高速公路瀝青混凝土路面面層施工技術(shù)

馬帥華

（河北光太路橋工程集團(tuán)有限公司，河北邯鄲 056000）

0 引言

近幾年來，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中，主要是由于瀝青混凝土路面具有穩(wěn)定性好、溫度彈性好，路面摩擦系數(shù)小、行駛平順性等特點(diǎn)，有利于保障公路的行車安全。因此，在公路建設(shè)過程中加強(qiáng)對瀝青混凝土路面面層施工技術(shù)的研究，對促進(jìn)我國公路的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義。

1 工程概況

某高速公路工程起止樁號(hào)為K100+150—K109+800，全長9.65km，設(shè)計(jì)路面寬度為22.4m，路面厚度為22cm，該工程路面面層共分為上中下三層施工，其中下面層厚度12cm，采用瀝青穩(wěn)定碎石材料，中面層厚度6cm，采用中粒式改性瀝青混凝土，下面層厚度4cm，采用細(xì)粒式改性瀝青混凝土，本文對該工程路面面層施工技術(shù)展開分析。

2 瀝青混凝土路面面層施工

2.1 材料要求

（1）瀝青：本工程瀝青路面施工中，下面層采用的瀝青材料為70 號(hào)A 級瀝青，中下面層采用的瀝青材料為SBS 類I-D 類瀝青，所有的瀝青原材料的黏附性不低于4級，性能滿足施工要求，黏附性不足時(shí)可通過摻加消石灰粉來調(diào)整。

（2）集料：集料的選用中上面層的粗集料磨光值要求≥40，集料的耐磨性與抗滑性能要滿足設(shè)計(jì)要求，因此，上面層粒徑不小于4.75mm 的粗集料選用玄武石碎石，粒徑小于4.75mm 的粗集料選用石灰?guī)r；中、下面層的集料均選用石灰?guī)r，集料的顆粒含量不少于80%，此外，本工程選用的礦粉為石灰?guī)r礦粉；水為干凈的飲用水[1]。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

（1）原材料準(zhǔn)備完成后開始混合料的配合比設(shè)計(jì)，本工程配合比設(shè)計(jì)共分為三個(gè)階段，即目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。其中目標(biāo)配合比的主要目的是確定礦料的級配和最佳瀝青用量，設(shè)計(jì)工作均在實(shí)驗(yàn)室完成，礦料級配設(shè)計(jì)是通過對施工中使用的礦料進(jìn)行顆粒分析，獲取不同級配礦料的配比曲線，再利用計(jì)算機(jī)分析對比，最終確定符合工程要求的礦料級配；瀝青最佳用量的設(shè)計(jì)是通過馬歇爾試驗(yàn)完成，確定后對開展水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)分析，最終確定滿足要求的瀝青用量。

（2）目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)完成后，依據(jù)確定的配合比例向拌和機(jī)冷料倉中投料，然后從拌和機(jī)熱料倉中獲取混合料開展篩分試驗(yàn)，利用試驗(yàn)分析獲取各熱料倉中的混合料比例，最后根據(jù)目標(biāo)配比中的最佳瀝青用量±0.3%開展馬歇爾試驗(yàn)，通過對試驗(yàn)結(jié)果的分析最終獲得生產(chǎn)配合比中的瀝青用量；獲取本工程生產(chǎn)配合比后開展試驗(yàn)段施工，通過對試驗(yàn)段路面的鉆芯取樣分析，完成對生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證工作[2]。

2.3 試驗(yàn)段施工

試驗(yàn)段施工時(shí)間為正式開工的7d 前，試驗(yàn)段的長度不得小于200m，試驗(yàn)段施工前需獲取監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)。開展試驗(yàn)段施工的主要目的：（1）完成對生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證工作，確定混合料配合比的合理性；（2）明確路面施工中的相關(guān)參數(shù)并驗(yàn)證施工方案，如路面攤鋪施工的虛鋪厚度、攤鋪速度、溫度，碾壓施工中機(jī)械的組合方式、碾壓遍數(shù)、碾壓速度、溫度、作業(yè)面長度等，為正式施工做準(zhǔn)備。

