瀝青混凝土路面冬季施工技術

李澤清

（中交一公局第六工程有限公司，天津 300456）

0 引言

隨著國家基礎設施建設的日益完善和人們生活水平的逐漸提高，整個社會體系也在高速運轉，受不可抗力氣候環(huán)境影響和社會快速發(fā)展影響，一些基礎設施需要及時維護維修和及時完成改擴建施工，以滿足社會需要。一些工程項目為了滿足安全環(huán)境要求和使用要求，需要在非常規(guī)條件下組織施工。

1 項目背景

京港澳高速公路是國家級高速公路，為充分發(fā)揮其主要通道作用和功能，改善服務區(qū)形象，完善服務功能，提高服務水平，滿足日益增長的高速公路人車需求，為過往司乘人員提供更加多元的優(yōu)質服務，河南省交通廳服務公司組織進行京港澳高速公路明港停車區(qū)改服務區(qū)工程，改擴建原有停車區(qū)服務房屋和停車場區(qū)，拆除原有進出服務區(qū)匝道，新建兩條進出服務區(qū)匝道[1]。

明港服務區(qū)位于河南省南部，屬于暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫13～21℃，一月份平均氣溫零下2～7℃。匝道工程于2021年開始進行路基和涵洞加寬施工，歷經(jīng)一個月時間完成路面水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層施工，兩個月的時間完成路基和涵洞工程加寬施工。由于進出服務區(qū)匝道順接主線施工占用了京港澳高速公路第四通行車道，為了保證施工安全，在第三車道外側設置了隔離圍擋。京港澳高速通行車流量大，貨物運輸車輛多，冬季雨雪天氣影響導致路面濕滑，占用通行車道設置圍擋安全隱患大。為保障高速通行安全，需完成服務區(qū)匝道瀝青路面施工，拆除通行車道圍擋，以保障冬季通行車輛通行安全。項目利用晴好天氣，于2021年1月組織開始施工，施工時天氣溫度2～7℃。

2 施工組織及施工方法

瀝青混凝土混合料屬于溫效性材料，施工時材料溫度降低可塑性和可施工性降低，當溫度低于規(guī)范要求的施工溫度時，很難保證施工質量，嚴重影響瀝青混凝土路面的密實度和平整度，降低瀝青混凝土路面的使用功能。所以，冬季瀝青混凝土路面施工，關鍵在于控制瀝青混凝土混合料在運輸過程中的降溫速度和施工過程中的降溫速度，保障瀝青混凝土混合料的施工溫度[2]。

2.1 施工準備

2.1.1 施工材料準備

項目瀝青路面工程瀝青混合料采用外購商品瀝青混合料，施工前在商品瀝青混凝土站料場抽取原材料，委托有資質的試驗檢測機構按設計要求并考慮冬季施工因素進行瀝青混凝土配合比設計。根據(jù)試驗檢測機構的瀝青混凝土配合比設計經(jīng)驗和地方冬季施工情況，瀝青混凝土配合比設計中油石比較正常施工條件提高0.1%，施工中瀝青混凝土出廠溫度按規(guī)范要求的上限控制。

混合料材料要求。為了提高表面層瀝青混合料的使用性能，根據(jù)工程所在地的氣候分區(qū)及交通等使用要求，參照《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40—2004）的規(guī)定，瀝青材料中、下面層均采用A級70號道路石油瀝青，上面層采用基質瀝青為A級70號道路石油瀝青的改性瀝青。粗集料，AC-13C型混合料中粗集料采用硬質耐磨石料，磨光值需大于40；AC-20C型混合料中粗集料采用優(yōu)質石灰?guī)r；粗集料形狀應接近立方體，并具有良好的嵌擠能力，面層石料要求采用大型反擊式破碎機加工成具有良好的顆粒形狀，并潔凈、干燥、無風化、無雜質。表面層具有1個破碎面的顆粒含量比例為100%，具有2個或2個以上破碎面的顆粒含量比例不低于90%；下面層具有1個破碎面的顆粒含量比例不低于90%，具有2個或2個以上破碎面的顆粒含量比例不低于80%。面層集料與瀝青的黏附性均不低于4級，當黏附性不滿足要求時，應摻加1%～2%干燥的磨細生石灰或消石灰粉、水泥等。細集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場生產(chǎn)。細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當?shù)念w粒級配，細集料應采用以優(yōu)質石灰?guī)r石料為原料，并采用專用的制砂機加工的機制砂，其級配應符合S16的要求。瀝青混合料的礦粉必須采用由石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細得到的礦粉，原石料中的泥土雜質應除凈。礦粉應干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉流出，瀝青混凝土拌和站除塵裝置回收的粉塵不得作為填料使用。

