公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)研究

薛莉莉

（贛南交通建設(shè)工程有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

在公路瀝青路面工程開(kāi)展過(guò)程中，雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用效果非常顯著。既能切實(shí)提升路面的抗變形能力，又能實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量的有效控制。故而在瀝青路面工程施工中，按照雙層攤鋪技術(shù)規(guī)范加強(qiáng)攤鋪機(jī)壓實(shí)控制，能夠?yàn)楣窞r青路面質(zhì)量技術(shù)提供重要保證。

1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

第一，雙層攤鋪技術(shù)在應(yīng)用中能夠合理控制路面的攤鋪與碾壓次數(shù)，可以縮短施工周期，有效控制施工成本。

第二，雙層攤鋪技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，其強(qiáng)度與穩(wěn)定性較好，能夠有效改善路面面層間的黏結(jié)性能，提升路面的穩(wěn)定性。

第三，雙層攤鋪技術(shù)能夠有效解決路面施工溫度失散問(wèn)題，因?yàn)殡p層攤鋪設(shè)備具備恒溫功能，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)能夠?qū)Σ牧系臏囟冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，給路面施工提供適宜的作業(yè)溫度，減少溫度不均勻問(wèn)題的出現(xiàn)概率，從而提高路面的密實(shí)性能。

2 工程概況

本文引述的案例是某高速公路工程，線路長(zhǎng)度為60.45km。以往傳統(tǒng)的施工方式主要是采用自卸車對(duì)瀝青混合料進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，施工過(guò)程相對(duì)而言比較嚴(yán)密規(guī)范。然而，該施工方式所形成的分層較多，而且機(jī)械化程度不高，同時(shí)施工的過(guò)程中還需要撒布黏層乳化瀝青等材料，施工周期較長(zhǎng)，難以保障質(zhì)量和效率。而該工程項(xiàng)目所處的區(qū)域承擔(dān)的交通任務(wù)較重，施工工期又比較短，且對(duì)路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及壓實(shí)度等有著較高的要求，因此決定采用雙層攤鋪施工技術(shù)進(jìn)行上中面層的攤鋪碾壓。較之于以往的傳統(tǒng)施工技術(shù)，雙層攤鋪施工技術(shù)能夠保障上中面層的有效嵌擠，層面的黏結(jié)效果也更為理想。更加重要的是，此類施工技術(shù)所需的施工時(shí)間較短，施工效率和質(zhì)量都比較突出。

3 應(yīng)用實(shí)例

3.1 試驗(yàn)路段情況

正式施工前，該工程選擇了500m 路段進(jìn)行試驗(yàn)，路面設(shè)計(jì)主要包括上面層和中面層，分別采用厚度為4cm、規(guī)格為AC-13 的改性瀝青混凝土和厚度為6cm、規(guī)格為AC-16 的改性瀝青混凝土進(jìn)行攤鋪。拌和站與試驗(yàn)段施工區(qū)域的距離約為30km，運(yùn)料車滿載條件下運(yùn)料一般需要1.5h?；诂F(xiàn)實(shí)的施工情況，主要對(duì)厚度為3cm 的AC-13 上面層+厚度為7cm 的AC-20 中面層等路面結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行測(cè)試。

3.2 施工設(shè)備

該工程為了保證混合料不間斷供應(yīng)，在雙層攤鋪時(shí)采用2 臺(tái)拌和設(shè)備協(xié)作進(jìn)行，因上中面層在攤鋪上有著特定的要求，因此設(shè)備的選用應(yīng)有所區(qū)別。攤鋪運(yùn)料車所能達(dá)到的實(shí)際運(yùn)力為40t/車，為方便卸料，上中面層運(yùn)料車分別以4 盤×6t 和8 盤×6t 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。另外，還應(yīng)做好運(yùn)輸車輛的合理布置，以保障施工的穩(wěn)定實(shí)施。在對(duì)拌和設(shè)備生產(chǎn)能力進(jìn)行測(cè)定以后，即可有序地開(kāi)展相應(yīng)的施工。