2.4 下承層處理

本工程瀝青混凝土面層施工前，要對下承層進(jìn)行處理。首先，復(fù)測下承層表面的平整度、壓實(shí)度、橫坡度等指標(biāo)，復(fù)測結(jié)果由監(jiān)理工程師審批；其次，清理下承層表面的粉塵、雜質(zhì)等，針對存在剝落問題的，可噴灑乳化瀝青處理；最后，開展測量放樣作業(yè)，恢復(fù)路面中線，并設(shè)置中樁、邊樁、作為面層施工的測量斷面，同時(shí)在現(xiàn)場設(shè)置鋼絲支架，支架間距控制在5m，鋼絲剛度設(shè)置在面層的虛鋪厚度位置[3]。

2.5 拌和

（1）本工程瀝青混合料的拌和使用大型間歇式拌和機(jī)完成，拌和時(shí)各種材料的用量應(yīng)滿足生產(chǎn)配合比的要求，拌和時(shí)瀝青的加熱溫度控制在150～170℃，礦料的加熱溫度在170～190℃，拌和完成后混合料為均勻狀態(tài)，無花白料、離析、結(jié)團(tuán)的問題，混合料出廠時(shí)的溫度控制在150～165℃，溫度過高或過低的混合料均應(yīng)廢棄處理。

（2）中、上面層瀝青混合料的拌和要求更為嚴(yán)格，拌和時(shí)所有的集料要充分烘干，拌和溫度不得超過195℃，拌和時(shí)間控制在50～60s，其中干拌時(shí)間控制在10～15s，拌和完成后所有的礦料均應(yīng)包裹瀝青混合料，混合料拌和完成后要及時(shí)運(yùn)輸，在拌和場地的存儲(chǔ)時(shí)間不得超過24h，否則視為廢棄料[4]。

2.6 運(yùn)輸

（1）拌和后的混合料利用自卸式運(yùn)輸車運(yùn)送至攤鋪場地，運(yùn)輸前車輛的內(nèi)部要涂刷對瀝青混合料無損傷的防黏液，向車廂卸料時(shí)，每卸料1斗要移動(dòng)一下汽車位置，減少在裝料過程中混合料發(fā)生離析問題的概率，裝料完成后利用篷布或棉被遮蓋，車身1/3 處預(yù)留測溫孔，以便于隨時(shí)檢測混合料溫度。

（2）混合料運(yùn)輸至攤鋪現(xiàn)場后，由專人指揮完成卸料，運(yùn)輸車停放位置在轉(zhuǎn)運(yùn)車前10～30cm處，卸料時(shí)運(yùn)輸車掛空擋，由轉(zhuǎn)運(yùn)車推動(dòng)卸料。卸料完成后再由轉(zhuǎn)運(yùn)車完成混合料的二次拌和，拌和均勻后卸料至攤鋪機(jī)中并開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，為保證攤鋪質(zhì)量，卸料過程中已經(jīng)結(jié)塊、離析、溫度超出施工要求的混合料均需廢棄處理。

2.7 攤鋪

（1）本工程攤鋪施工前要對各機(jī)具全面檢查，并調(diào)試檢測各機(jī)械的使用性能，達(dá)到使用要求后，根據(jù)試驗(yàn)段參數(shù)開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。攤鋪時(shí)采用2臺(tái)ABG8820攤鋪機(jī)成梯隊(duì)全斷面攤鋪，機(jī)械前后相距10～20m，搭接寬度為30～60cm，下面層攤鋪時(shí)采用鋼絲導(dǎo)線開展高程，中、上面層采用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁的方式控制厚度和平整度，各面層之間的搭接位置錯(cuò)開2m 以上，攤鋪過程中機(jī)械攤鋪速度控制在2～6m/min，攤鋪溫度控制在140～165℃，攤鋪過程連續(xù)、均勻、緩慢進(jìn)行[5]。

（2）攤鋪過程中要隨時(shí)對面層的攤鋪平整度、厚度、溫度進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)不滿足施工要求要及時(shí)調(diào)整，針對機(jī)械無法施工的位置，可采用人工攤鋪的方式，中、上面層攤鋪時(shí)，均要對下面層進(jìn)行清理工作，保證其平整度并鋪灑黏結(jié)層，實(shí)現(xiàn)面層之間的更好連接，此外，為確保路面攤鋪質(zhì)量，如當(dāng)日溫度在10℃以下，不得開展攤鋪施工。

