市政路橋工程中瀝青混凝土路面施工技術(shù)探究

譚石強(qiáng)

廣州市第一市政工程有限公司 廣東 廣州 510060

1 工程概況

白云五線（機(jī)場高速～106國道）道路，全長為3.7km，為設(shè)計(jì)車速60km/h的雙向八車道。本項(xiàng)目分為三個施工標(biāo)段，其中Ⅱ標(biāo)施工范圍為K0+840-K2+080，即現(xiàn)狀南方大道至空港大道路段，含空港大道下穿白云五線隧道。本項(xiàng)目采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)：4cm厚AC-13C細(xì)粒式改性瀝青混凝土+8cm厚AC-20C中粒式瀝青混凝土。根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)際情況，本次的瀝青混凝土全部采用商品瀝青混凝土。

2 工程地質(zhì)條件評價

2.1 場地穩(wěn)定性分析

場區(qū)為多條斷裂經(jīng)過，廣從斷裂為區(qū)域大斷裂，場區(qū)一般基本上處于構(gòu)造穩(wěn)定狀態(tài)，但進(jìn)行工程建設(shè)時建議參考地震災(zāi)害評估意見。

2.2 巖土工程地質(zhì)評價

2.2.1 不良地質(zhì)

根據(jù)本次勘察，擬建場地在勘探深度范圍內(nèi)未見有活動斷裂、巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流及采空區(qū)等不良地質(zhì)作用；根據(jù)《軟土地區(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JGJ83-2011）6.3.4條規(guī)定，在6度地震力作用下，可不考慮淤泥②-2軟土震陷影響，對抗震設(shè)防為6度的區(qū)域可不進(jìn)行液化判別和處理。

2.2.2 特殊性巖土

根據(jù)本次勘察結(jié)果，擬建場地沿線場地內(nèi)的特殊性巖土主要為人工填土、軟土、殘積土、風(fēng)化巖及孤石。

2.2.3 人工填土

根據(jù)本次勘察結(jié)果，擬建道路沿線場地內(nèi)的雜填土①-1、素填土①-2系新近堆填而成，局部位于道路上，密實(shí)程度不均，結(jié)構(gòu)松散。由于人工填土一般強(qiáng)度低，壓縮性較高，滲透性偏大，因此容易產(chǎn)生不均勻沉降，是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工時應(yīng)著重解決的問題[1]。

2.2.4 軟土

擬建道路沿線局部地段發(fā)育有軟土即淤泥②-2，根據(jù)本次勘察的原位測試結(jié)果及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，其主要特征為：天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低。由于軟土層塑性區(qū)的擴(kuò)大或強(qiáng)度降低而使建于其上的構(gòu)筑物產(chǎn)生附加下沉或側(cè)向滑移，容易引起地面沉降變形、支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及樁孔縮徑等，同時對樁基的穩(wěn)定性存在一定影響[2]。

2.2.5 殘積土及風(fēng)化巖

勘察場地內(nèi)普遍分布有泥質(zhì)粉砂巖風(fēng)化殘積粉質(zhì)粘土③、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖④-1，它們在原始狀態(tài)下強(qiáng)度較高，但由于其浸水容易軟化、崩解，對開挖支護(hù)影響很大，在施工過程中應(yīng)特別注意。

3 瀝青混凝土路面施工

3.1 瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

瀝青混凝土混合料主要由四部分組成，這四部分材料分別是粗集料、細(xì)集料、改性瀝青、礦粉，對于瀝青混凝土混合料中的各項(xiàng)材料，需要對材料進(jìn)行試驗(yàn)，與此同時還應(yīng)進(jìn)行瀝青混凝土配合比比較試驗(yàn)，以確保最佳的配合比[3]。首先工作人員需要對各種礦質(zhì)材料進(jìn)行篩選分析，并且以篩析結(jié)果為根據(jù)，通過對圖解法合理運(yùn)用，對各種礦質(zhì)材料的配合比進(jìn)行科學(xué)、合理的確定，根據(jù)選定的配合比選取參照規(guī)范級配選取相應(yīng)的瀝青用量范圍，采用均勻間隔變化與前計(jì)算的礦質(zhì)混合料配合比制定5組試件，每組試件數(shù)量按照規(guī)范要求則不少于6個試件，與此同時按照規(guī)范要求開展馬歇爾試驗(yàn)，對試件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測定，具體包括流值、密實(shí)度以及穩(wěn)定度等等，與此同時還要對試件的空隙率以及飽和度依據(jù)一定的公式進(jìn)行科學(xué)、合理的計(jì)算。分析瀝青用量與物理—力學(xué)指標(biāo)關(guān)系圖，確定瀝青最佳用量，再進(jìn)行水穩(wěn)定性試驗(yàn)和抗車轍能力較核。當(dāng)推薦的混合料配合比批準(zhǔn)后，用于試驗(yàn)路段，組織試拌，通過試拌和相應(yīng)抽檢，確定配合比和拌和時間及適宜加熱和出廠溫度等。在瀝青路面施工開始前14d內(nèi)，用瀝青混合料鋪筑一段單幅100m的試驗(yàn)路面作試驗(yàn)，合格可作為主體工程的一部，方可繼續(xù)作業(yè)。

