試車場(chǎng)高環(huán)跑道曲線段瀝青路面施工技術(shù)研究

摘要：高速環(huán)道曲線段瀝青路面彎道超高采用麥克康奈爾曲線形式，精準(zhǔn)度要求高，施工難度大，需采用特殊的曲面攤鋪機(jī)作業(yè)。本文結(jié)合廣本試車場(chǎng)項(xiàng)目實(shí)際，介紹了牽引式曲面攤鋪機(jī)攤鋪瀝青路面施工技術(shù)及研究成果。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)場(chǎng)；高速環(huán)道路面；彎道超高；牽引式曲面攤鋪機(jī)

Abstract：McConnell curve was used to the ramp turn supperelcvation circuit of asphalt pavement on curving segment of highway which needed high accuracy and constructed difficultly， leading to the only option for advanced cant paver. This paper recommend the construction technology and research achievement of the ramp turn supperelcvation circuit of asphalt pavement based on automobile test courses of Guangzhou Honda.

Key words：Automobile test courses；Circuit of asphalt pavement on curving segment of highway；The ramp turn supperelcvation；Cant paver

廣汽本田汽車研究開(kāi)發(fā)有限公司產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)及能力建設(shè)項(xiàng)目整車測(cè)試用試驗(yàn)場(chǎng)項(xiàng)目位于廣州增城市。試驗(yàn)場(chǎng)工程高速環(huán)道路面工程施工主要是高速環(huán)道直線段、曲線段的超高段瀝青路面攤鋪。

一、主要技術(shù)指標(biāo)

高速環(huán)道：高速180km/h，中速120km/h，低速60km/h；外環(huán)跑道：50km/h；連接路：60km/h；綜合試驗(yàn)路：100km/h；荷載標(biāo)準(zhǔn)：BZZ100。

二、工程內(nèi)容

高速環(huán)道包含了直線段、緩和曲線段、圓曲線段施工，曲線段包括兩個(gè)緩和曲線段（1368m）和圓曲線段（2522.16m）的路面攤鋪工作（南段和北段）。環(huán)道橫斷面詳見(jiàn)圖1。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

高速環(huán)道的緩和曲線采用麥克康奈爾曲線，彎道超高采用三次拋物線形式，最大傾角47.08°，需采用特殊的曲面攤鋪機(jī)作業(yè)。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的配套設(shè)備，國(guó)外僅德國(guó)的橋式曲面攤鋪機(jī)及日本的牽引式曲面攤鋪機(jī)應(yīng)用較廣泛，本項(xiàng)目采用了日本的牽引式曲面攤鋪機(jī)工藝。

在大超高角度的三維曲面上攤鋪時(shí)瀝青材料由于自重原因較容易滑落，而且操作的工人和設(shè)備很難像在平面上那樣自由操作從而造成了三維曲面造型難以精確。

四、曲線段瀝青路面施工工藝

（一）輔助設(shè)施施工

1.堤頂?shù)缆纷鳛橛谰眯苑雷o(hù)及臨時(shí)施工道路

按設(shè)計(jì)方案曲線、圓曲線段路堤頂?shù)缆酚?0cm厚的碎石攤鋪碾壓密實(shí)，道路寬5.0m。堤頂?shù)缆纷龊门潘胧?，保證排水順暢。

2.導(dǎo)向基帶施工

曲線、圓曲線段路堤頂?shù)缆吩O(shè)置具有導(dǎo)向功能的水泥混凝土基帶作為曲線段牽引設(shè)備前進(jìn)導(dǎo)向及測(cè)量的基準(zhǔn)。

3.高速環(huán)道內(nèi)側(cè)作為臨時(shí)施工道路

（二）施工工藝

1.基準(zhǔn)軌的設(shè)置

正常直線段瀝青攤鋪基準(zhǔn)線一般采用走線法來(lái)控制厚度，但是牽引式攤鋪機(jī)由于在曲面上行走較容易出現(xiàn)偏位現(xiàn)象，所以為了增加感應(yīng)器接觸面，采用基準(zhǔn)軌作為攤鋪的基準(zhǔn)面。基準(zhǔn)軌采用鐵釘固定方木的形式，方木與攤鋪厚度同厚，便于攤鋪機(jī)導(dǎo)向。安裝好的基準(zhǔn)軌的高度控制及平面線形控制必須精確到< ±1mm ，施工過(guò)程中還需進(jìn)行連續(xù)的測(cè)量和檢驗(yàn)。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和傳感