2.8 碾壓

（1）混合料攤鋪后應(yīng)及時(shí)開展碾壓作業(yè)，瀝青混凝土面層的碾壓共分為初壓、終壓、復(fù)壓三個(gè)階段，其中初壓溫度應(yīng)不低于140℃，采用12t 以上的鋼輪壓路機(jī)碾壓2 遍，碾壓方式為靜壓，碾壓速度為1.5～2.0km/h，復(fù)壓采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)組合碾壓的方式，碾壓遍數(shù)為4～6 遍，碾壓速度為2.5～3.5km/h，碾壓方式為振動(dòng)碾壓，終壓采用鋼輪壓路機(jī)，碾壓遍數(shù)為2遍以上，直至路面平整為止，碾壓速度為2.5～3.5km/h，碾壓方式為靜壓，碾壓溫度不得低于100℃。

（2）碾壓過程中，要求遵循直線段兩側(cè)向中間，曲線段由內(nèi)向外的碾壓原則，碾壓機(jī)的重疊寬度為1/3～1/2 輪寬，碾壓后路面不得出現(xiàn)開裂、推移問題，振動(dòng)碾壓中機(jī)械的振動(dòng)頻率宜控制在35～50Hz，振動(dòng)幅度控制在0.3～0.8mm，中、上面層振動(dòng)碾壓時(shí)可增加機(jī)械的振動(dòng)頻率與幅度，以保證碾壓密實(shí)，碾壓完成后要檢測各面層的壓實(shí)度，壓實(shí)度滿足要求且路面溫度降低至50℃以下時(shí)，方可開放交通[6]。

2.9 接縫處理

本工程路面施工中，要保證上、中、下面層的施工縫連接平順、密實(shí)，所有的橫接縫均設(shè)置為平接縫，接縫位置利用切割機(jī)切割，鋪撒薄層砂帶，繼續(xù)施工時(shí)將薄層砂帶位置切除，鋪灑黏層瀝青，再繼續(xù)面層攤鋪，攤鋪時(shí)接縫位置要預(yù)留攤鋪厚度，攤鋪后利用雙輪鋼筒壓路機(jī)先橫向碾壓，再縱向碾壓，碾壓時(shí)機(jī)械位于已壓實(shí)路段，每碾壓1次，舊面層向新面層移動(dòng)15～20m，直至碾壓密實(shí)。此外，為保證路面的整體質(zhì)量，各面層設(shè)置的接縫位置不得重疊，至少錯(cuò)開1m以上。

2.10 質(zhì)量控制措施

（1）精密測量：路面面層施工中測量放樣的精度對攤鋪質(zhì)量有直接影響，本工程施工中施工單位要嚴(yán)格控制測量放樣的精度，采用項(xiàng)目經(jīng)理與施工隊(duì)的雙控制度，以確保放樣的精準(zhǔn)性，開展面層測量放樣時(shí)道路的中心線及水準(zhǔn)點(diǎn)，應(yīng)采用精密的測量儀器導(dǎo)入永久性的構(gòu)筑物中，測量儀器與測量人員保持固定，不隨意更換測量人員，人員上崗前檢查從業(yè)資格證書，測量放樣時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中的點(diǎn)位施工，以保證面層施工質(zhì)量。

（2）材料控制：路面施工質(zhì)量與混合料質(zhì)量息息相關(guān)，本工程施工過程中要嚴(yán)格控制混合料的質(zhì)量，選擇的原材料應(yīng)遵循材料選擇要求，用量較大的原材料如瀝青、集料等，采購方式應(yīng)選擇招標(biāo)采購，通過招標(biāo)的方式對比各家廠商的資質(zhì)、生產(chǎn)能力、信用等級，從而選擇優(yōu)質(zhì)的材料供應(yīng)商。材料供應(yīng)商提供的原材料入場前，施工單位要對材料的各種證明文件進(jìn)行檢查，證件不齊全的材料不得入場，入場后的材料要開展抽樣檢測，明確原材料的性能，滿足要求后分類存儲(chǔ)至施工場地，混合料在拌和時(shí)不得隨意更改既定的配合比設(shè)計(jì)，如需修改，應(yīng)由監(jiān)理工程師審批，未經(jīng)批準(zhǔn)則不允許修改[7]。