3.2 拌和和運(yùn)輸

在拌和廠，對瀝青混合料進(jìn)行制備。在制備過程中，需要進(jìn)行試配，以便于對瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行合理的調(diào)整，使得瀝青混合料的指標(biāo)達(dá)到最佳。當(dāng)在拌和廠完成瀝青混合料的拌制以后，采用自卸汽車，將商品瀝青混合料用運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在裝卸混凝土?xí)r，需要使用油水混合液在車廂周圍以及底板薄薄的涂一層，并且將瀝青混合料覆蓋，保持瀝青混合料的溫度，一般情況下，當(dāng)達(dá)到施工現(xiàn)場時，溫度不宜低于130℃，與此同時還應(yīng)注意避免運(yùn)輸時出現(xiàn)瀝青混合料離析情況的發(fā)生。

3.3 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

在攤鋪改性瀝青混合料時，應(yīng)保持連續(xù)、均勻、不間斷地?cái)備仭Ｔ诖耸┕ぷ鳂I(yè)過程中，應(yīng)采用機(jī)械化施工方式，切實(shí)高效完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)[4]。具體應(yīng)做好以下幾個方面：攤鋪前，對于攤鋪范圍內(nèi)的設(shè)施，應(yīng)做好相應(yīng)的檢查工作，重點(diǎn)的是要檢測下層施工的質(zhì)量，是否達(dá)到施工規(guī)定的要求，之后采用瀝青灑布機(jī)，科學(xué)、合理的開展透油層或粘油層的施工。在施工時，主要對噴油管角度的調(diào)整，需要將其調(diào)整與路表面形成約300角的狀態(tài)，與此同時還要與地面保持適當(dāng)?shù)木嚯x。攤鋪機(jī)調(diào)整好虛鋪厚度、橫坡，采用兩次加熱對熨平板進(jìn)行預(yù)熱。圖1為攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

圖1 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

3.3.1 施工放樣

瀝青過渡層采用懸掛鋼絲基準(zhǔn)線的方式控制施工，即在每臺攤鋪機(jī)外側(cè)按照施工按每10m懸掛鋼絲基準(zhǔn)線，兩臺機(jī)銜接處理放滑桿的方法控制攤鋪。為了使路面平整度更好，在中料式上面層施工，為了攤鋪機(jī)能夠更好的工作，保證攤鋪的效果，還需要采用雙縱向跨越式自動找平基準(zhǔn)梁，將其安裝在攤鋪機(jī)兩邊，通過這種方式，可以更好的控制攤鋪過程中攤鋪厚度和高程。但在具體的攤鋪過程中，施工人員仍然需要注意的基準(zhǔn)梁的運(yùn)行，觀察是否能夠準(zhǔn)確的控制厚度和高度，一般情況下，采用以下方面進(jìn)行校準(zhǔn)，即在攤鋪機(jī)起步的前50m，一是通過在鋪筑路面兩邊懸掛準(zhǔn)線進(jìn)行控制，二是通過將滑桿放置在兩臺攤鋪機(jī)相接處進(jìn)行控制。50m后，直接通過自動找平基準(zhǔn)梁，對攤鋪?zhàn)鳂I(yè)進(jìn)行控制，不再進(jìn)行基準(zhǔn)線的懸掛。

3.3.2 熨平板加熱

熨平板加熱瀝青混凝土路面施工的一項(xiàng)重要工序，在每天開始施工前需要進(jìn)行熨平板加熱，停工后再工作也需要加熱熨平板。這主要是因?yàn)殪倨桨宓臏囟忍?0℃以下，瀝青混合料的溫度達(dá)到100℃以上，當(dāng)二者相遇時，會發(fā)生瀝青混合料冷粘在板底上的情況，當(dāng)板向前移動時，粘附的粒料也會隨之移動，進(jìn)而就會引起攤鋪表面出現(xiàn)溝槽和裂紋的情況。如果有必要加熱熨平板，注意加熱時，控制熨平板的溫度，防止熨平板過熱，否則板的本身會發(fā)生變形，而且攤鋪時，會導(dǎo)致瀝青攤鋪表面出現(xiàn)拉溝[5]。

