀝青路面施工中采用的攤鋪工藝要點和難點作一簡要闡述。

1．攤鋪機選型

采用履帶式攤鋪機。履帶式攤鋪機具有著地面積大，牽引附著力大，整機質(zhì)量大，不易打滑，對下承層的不平整不敏感，可提高攤鋪時的平整度，如ABG-423。

2．攤鋪方式和攤鋪寬度

高等級公路經(jīng)常采用的攤鋪方式有兩種：一是單幅全寬度一臺攤鋪機一次攤鋪成型；二是單幅全寬度兩臺或兩臺以上攤鋪機并列成梯隊進行聯(lián)合作業(yè)。采用哪種方式攤鋪視路面結(jié)構(gòu)層的寬度、厚度、所處層位以及拌合機供料速度而定。

采用單機全幅攤鋪的優(yōu)點是只需一臺攤鋪機，工藝簡單，施工方便，成本低；缺點是當攤鋪寬度較大時，混合料在路面橫向輸送距離較長，易造成離析，在同樣的拌合機產(chǎn)量下，攤鋪寬度和厚度越大，攤鋪機可能達到的攤鋪速度越小，攤鋪過程中造成停機待料的機會越多，對平整度的影響也就越不利。

采用雙機聯(lián)合攤鋪,對每臺攤鋪機輪流集中供料，通過減少單機的攤鋪寬度，來增加單機的攤鋪長度，提高攤鋪面的平整度，使碾壓能盡早開始，保證較好的壓實效果，其工藝相對復(fù)雜，成本高。當一些因素造成供料間斷時，易造成縱向冷接縫，施工中必須極力避免這些冷接縫的產(chǎn)生。

熨平板拼裝寬度應(yīng)根據(jù)所選擇的攤鋪方式和結(jié)構(gòu)層的寬度來定。當選擇單機全幅攤鋪 時，熨平板的拼裝寬度不得大于結(jié)構(gòu)層寬度，且必須比橋梁等結(jié)構(gòu)物的寬度小50cm,以使攤鋪機通過或攤鋪橋面時不必拆裝熨平板，做到連續(xù)不間斷攤鋪。當采用雙機聯(lián)合攤鋪時，熨平板拼裝寬度比較靈活，一般可拼成路面結(jié)構(gòu)層一半的寬度。

3．基準參考方式的選擇

3.1 以鋼絲為基準

從理論上講，這是各種基準參考方式中最準確的一種，它不受下承層起伏變化的影響，可在各結(jié)構(gòu)層的攤鋪中使用。但鋪設(shè)鋼絲工作量大,且人為因素對其精確度的影響較大，因此目前只在下面層施工中對基層進行找平時廣泛采用。其做法如下：

（1）放出半幅基層的兩邊線，為使碾壓邊緣時壓路機不會蹭到鋼絲，一般是放出結(jié)構(gòu)層的坡腳線。在邊線上定出整10m樁的位置，打上5～8cm的水泥釘，水泥釘頂面應(yīng)高出其周圍下承層0.5cm左右，以方便標高測量。小半徑曲線段如互通的匝道攤鋪時，要定出整5m樁的位置，并打上水泥釘。

（2）測量水泥釘?shù)臉烁?，并計算其到待鋪層頂面相對?yīng)點的高差，作為調(diào)整鋼絲高度時的參考值。

（3）架設(shè)基準鋼絲，采用直徑2～3mm的鋼絲，每段鋼絲取長200～300m。鋼絲一端固定，另一端用1.5t導(dǎo)鏈（手拉葫蘆)拉緊，保證鋼絲在相鄰兩樁間最大下垂量在2mm以內(nèi)。

（4）在釘子外側(cè)10～15cm打基準鋼釬，將鋼絲固定有鋼釬的活動架子上，并調(diào)整其高度。鋼絲應(yīng)比設(shè)計縱坡線高出10～20cm,以利于攤鋪時拉線檢測。

目前高速公路路面中下面層多采用鋼絲為基準控制高程和平整度。

3.2 以下承層為基準

通過縱坡儀和平衡拖梁實現(xiàn)自動找平功能。其原理是：平衡拖梁由攤鋪機牽引前進；平衡拖梁直接與下承層接觸或通過履帶間接與下承層接觸，并形成兩個以上接觸點；路面的起伏通過接觸點的傳遞并經(jīng)平衡拖梁的“過濾”消減，反映為平衡拖梁的上下位移量；縱坡儀的觸件與平衡拖梁上張緊的鋼絲繩接觸，并將平衡拖梁的上下位移量傳輸?shù)酱蟊壅{(diào)平油缸，引起調(diào)平油缸的伸縮，進而使與大臂連接的熨平板的工作仰角發(fā)生相應(yīng)的變化，改變攤鋪層的厚度。以履帶為基準是這種方法的一種簡化，它能很好地保證攤鋪層的厚度，平整度也容易達到規(guī)范要求。