（3）設(shè)備檢查：瀝青路面施工中使用的機(jī)械設(shè)備眾多，包括混合料的拌和機(jī)械、運(yùn)輸車輛、攤鋪機(jī)械、碾壓機(jī)械以及其他計(jì)量設(shè)備等。機(jī)械的性能從一定程度上會(huì)影響路面的施工質(zhì)量，本工程面層施工中要做好機(jī)械設(shè)備的檢查工作，針對拌和機(jī)械、計(jì)量設(shè)備施工前需進(jìn)行標(biāo)定，確定計(jì)量精度誤差在允許的范圍內(nèi)，攤鋪機(jī)使用前需檢查各種構(gòu)件的性能，如夯錘的振動(dòng)頻率、振動(dòng)幅度，熨平板的預(yù)熱溫度等，若機(jī)械性能不滿足要求，則路面的攤鋪厚度、平整度均會(huì)遭受影響。此外，所有的機(jī)械設(shè)備需安排專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，施工前定期檢測性能并做好清潔工作，施工中加強(qiáng)設(shè)備養(yǎng)護(hù)，避免使用中出現(xiàn)故障。

（4）縮小篩孔：篩孔是篩選材料的工具，通過篩孔可控制礦料粒徑的大小。目前路面施工中許多施工單位均將礦料的級配調(diào)整至中值，級配位于中值雖比較適合級配曲線的整體走向，但針對走向不同的級配曲線則很難保證原材料的使用性能，因此，為保證本工程混合料的使用性能，可根據(jù)使用情況適當(dāng)縮小關(guān)鍵篩孔的容許范圍。

（5）雨天施工：路面施工位于露天環(huán)境，施工中難免遇到天氣的變化，如遭遇下雨天施工時(shí)，混合料容易遭受雨水的侵?jǐn)_而導(dǎo)致混合料的性能發(fā)生變化，從而影響施工質(zhì)量，本工程施工前施工單位應(yīng)及時(shí)溝通氣象部門，了解近期天氣的變化情況，施工時(shí)盡量避免雨天施工，若施工中遭遇下雨天氣，施工人員應(yīng)立即停止施工，并對已完工的路段采取遮蓋的保護(hù)措施，雨停后安排檢測人員檢查混合料的性能，若因遭受雨淋導(dǎo)致混合料的性能不滿足施工要求，則應(yīng)全部鏟除重新攤鋪[8]。

2.11 質(zhì)量檢測

路面施工完成后需由監(jiān)理工程師組織驗(yàn)收，驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)主要包括面層的平整度、壓實(shí)度、抗?jié)B性能、抗滑性能等，經(jīng)過檢測全部滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的路面才可以組織驗(yàn)收工作，因此，本工程施工完成后施工單位組織檢測人員對面層施工性能進(jìn)行了自檢，其中主要檢測了面層的壓實(shí)度、平整度、抗?jié)B性能與抗滑性能，檢測結(jié)果見表1。

表1 路面面層性能檢測結(jié)果

由表1檢測結(jié)果可得，本工程路面面層的平均壓實(shí)度為96.8%，平均平整度為0.80mm，平均防滲系數(shù)為150ml/min，平均抗滑系數(shù)為45BPN，與設(shè)計(jì)要求相比均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，本工程路面面層施工質(zhì)量合格。

3 結(jié)語

公路瀝青混凝土路面面層施工是一項(xiàng)比較復(fù)雜系統(tǒng)的工程，從瀝青混合料生產(chǎn)輸送到攤鋪碾壓過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，均會(huì)直接影響施工質(zhì)量，降低路面的使用性能。因此，在瀝青混凝土面層施工中，施工人員應(yīng)熟練掌握瀝青混凝土面層的施工技術(shù)，以保證公路的建設(shè)質(zhì)量和使用體驗(yàn)。