瀝青路面雙層攤鋪技術簡介

于嚴富 李國芬 李強

摘 要：瀝青路面攤鋪是道路工程常用的技術，其應用十分廣泛，瀝青的道路攤鋪技術能夠極大影響道橋施工品質(zhì)以及路面的使用壽命。同時運輸行業(yè)的高速發(fā)展以及各類出行的需求使得人們對于道路建設質(zhì)量有了更高的要求，需要道路有良好的平整性以及穩(wěn)定性，更佳的路面使用性能。本文將簡要介紹了瀝青路面施工中的高效優(yōu)質(zhì)的雙層攤鋪技術。

關鍵詞：瀝青道路; 雙層攤鋪; 施工應用

中圖分類號：U416.2? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1006-3315（2021）10-223-002

1.引言

20世紀九十年代德國的ElkRichtcr教授申請了雙層攤鋪的相關專利。瑞典戴納派克公式于1997年研制出第一臺雙層攤鋪機。直到2006年10月，河北的北方公路工程建設集團才引進了中國的第一臺雙層攤鋪機。

瀝青路面的雙層攤鋪技術指的是將用于路面上、中面層的不同配合比的瀝青混合料同時攤鋪，一體壓實。路面上中面層同時攤鋪時，即可以提高中面層的保溫性能，又可以利用中面層瀝青混合料的余熱加熱上面層瀝青混合料，改善上面層壓實度，進而提高瀝青路面的整體施工質(zhì)量。

2.雙層攤鋪施工工藝

傳統(tǒng)路面攤鋪方式是將路面面層分為上、中、下三個面層，每個面層分別進行攤鋪與壓實，上、中面層間還需采取層間處治措施以提高路面使用性能。與傳統(tǒng)攤鋪技術相比，雙層攤鋪技術將上中面層同時攤鋪、一體壓實，無需對上中面層采取處治措施，能夠有效減少施工成本，減少施工時間，提高施工效率。同時上中面層由于一體壓實可以形成才能一個整體受力結(jié)構(gòu)，能夠有效提高路面的層間黏結(jié)力。

2.1施工形式

雙層攤鋪施工工藝，目前國內(nèi)采用的施工方式有兩種：第一種是使用專門的雙層攤鋪機，通過雙層攤鋪機一次完成兩種瀝青混合料的攤鋪方式;第二種是“熱接暖”施工法，主要是通過傳統(tǒng)攤鋪機進行中面層攤鋪，預壓實后再進行上面層攤鋪，再次壓實。

2.1.1“熱接熱”施工

“熱接熱”工藝是采用雙層攤鋪機一體式施工。雙層攤鋪機具有兩套料斗和兩套攤鋪設備，由裝有不同級配的運輸設備加料后開始攤鋪。雙層攤鋪機的兩套攤鋪設備有一段前后間距，先完成中面層的攤鋪，由其配備的高壓實性能熨平板完成預壓實（預壓實需要達到85%以上），之后繼續(xù)上面層的攤鋪，攤鋪完成后由壓實器械一體壓實。

“熱接熱”施工方式實現(xiàn)中上面層無間隔攤鋪，充分利用中面層混合料的余熱，加熱上面層的同時，上面層又減少了中面層的熱量散失，可以有效延長上面層的有效壓實時間，實現(xiàn)了上中面層的熱結(jié)合，因此被稱為“熱接熱”。

2.1.2“熱接暖”施工

雙層攤鋪第二種實現(xiàn)方式，是采用兩臺傳統(tǒng)攤鋪機同進行攤鋪工作，并且還需要兩套運輸系統(tǒng)運輸兩種不同級配的混合料為兩臺攤鋪機供料?！盁峤优笔┕な沁M行中面層攤鋪后，利用壓實器械進行預壓實后，不進行養(yǎng)護，也不進行層間處治，趁著中面層尚未完全冷卻，立即進行上面層的攤鋪，然后再次壓實。上面層攤鋪時，中面層尚未完全冷卻，同時溫度明顯低于“熱接熱”施工方法，又高于環(huán)境溫度，因此被稱為“熱接暖”施工法。

2.2雙層攤鋪機

傳統(tǒng)攤鋪機是通過卡車將混合料卸在料斗內(nèi)，然后通過刮板輸料器、螺旋分料器及熨平裝置實現(xiàn)道路攤鋪。雙層攤鋪機則是通過兩套獨立的攤鋪設備實現(xiàn)下面層攤鋪完成后進行預壓實后立即實現(xiàn)上面層的攤鋪，如下圖1。

雙層攤鋪機根據(jù)總體結(jié)構(gòu)可以分為組合式和整體式。組合式攤鋪機是在一臺傳統(tǒng)攤鋪機改進得來，在傳統(tǒng)攤鋪機上外加一個行走的拖車時攤鋪系統(tǒng)組合而成，外加的攤鋪系統(tǒng)需要獨立的能量供給系統(tǒng)和完成攤鋪所需要的全部工作裝置。整體式攤鋪機只有一套動力源，自身具備兩套攤鋪。

整體式攤鋪機的主要工作裝置包括：

2.2.1接料斗：雙層攤鋪具有兩個互不干擾、高度不同、前后布置的接料斗以滿足儲存上中面層不同混合料的要求。

2.2.2輸料系統(tǒng)：雙層攤鋪機的中面層采用傳統(tǒng)攤鋪技術的輸料方式，區(qū)別則在于其設置了兩套輸料系統(tǒng)，以便控制供料量。

2.2.3分料系統(tǒng)：螺旋分料斗螺旋分料器功能是將輸送的混合料左右橫向地分別送到攤鋪槽的全幅寬度上。

2.2.4熨平搗實裝置：兩套獨立的熨平設備，保證各個攤鋪層的鋪平和熨實，下層的搗實裝置可以使得下層混合料達到合格的初始壓實度。否則下層攤鋪層的混合料承重能力差使得壓實設備工作時易出現(xiàn)推移、擁包、不平整等病害。