3.3 材料制備

應(yīng)根據(jù)前期試驗(yàn)路段所得的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行材料的制備，以確保材料配置的合理性。材料的使用既要做好用量的控制，還要確保溫度和時(shí)間等的科學(xué)與規(guī)范，以保障施工的質(zhì)量。以該工程所用的SMA-13 細(xì)粒式改性瀝青混凝土而言，相應(yīng)的改性瀝青加熱溫度應(yīng)控制在165～170C，礦料的加熱溫度則應(yīng)保持在190～200C，出廠溫度也應(yīng)確保合理。另外，還應(yīng)做好攪拌設(shè)備的規(guī)范化布置，為施工的穩(wěn)定推進(jìn)提供切實(shí)的保障。

3.4 攤鋪

攤鋪之前應(yīng)對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱，使其溫度達(dá)到100～130C。對(duì)于攤鋪過(guò)程中的速度等參數(shù)，應(yīng)基于現(xiàn)實(shí)的施工條件靈活調(diào)整，以保障施工質(zhì)量。卸料時(shí)應(yīng)由專人指揮，以免出現(xiàn)材料質(zhì)量下降等不良情況，保證施工的科學(xué)性與規(guī)范性。運(yùn)輸上面層、中面層瀝青混凝土的自卸車需分為2 個(gè)縱列依次排開(kāi)。為保障卸料的穩(wěn)定有序，應(yīng)對(duì)相關(guān)車輛做好標(biāo)識(shí)，每類物料也都應(yīng)明確劃分。攤鋪機(jī)應(yīng)保持勻速運(yùn)行，推進(jìn)速度保持在2m/min。需要注意的是，沒(méi)有特殊情況切勿隨意調(diào)節(jié)攤鋪速度，更不可突然剎車或轉(zhuǎn)彎。面層標(biāo)高采用鋁合金基準(zhǔn)梁進(jìn)行控制，長(zhǎng)度應(yīng)符合既定要求。攤鋪推進(jìn)過(guò)程應(yīng)由專人負(fù)責(zé)看護(hù)，以保障施工的穩(wěn)定性。在瀝青混凝土拌和完畢以后，即可由刮板輸料器有序地推進(jìn)混合料的攤鋪，各施工環(huán)節(jié)之間的銜接應(yīng)確保合理規(guī)范。施工的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)料倉(cāng)瀝青混凝土的供應(yīng)進(jìn)行精細(xì)控制，確保供料及時(shí)穩(wěn)定，以最大程度地保障攤鋪的連續(xù)性。通常情況下，應(yīng)先對(duì)中面層的攤鋪厚度和橫坡坡度等進(jìn)行檢測(cè)，而后再對(duì)上中兩個(gè)面層的總厚度進(jìn)行檢測(cè)，以確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然，所測(cè)定的結(jié)果并不是施工的最終參數(shù)，而后還應(yīng)基于具體的施工所需進(jìn)行靈活的調(diào)整，以保證與既定的技術(shù)要求相一致。

3.5 瀝青混凝土碾壓

3.5.1 配置壓實(shí)設(shè)備

在試驗(yàn)以后即可基于所得的結(jié)果選定適宜的壓實(shí)設(shè)備，而后由專人負(fù)責(zé)進(jìn)行碾壓施工。就本文引述的案例而言，相關(guān)的施工主要采用3 臺(tái)雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)和1 臺(tái)輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。另外，還應(yīng)有灑水車輔助施工。所采用的壓實(shí)設(shè)備的型號(hào)及數(shù)量如表1所示。