以下承層和新鋪面為共同基準參考的方式，是一種比單純采用下承層為基準參考方式更為精確的基準參考方式。之所以更精確，是因為新鋪層的起伏狀況，經(jīng)攤鋪機本身具有的自調(diào)平功能的調(diào)整后有了一定的改善，利用新鋪層作為基準參考，可使鋪層的平整度形成良性循環(huán)。采用這種方式時，平衡拖梁與下承層的兩個接觸點中，其中一個改為是與新鋪面或熨平板接觸。

目前高等級公路路面中上面層的攤鋪一般采用這種方式實現(xiàn)自動調(diào)平。

4．松鋪系數(shù)的確定

熨平裝置的松鋪系數(shù)從試驗段獲得，也可根據(jù)以往同類攤鋪機的攤鋪經(jīng)驗來定。如ABG-423,采用中強振時，其初始松鋪系數(shù)為1.2。正常攤鋪過程中，根據(jù)當天的混合料理論使用數(shù)量和實際使用數(shù)量的對比，以及根據(jù)取芯厚度的代表值，可對松鋪系數(shù)進行適當?shù)奈⒄{(diào)，使其更具代表性和適用性。用水準儀測量松鋪層厚和壓實層厚，以它們比值的平均值作為松鋪系數(shù)，在理論上是可行的，但通常與上述方法測得的松鋪系數(shù)存在較大的差異，因此一般不宜采用。

5．攤鋪溫度

對攤鋪溫度上限技術(shù)上的要求較松，從經(jīng)濟角度考慮，越低越好，但要限制攤鋪的下限溫度，以保證壓實度。施工中一般取規(guī)范要求攤鋪溫度范圍的中值。

6．熨平裝置的振動和振搗系統(tǒng)

攤鋪機熨平裝置的振動和振搗系統(tǒng)，可用來對混合料進行預(yù)壓實，以提高結(jié)構(gòu)層的密實度和表面平整度，減少麻面和離析程度。熨平裝置的振動和振搗系統(tǒng)的頻率和振幅要根據(jù)結(jié)構(gòu)層厚度、混合料類型等選用。采用較高的振動和振搗頻率，能達到更高的預(yù)壓實效果，對碾壓比較有利。但過高的頻率，易使混合料中的細料上浮，造成鋪層混合料的離析；過高的頻率， 熨平裝置產(chǎn)生較大的激振力，易造成熨平裝置的機械故障,且機手操作較困難。因此施工中不宜選擇太高的頻率。以ABG-423為例，其振動頻率在0～60Hz之間，振搗頻率在0～25Hz之間，分成10個等分，可無級調(diào)節(jié)。施工中通常選擇4～6級，即振動頻率在24～36Hz之間，振搗頻率在10～15Hz之間，結(jié)構(gòu)層越厚選擇的頻率越高。

7．攤鋪速度

根據(jù)規(guī)范提供的經(jīng)驗公式計算攤鋪機的攤鋪速度，以此計算攤鋪速度作為試驗段的攤鋪速度進行攤鋪作業(yè)，確認可行或經(jīng)適當?shù)脑鰷p后在正式攤鋪中使用。

8．浮動熨平裝置的工作原理和應(yīng)用

當熨平裝置處于浮動工作狀態(tài)時，存在如下一些作用力：攤鋪機前進的牽引力F,熨平板前攤鋪材料阻力M,螺旋攤鋪器的旋轉(zhuǎn)力S,熨平裝置的重力G,攤鋪材料的支承反力R,預(yù)壓實的沖擊力C等。當上述諸力處于平衡狀態(tài)時，熨平裝置的工作仰角不產(chǎn)生變化，鋪層厚度便保持不變。當上述諸力發(fā)生變化時，整個受力系統(tǒng)的平衡遭到破壞，熨平板工作仰角產(chǎn)生變化，熨平板在垂直方向上的位置發(fā)生相應(yīng)的變化，導(dǎo)致鋪層厚度的改變。熨平板升或降到一定位置，上述諸力再次趨于平衡，熨平裝置在新高度的位置上，再次沿平行于牽引力方向前進。

在施工中，攤鋪機的加速減速，螺旋輸料器速度的變化，熨平板前材料數(shù)量的變化以及混合料溫度的變化等，都會造成鋪層厚度的變化，進而引起平整度的變化，而這些變化都是不利的，應(yīng)盡量避免。人工對熨平板仰角的調(diào)整，同樣要引起鋪層厚度和平整度的變化，除非必要，在施工中也應(yīng)避免。