2.2.5自動找平系統(tǒng)：通過兩邊外置的傳感器進行找平，施工中的攤鋪機突然止步、啟動會影響自動找平系統(tǒng)，導致路面平整度不佳。

2.3常用的雙層攤鋪路面結(jié)構(gòu)設計

國內(nèi)采用雙層攤鋪技術的瀝青路面常用瀝青混合料為連續(xù)密集配瀝青混凝土（AC），攤鋪厚度為8-10cm，而國外常用路面材料為瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA），攤鋪厚度為10-12cm。

3.雙層攤鋪技術優(yōu)劣勢

雙層攤鋪技術主要利用中面層混合料未冷卻時攤鋪上面層，上面層提高中面層的保溫性能，使得中面層熱量散失更慢，同時中面層可以加熱上面層，進而延長上面層的有效碾壓時間。

3.1雙層攤鋪優(yōu)勢

3.1.1減少層間處治措施

傳統(tǒng)攤鋪方式路面攤鋪時分層進行，分層攤鋪不能保證路面面層的層間性能，為了提高面層間結(jié)合能力，中上面層間會采用不同的層間處治措施。常用措施為粘層處治，粘層需要噴灑粘結(jié)性能好的材料如乳化瀝青、熱瀝青等，還需進行撒布。采用雙層攤鋪則可以節(jié)省層間處置措施的施工費用

3.1.2保溫效果顯著改善

雙層攤鋪技術上中面層一體攤鋪壓實，一次性的攤鋪厚度為8-12cm，為傳統(tǒng)攤鋪厚度的1.5-3倍，有效提高了路面的保溫性能，減少了低溫環(huán)境和惡劣天氣的不良影響。

3.1.3提高層間黏結(jié)性能

雙層攤鋪技術采用“熱接熱”工藝，可以使得上面層與中面層相互嵌擠，瀝青結(jié)合材料能夠相互融合，從而能夠提高路面面層層間黏結(jié)性能。雙層攤鋪路面的層間強度主要影響因素包括：上面層和中面層互相嵌擠形成的咬合力、混合料的級配組成、瀝青混合料中瀝青的粘附作用。而傳統(tǒng)攤鋪方式主要依靠粘層油提供黏結(jié)強度。雙層攤鋪的熱結(jié)合使得中上面層嵌擠在一起，降低了路面的孔隙率，中上面層形成一個更為緊密的整體，提高了面層間的黏結(jié)性能、抗剪強度。

3.1.4優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

雙層攤鋪路面結(jié)構(gòu)設計理論中，上面層僅作為磨耗層使用厚度為3cm左右，中面層主要作為抗剪層存在。路面最大的剪切力產(chǎn)生于瀝青中面層，與傳統(tǒng)攤鋪方式相比，雙層攤鋪減薄了磨耗層，增加了中面層厚度從而優(yōu)化了路面結(jié)構(gòu)，提高路面使用壽命。

3.1.5節(jié)省施工周期

傳統(tǒng)攤鋪方式采用分層攤鋪逐次碾壓，中面層完成施工后需要對層間進行強力清掃否則易產(chǎn)生層間污染，然后撒布粘層油，層間處治完成后才可以進行開始上面層施工，雙層攤鋪工藝則將上中面層一體攤鋪，同時碾壓，節(jié)約施工時間，提高了人員及機械的利用效率。不會使的中上面層層間出現(xiàn)污染，相比較下傳統(tǒng)攤鋪進行層間處治措施不當時易產(chǎn)生層間污染。

3.2雙層攤鋪劣勢

雙層攤鋪機施工時需要兩套運料輸料系統(tǒng)來支持其一體攤鋪，為了保證混合料持續(xù)供應，宜采用兩臺拌和設備協(xié)調(diào)工作。傳統(tǒng)攤鋪分層攤鋪、逐層找平，雙層攤鋪則是兩層混合料一體攤鋪壓實，少了一次找平機會;傳統(tǒng)攤鋪面層厚度為4-6cm，而雙層攤鋪路面厚度為8-12cm，因而平整度更難控制。由于路面厚度更大，采用雙層攤鋪技術時路面壓實效果更難保證，為了保證壓實效果，應該采用12t以上噸位的壓實設備，同時碾壓速度過快時不可保證壓實效果，碾壓速度宜采用3-4km/h，同時初壓速度應該為1.5-2km/h，終壓速度為2.5-3.5km/h。同時雙層攤鋪機對施工環(huán)境有一定的要求，雙層攤鋪中面層的預壓實需要達到85%以上，否則對于壓實效果和路面使用性能有極大的影響。

4.結(jié)語

瀝青混合料雙層攤鋪施工工藝的推廣，可以有效提高瀝青路面施工效率和質(zhì)量水平，提高瀝青路面使用性能，延長路面使用壽命，優(yōu)化施工成本，控制施工時間。但是，雙層攤鋪施工國內(nèi)施工實踐經(jīng)驗較少，施工要求高，施工工藝有很多進一步優(yōu)化的空間，需要加強對各個施工環(huán)節(jié)的把控，才能充分發(fā)揮雙層攤鋪施工工藝的所長。相較于國外，國內(nèi)的雙層攤鋪技術發(fā)展較慢，雙層攤鋪工藝自身有一部分的不足，如中面層的壓實度平整度的問題，雙層攤鋪施工工藝任需優(yōu)化。