2.1.2 施工機械設備準備

選擇機械性能良好的運輸設備、攤鋪設備、碾壓設備，以保障施工的連續(xù)性，減少瀝青混合料運輸過程中溫度損失和施工溫度損失。

該項目瀝青混凝土路面施工用運輸設備為車況良好的前四后八翻斗運輸車，數(shù)量根據(jù)運距、當天計劃運輸混合料數(shù)量和現(xiàn)場攤鋪機攤鋪速度確定，每車每次運輸混合料35～40t，車輛兩側側幫采用帆棉被黏附，卸料后門采用帆棉被黏附，車頂采用帆棉被覆蓋，以降低混合料在運輸過程中溫度降低速度（見圖1）。

圖1 瀝青混合料運輸車輛

該項目用攤鋪設備為2018年生產(chǎn)的ABG423攤鋪機，碾壓設備為兩臺2018年生產(chǎn)的戴納派克雙鋼輪壓路機和一臺2019年生產(chǎn)的徐工膠輪壓路機（見圖2）。

圖2 攤鋪和碾壓設備

2.1.3 施工現(xiàn)場準備

在瀝青混凝土路面攤鋪施工前對下承層進行全面檢查，包括平面位置、高程、中線、橫坡、寬度、平整度及表面清潔情況，不符合要求時，及時處理，處理完成方可進行攤鋪作業(yè)，避免施工過程停頓。施工前首先放出路面兩側的邊線，并支設模板。下、中面層采用傳感器走鋼絲線控制瀝青混凝土路面高層和攤鋪厚度，上面層采用非接觸式平衡梁對攤鋪的厚度進行控制。攤鋪過程中及時檢測瀝青混合料的攤鋪溫度和瀝青面層的高程及攤鋪厚度是否滿足設計和規(guī)范要求；檢測頻率要符合規(guī)范要求。

2.1.4 瀝青混凝土攤鋪準備

提前30min對攤鋪機熨平板進行加熱，使熨平板溫度不低于100℃。調整攤鋪機熨平板夯錘壓實裝置振動頻率和振幅，提高路面的初始壓實度以減少瀝青混合料攤鋪溫度損失。

2.1.5 瀝青混凝土施工的其他準備工作照正常施工方法組織進行。

2.2 瀝青混凝土路面冬季施工控制要點

2.2.1 卸料攤鋪

混合料運輸車輛到達攤鋪現(xiàn)場及時檢測到場溫度。到達現(xiàn)場3輛以上后開始組織卸料攤鋪。卸料從到達施工現(xiàn)場的第三輛車開始。安排專人指揮瀝青混合料運輸車輛卸料，當卸料的運輸車中混合料卸下2/3后，待卸料運輸車方可揭收運輸車斗頂覆蓋的帆棉被。運輸攤鋪機輸料刮板送料至混合料完全覆蓋螺旋送料器后，再開始攤鋪。攤鋪機攤鋪速度控制在1.5～2m/min勻速攤鋪。