表1 壓實(shí)設(shè)備型號(hào)及數(shù)量

3.5.2 碾壓方法

碾壓應(yīng)按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的基本原則有序推進(jìn)，攤鋪與碾壓應(yīng)緊密銜接，以保障混凝土壓實(shí)效果達(dá)標(biāo)。通常情況下，碾壓應(yīng)按照初壓、復(fù)壓、終壓的次序推進(jìn)。作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)采用LDD212 型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)自道路的兩側(cè)向中心進(jìn)行碾壓。碾壓施工時(shí)，應(yīng)由專人指揮，嚴(yán)格控制碾壓的時(shí)間和遍數(shù)。振動(dòng)碾壓應(yīng)按照先起步后啟振、先停振后停機(jī)的原則推進(jìn)，且應(yīng)注意細(xì)節(jié)的把控。需要注意的是，兩次碾壓的搭接部分通常應(yīng)控制在壓路機(jī)鋼輪寬度的1/3左右。一般情況下，壓路機(jī)應(yīng)與攤鋪機(jī)保持階梯形分布，而后按照既定的速度穩(wěn)步推進(jìn)。碾壓過(guò)程中還應(yīng)控制灑水量，以保證碾壓質(zhì)量。另外，由于大型設(shè)備無(wú)法觸及路緣石等邊角部位，因此可根據(jù)現(xiàn)實(shí)的施工環(huán)境安排小型壓路機(jī)。

3.5.3 碾壓要點(diǎn)

對(duì)于攤鋪施工而言，初壓的主要作用是穩(wěn)定攤鋪層，提升面層的平整度和密實(shí)度。應(yīng)采用LDD212 型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)，碾壓的溫度通常控制在150C 左右，碾壓的速度則控制在1.5～2km/h，靜壓1～2 遍。初壓時(shí)應(yīng)使壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪始終面向攤鋪機(jī)，以確保施工的穩(wěn)定與規(guī)范。復(fù)壓是保障攤鋪層平整度和密實(shí)度的重要施工環(huán)節(jié)，相關(guān)的操作務(wù)必要保證嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。該階段的施工應(yīng)先采用LDD210 型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)在振動(dòng)的狀態(tài)下碾壓4 遍，推進(jìn)速度則應(yīng)控制在4～5km/h；而后再采用LDD212 型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)碾壓6 遍，相應(yīng)的碾壓速度應(yīng)保持在3.5～4.5km/h。終壓是保障碾壓施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，為有效消除壓路機(jī)的輪跡和提升攤鋪層的平整度，應(yīng)確保施工過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)精細(xì)。通常情況下，終壓時(shí)混凝土的溫度不低于90C。具體碾壓步驟為：先采用雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2 遍，相應(yīng)的速度保持在4～5km/h；而后再采用輪胎壓路機(jī)碾壓2 遍，速度保持在4～5km/h，確定壓路機(jī)輪跡完全消除即為達(dá)標(biāo)。對(duì)于碾壓后實(shí)測(cè)結(jié)果未能達(dá)到既定要求的情況，應(yīng)適當(dāng)增加碾壓遍數(shù)，直到達(dá)到既定要求。

3.6 雙層攤鋪接縫的處理

在雙層攤鋪施工環(huán)節(jié)，需要合理控制壓實(shí)質(zhì)量，減少接縫。倘若必須設(shè)置接縫，則按照規(guī)范要求做好接縫的處理。一般而言，在進(jìn)行縱向接縫處理時(shí)兩次攤鋪的寬度要控制在10cm 左右，且對(duì)前后接縫位置進(jìn)行錯(cuò)縫搭接。

若接縫的寬度超過(guò)20cm，則需要合理地設(shè)置雙層攤鋪機(jī)的熨平板，并且在攤鋪機(jī)啟動(dòng)以后按設(shè)定路線進(jìn)行鋪設(shè)，不得隨意變更路線，攤鋪完畢應(yīng)安排鋼輪壓路機(jī)壓實(shí)接縫，壓實(shí)速度要適中，保證接合位置的強(qiáng)度一致。

4 雙層攤鋪施工的質(zhì)量控制

4.1 控制設(shè)備質(zhì)量

對(duì)于雙層攤鋪機(jī)械設(shè)備而言，在作業(yè)過(guò)程中對(duì)操作的要求比較高，需要安排經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員進(jìn)行作業(yè)。在雙層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前，要全面檢查設(shè)備的整體性能，查看設(shè)備的溫控系統(tǒng)、攤鋪系統(tǒng)以及相關(guān)操作系統(tǒng)，必須保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，方可開(kāi)展作業(yè)。若攤鋪中發(fā)生打滑、停頓等問(wèn)題，則需要全面檢修，更換損壞零件。