根據(jù)設(shè)計(jì)高速環(huán)曲線的三維曲線要素縱路線方向每隔1m，橫路線方向每隔0.42m計(jì)算出數(shù)據(jù)庫(kù)并導(dǎo)入攤鋪機(jī)主機(jī)系統(tǒng)。牽引式攤鋪機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出指令控制液壓系統(tǒng)，以控制液壓系統(tǒng)設(shè)備刮板的角度來(lái)攤鋪。攤鋪時(shí)，通過(guò)基準(zhǔn)軌感應(yīng)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)雙控曲面施工。

3.牽引式攤鋪機(jī)設(shè)備參數(shù)

牽引式攤鋪機(jī)重22t，攤鋪寬度2.94m～5.04m。曲面刮板每塊寬度設(shè)計(jì)很?。?2cm）以此來(lái)再現(xiàn)曲面形狀，橫斷面的曲率半徑即使很小，攤鋪機(jī)機(jī)械的曲面再現(xiàn)性也很高；因?yàn)槭敲恳卉嚨朗┕?、所以大修時(shí)可以對(duì)需要改修的車道進(jìn)行施工；曲線段一側(cè)是連續(xù)施工、所以路面上沒(méi)有橫向接縫，特別適合高速測(cè)試時(shí)的汽車試驗(yàn)。

4.鋪筑過(guò)程

A.牽引式攤鋪機(jī)通過(guò)4條液壓驅(qū)動(dòng)的連續(xù)可變式刮板移動(dòng)，攤鋪前進(jìn)。牽引設(shè)備（支撐設(shè)備）在路堤頂便道行走并通過(guò)鋼絲繩牽引攤鋪機(jī)，高速環(huán)道內(nèi)側(cè)便道布置料車供應(yīng)瀝青材料。

B.橫向運(yùn)轉(zhuǎn)的槳式傳送機(jī)將材料均勻分配在勻泥設(shè)備前，參照普通道路結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使用夯搗式整面機(jī)和勻泥設(shè)備對(duì)材料進(jìn)行振搗壓實(shí)。

C.攤鋪場(chǎng)地必須清潔、干燥，并保證與瀝青之間的適當(dāng)粘結(jié)。粘結(jié)層（陡峭弧面采用人工鋪設(shè)）可以改善粘接效果。

5.碾壓過(guò)程及特點(diǎn)

曲面的碾壓工藝是采用2臺(tái)10t斜面組合式壓路機(jī)、12臺(tái)0t斜面輪胎式壓路機(jī)。

機(jī)械特點(diǎn)：車輪間不是直軸而是用鉸接，因此可以適應(yīng)曲面的變化。

碾壓面特點(diǎn)：可以調(diào)節(jié)車輪對(duì)應(yīng)曲面的變化，滿足設(shè)計(jì)的曲面形狀，保持碾壓面的平滑；碾壓時(shí)，堤頂路專門的支撐機(jī)牽引壓路機(jī)行進(jìn)與后退，保證壓路機(jī)滾筒能夠長(zhǎng)時(shí)間垂直停留在瀝青表面曲線的任何位置。如圖2。

圖2 曲面碾壓過(guò)程

（三）質(zhì)量控制成果

項(xiàng)目完工后經(jīng)第三方檢查，檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范要求。

五、結(jié)論

汽車試驗(yàn)場(chǎng)的試驗(yàn)車道瀝青路面直接承受車輛荷載，曲線路面施工的精準(zhǔn)度直接影響試驗(yàn)車的真實(shí)數(shù)據(jù)，而且也影響路面的使用壽命。在理論研究方面，為了提高曲面瀝青路面的舒適性、安全性、美觀性，Vincent Rouillard已采集到大量公路路面數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一種關(guān)注路面非平穩(wěn)特性和非高斯的路面分級(jí)方法。在本項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，很好的總結(jié)了曲面攤鋪機(jī)施工瀝青路面的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)類似項(xiàng)目提供了很好的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：黃光明（1980），男，漢族，廣西博白縣人，本科，路橋高級(jí)工程師，研究方向：施工技術(shù)管理。