2.2.2 瀝青混合料碾壓

碾壓設備防黏輪采用人工涂抹油水混合液的方式，不得采用噴水方式，防止采用噴水方式加速瀝青混合料溫度損失。

現(xiàn)場施工不劃分碾壓段落，3臺壓路機聯(lián)合作業(yè)，交錯碾壓向前推進。初壓由一臺膠輪壓路機緊跟攤鋪機進行，緊跟封壓，以減少混合料溫度損失。碾壓速度在2～3km/h；復壓緊跟初壓后開始且不得隨意停頓，采用2臺雙鋼輪壓路機進行碾壓，第一遍前進靜壓，后退開啟弱振碾壓1遍，然后開啟振動再碾壓4遍，碾壓速度控制在3～4.5km/h；終壓采用一臺雙鋼輪壓路機靜壓1遍收面，碾壓控制在3～6km/h。

現(xiàn)場配備1臺小型雙鋼輪壓路機，用于大型壓路機無法進入壓實地段，如攤鋪機前缺陷處理，路緣石根部及橋頭搭板處。配備1臺平板夯機，用于處理局部料溫度低需要更換處理或單獨局部夯實。

2.2.3 特殊部位處理

初始接縫處理。開始攤鋪時，因攤鋪機料斗、刮板器、熨平板溫度低，會導致初始接縫處混合料溫度低，接縫不平順。采取的處理措施：待攤鋪機鋪筑約10～15m，初壓完成后，將接縫處溫度低的瀝青混合挖出置換，雙鋼輪壓路機先橫向碾壓接縫，人工進行增減料處理，使新老接縫平順，在縱向正常碾壓。局部不平整采用平板夯處理。

攤鋪過程中，減少攤鋪機料斗的收斗次數(shù)，如出現(xiàn)局部混合料溫度低，則挖出置換處理。

每天施工結束時，由于攤鋪機料斗余料和螺旋輸料器部分混合料溫度低，會出現(xiàn)混合料離析和不易壓實情況，采取切除處理[3]。

2.2.4 開放交通。冬季施工瀝青混凝土路面，瀝青混凝土路面表面溫度散失較快，當混合料表面溫度低于50℃時，混合料內外部溫度差較大。開放交通，可采用插入式溫度檢測工具進行檢測。避免瀝青混合料內部溫度較高出現(xiàn)車輛輪痕（見圖3）。

圖3 施工完成的瀝青混凝土路面

3 結論

其一，施工組織。冬季瀝青混凝土路面施工，施工前全面檢查，保證準備工作完善。施工人員較正常施工多配置3～5人，提高特殊情況處置速度。施工設備保證狀況良好，避免施工中斷。

其二，施工過程控制情況。施工過程中對每車瀝青混合料出廠溫度檢測和到場溫度進行檢測。普通70號瀝青混凝土出廠平均溫度162℃，改性瀝青混凝土出廠平均溫度168℃，運輸平均時長65min，普通70號瀝青混凝土到場平均溫度146℃，運輸溫度平均損失16℃，改性瀝青混凝土到場平均溫度153℃，運輸溫度平均損失15℃。對運輸車輛四個外鄰面采用帆棉被黏附，瀝青混合料運輸車輛保溫層效果較好。

瀝青混合料攤鋪后對瀝青混合料攤鋪、碾壓溫度進行檢測，已攤鋪的瀝青混合料表面溫度散失較快，匯總檢測數(shù)據(jù)，以瀝青混合料攤鋪溫度145℃為例，攤鋪后膠輪壓路緊跟初壓，初壓后檢測瀝青混合料溫度132℃，5～10min完成初壓。復壓后檢測瀝青混合料溫度85℃，瀝青混合料表面溫度52℃，復壓時間控制在20～51min。混合料攤鋪完成后應在30min內完成復壓。

其三，現(xiàn)場取料制作馬歇爾試件，通過試驗檢測，各項指標復核設計和規(guī)范要求。

其四，施工結束后對對完成的施工路段進行取芯，芯樣密實度符合設計及規(guī)范壓迫求，進行平整度檢測，符合設計要求。

冬季，氣溫在2～7℃，瀝青混凝土路面施工，采取以上的施工組織和施工過程控制方法，施工產(chǎn)品符合設計和規(guī)范要求。