9．工作段起點和終點的攤鋪

每個工作面的攤鋪都包含三個過程:起點的攤鋪、中間段的正常攤鋪和終點的攤鋪。起點的攤鋪是攤鋪從靜止到正常攤鋪的過渡段，終點的攤鋪則是攤鋪機從正常攤鋪到靜止的過渡段，這兩段在攤鋪過程中都存在厚度不勻、平整度不好和要進行接頭處理的問題，是施工中的一個大難點。如何盡可能縮短這兩段的長度，使攤鋪工作盡早進入正常攤鋪，以提高整個工作段的平整度，是施工中值得重視和研究的問題。

（1）攤鋪機的工作過程。攤鋪機就位后，裝運瀝青混合料的自卸車對準接收料斗倒車，直到汽車后輪與攤鋪機料斗前的頂推輥相接觸，自卸車車箱升起，將瀝青混合料卸入攤鋪機的接料斗內(nèi)；位于接料斗底部的刮料輸送器以一定的轉(zhuǎn)速刮料，將料斗內(nèi)的瀝青混合料連續(xù)均勻地向后輸送到熨平裝置和螺旋攤鋪器之間的下承層上；螺旋攤鋪器再將這些混合料沿攤鋪機的整個攤鋪寬度向左右橫向輸送，攤鋪在下承層上。攤鋪機起步，頂推汽車前進，汽車掛空檔。攤鋪好的瀝青混合料鋪層經(jīng)熨平裝置的振搗梁初步搗實，振動熨平板的再次振動預(yù)壓、整形和熨平而成為一條平整的有一定密實度的鋪層，最后經(jīng)壓路機壓實而成為合格的路面。在此攤鋪過程中，自卸車一直掛空檔由攤鋪機頂推著同步前進，直至車內(nèi)混合料全部卸完才開走，另一輛自卸車立即駛來，重復(fù)上述作業(yè)，繼續(xù)給攤鋪機供料，使攤鋪不停頓地進行攤鋪作業(yè)。

（2）正確選擇熨平板的初始工作仰角。以往的經(jīng)驗表明：熨平板的初始工作仰角和攤鋪厚度存在一種對應(yīng)關(guān)系，以ABG-423為例，其對應(yīng)關(guān)系可用壓實厚度和標尺讀數(shù)表示如下表：

壓實厚度與標尺讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系

不同類型的攤鋪機,這種對應(yīng)關(guān)系可能不同，但都可以通過正常施工時加以總結(jié)。在攤鋪機處于正常攤鋪狀態(tài)時，不同的松鋪厚度都有對應(yīng)的工作仰角，仰角的大小和標尺的讀數(shù)又是一一對應(yīng)的關(guān)系，因此，可以建立正常攤鋪狀態(tài)壓實厚度和標尺讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。某一壓實厚度時熨平板的初始工作仰角可采用同一厚度下熨平板正常工作時的仰角。

（3）攤鋪機起步之前，熨平板必須加熱，加熱時間以使熨平板溫度接近混合料的攤鋪溫度為宜。如德國產(chǎn)ABG-423采用丙烷氣加熱，加熱10分鐘后開始工作。經(jīng)驗表明，熨平板不加熱或加熱時間不夠，起步20～30m長范圍內(nèi)熨平板往往會下扎，使攤鋪厚度變得太薄，且攤鋪出來的表面麻面和離析較嚴重。進一步對熨平板的受力分析可知：熨平板與瀝青混合料的溫差較大，比如超過100℃以上時，混合料遇冷易粘附在熨平裝置的底板下，熨平板底摩阻力增大，阻礙了新混合料進人熨平底板，造成支撐力的減小，熨平板下沉，厚度變薄，并造成表面的麻面。

（4）具備以上條件后，攤鋪機要以比正常攤鋪時更慢的速度開始攤鋪，速度越慢，人工檢查及調(diào)整厚度、標高的時間就越充足，攤鋪機在進入正常攤鋪狀態(tài)前所經(jīng)過的距離也就越短，路面的平整度也會越好。

（5）攤鋪接近終點時，螺旋攤鋪器停止供料，熨平板前的料量越來越少，熨平板的阻力變小，其工作仰角會逐漸變小，攤鋪厚度慢慢減薄。這個過程在3～5m內(nèi)完成，厚度減薄2～5mm, 越靠近末端厚度減薄越多。為改善這種狀況，攤鋪中、下面層時，接近末端lm左右時攤鋪機離開，人工將末端2～3m整平，使其厚度、高程等滿足要求，碾壓完畢后，將末端0.5～lm厚度不符合要求部分鏟除。攤鋪上面層時，接近末端lm左右時攤鋪機離開，人工將末端l～2m整平，在碾壓完成后，將末端l～2m厚度、平整度不符合要求的部分鏟除。

10．結(jié)束語

以上對高速公路瀝青路面施工中攤鋪技術(shù)的要點和難點，結(jié)合施工中一些體會作了簡要分析，作為總結(jié)，必將對自已今后吸收和應(yīng)用更先進的攤鋪技術(shù)大有助益，也希望能給讀者以有益的啟發(fā)。