4.2 控制材料質(zhì)量

在瀝青路面施工環(huán)節(jié)，施工材料主要包含瀝青材料與相關(guān)的礦物料，需要按照規(guī)范要求做好材料粒徑、性能、強(qiáng)度等檢測(cè)。同時(shí)在材料拌和環(huán)節(jié)需要控制拌和時(shí)間，確保材料黏稠度及溫度達(dá)到規(guī)范要求，一般而言，拌和溫度需要控制在150～170C 之間，具體按照區(qū)域環(huán)境適當(dāng)調(diào)節(jié)。此外，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)環(huán)節(jié)也要控制材料的溫度，避免材料的性能受溫度影響而降低。

4.3 平整度控制

瀝青路面不平整的情況在公路工程中經(jīng)常見(jiàn)到，此類病害可在混凝土攤鋪施工階段進(jìn)行防控。通常情況下，應(yīng)確保攤鋪機(jī)勻速行駛，將速度控制在2～5m/min；還應(yīng)加強(qiáng)攤鋪厚度及各面層黏結(jié)性能的控制，以保證路面平整度符合既定要求。

4.4 碾壓控制

一般情況下，攤鋪層應(yīng)采用熨平板落實(shí)夯錘預(yù)壓施工，相比于采用拓展性模塊施工的情況而言，其所達(dá)到的結(jié)構(gòu)效果會(huì)更為理想。同時(shí)，在碾壓環(huán)節(jié)需要對(duì)碾壓的次數(shù)與碾壓的質(zhì)量進(jìn)行控制，碾壓次數(shù)通?？刂圃?～4 次，若壓實(shí)強(qiáng)度不足則需要根據(jù)具體情況增加碾壓次數(shù)，以保證路面強(qiáng)度滿足施工要求。

5 效果分析

5.1 溫度散失比較

雙層攤鋪的厚度較大且熱損失較小，因此能夠達(dá)到較高層次的壓實(shí)效果。本文主要對(duì)雙層攤鋪施工條件下的熱損失規(guī)律進(jìn)行探究，為后續(xù)的碾壓施工提供一定的參考。通過(guò)對(duì)不同攤鋪施工方式進(jìn)行對(duì)比，確定在攤鋪厚度度為2cm 和4cm 的條件下，采用傳統(tǒng)攤鋪施工方式的混凝土降溫速度較快，而采用雙層攤鋪施工方式的混凝土降溫速度較慢。通過(guò)對(duì)碾壓溫度與混合料壓實(shí)度之間關(guān)系進(jìn)行探究，確定在碾壓溫度降至120C 以下后，混合料壓實(shí)度不能達(dá)到既定的要求。鑒于此，如果采用傳統(tǒng)攤鋪方式，就應(yīng)在混合料攤鋪后20～40min 內(nèi)進(jìn)行碾壓；而如果采用雙層攤鋪方式，碾壓時(shí)間則可調(diào)整為混合料攤鋪后40～60min 內(nèi)。

5.2 層間黏結(jié)效果比較

采用雙層攤鋪施工技術(shù)能夠使兩層混合料充分地進(jìn)行熱接觸，在下承層尚未被完全壓實(shí)時(shí)，上層石料在擠壓作用下與下承層緊密結(jié)合，保障了面層間黏性性能的穩(wěn)定。通過(guò)抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以往傳統(tǒng)攤鋪方式所能達(dá)到的瀝青路面面層的抗剪強(qiáng)度為0.528MPa，雙層攤鋪所能達(dá)到的強(qiáng)度明顯更高，壓實(shí)效果也更為理想。但應(yīng)注意的是，相應(yīng)面層集料的溫度應(yīng)嚴(yán)格地加以控制，通常應(yīng)在120～160C 之間。

6 結(jié)語(yǔ)

由以上論述可以看出，瀝青路面雙層攤鋪施工技術(shù)在公路工程瀝青混凝土路面施工中可以發(fā)揮極為重要的作用，在優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)、控制造價(jià)，特別是提升路面壓實(shí)度和平整度等方面存在較大優(yōu)勢(shì)，所以，應(yīng)積極地對(duì)該技術(shù)加以推廣應(yīng)用。