3.3.3 攤鋪機(jī)供料機(jī)構(gòu)操作

攤鋪機(jī)供料機(jī)構(gòu)主要由兩部分組成，一部分是刮板輸送器，另一部分為螺旋攤鋪器兩部分。攤鋪過程中，需要二者密切配合，才能做好攤鋪工作，保證塔普速度適宜，以此保證攤鋪的平整度。在刮板輸送器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，對攤鋪室的供料量具有直接影響，一是運(yùn)轉(zhuǎn)速度，二是閘門的開啟度。通常情況下，設(shè)定好刮板輸送器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度后，沒有特殊情況下，不會改變其運(yùn)轉(zhuǎn)速度，此時就通過調(diào)整閘門的開啟高度對攤鋪室供料量進(jìn)行調(diào)節(jié)，閘門開的過大或者過小，都會給攤鋪帶來不利影響。在攤鋪速度保持不變的情況下，閘門開的過大會使螺旋攤鋪室的瀝青料積累的過多，會磨損其加速、阻礙熨平板前進(jìn)阻力。在攤鋪速度保持不變的情況下，閘門開的過小，攤鋪室混合料量不夠，仍然會破壞熨平板受力平衡，不利于攤鋪厚度的控制。

攤鋪時，必須保證混合料量的適宜性，一般情況下，最佳的混合料量是料堆高度與螺旋攤鋪器的軸心線保持平齊，或料堆高度略高于螺旋攤鋪器的軸心線。與此同時螺旋轉(zhuǎn)速也需要保持適宜的范圍之內(nèi)。與此同時對于閘門，需要保持在最佳開度。在上述情況下，對于刮板輸送器和螺旋攤鋪器應(yīng)盡可能的連續(xù)工作，盡可能的減少暫停運(yùn)轉(zhuǎn)或者再啟動情況的發(fā)生，否則會磨損傳動機(jī)構(gòu)。

在攤鋪過程中，必須保證供料量能夠及時的供應(yīng)上，能夠持續(xù)的供料。在施工中，一旦出現(xiàn)攤鋪機(jī)停工時，避免混合料在其內(nèi)部發(fā)生凝結(jié)，需要把它送空，這樣也會影響攤鋪的質(zhì)量。因此，必須保證供料的及時，使得混合料的攤鋪能夠持續(xù)的進(jìn)行，為攤鋪工作奠定良好基礎(chǔ)。

3.3.4 攤鋪方式

在攤鋪過程中，攤鋪機(jī)械應(yīng)開始于橫坡較低處，對于各條攤鋪帶，應(yīng)盡量保持寬度相同，事先準(zhǔn)備經(jīng)過檢查合格的運(yùn)料，并且按照順序排列等候在車攤鋪機(jī)前，開始攤鋪時，一邊卸料，一邊進(jìn)行攤鋪。 完成攤鋪后，攤鋪機(jī)駛離現(xiàn)場之前，需要稍稍抬起前端的熨平板，然后通過人工的方式，鏟齊端部混合料，最后用碾壓機(jī)械進(jìn)行碾壓，完成碾壓后，還需要進(jìn)行檢查，保證平整度符合施工要求。

應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求，科學(xué)、合理的進(jìn)行預(yù)定攤鋪段的施工，一般情況下，需要采用一層麻袋或牛皮紙，并且將其鋪設(shè)在其末端，然后再進(jìn)行攤鋪碾壓，直至形成斜坡為止。再次施工時，灑粘層瀝青之前，需要通過人工方式，將麻袋或牛皮紙的部分刨除掉，與此同時還要進(jìn)行撒砂，應(yīng)在預(yù)定攤鋪末端形成薄層砂帶，然后開始進(jìn)行正式的攤鋪，澆筑混合料，完成混合料的澆筑后，需要等待混合料冷卻，然后切除砂帶部分，瀝干水分后，再繼續(xù)進(jìn)行攤鋪。注意接縫處瀝青攤鋪質(zhì)量，完成攤鋪后，需要對其進(jìn)行檢查，一般采用3m直尺進(jìn)行檢查，進(jìn)而控制好攤鋪質(zhì)量，保證路面施工的質(zhì)量[6]。

3.4 碾壓成形

瀝青混合料壓實(shí)后緊接著進(jìn)行，不得等混合料冷卻后碾壓，采用相同類型的壓力機(jī)，進(jìn)行初壓和復(fù)壓，列成梯隊(duì)的方式，將路面壓實(shí)。在碾壓過程中，需要嚴(yán)格壓路機(jī)振動頻率以及振幅，振動頻率和振幅過大或者過小都適宜，一般情況下，要保證與路面鋪筑厚度相協(xié)調(diào)，例如如果碾壓厚度較薄時，適合宜采用高頻、低振幅的方式。攤鋪機(jī)在前片進(jìn)行工作時，壓路機(jī)緊跟其后，消除攤鋪機(jī)留下的痕跡，并且在終壓溫度前要全部消除，在壓實(shí)度達(dá)到要求時停止進(jìn)行壓機(jī)，避免發(fā)生過度碾壓情況，否則會對路面的構(gòu)造產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。

碾壓順序如下：接縫處預(yù)壓→全路初壓→全路復(fù)壓→全部終壓。

壓路機(jī)型的輕重選擇一般為：初壓輕型→復(fù)壓重型→終壓輕型。

壓實(shí)是瀝青路面施工的最后一道工序，而良好的路面質(zhì)量最終要通過碾壓來體現(xiàn)。初壓:初壓時，不需要等待混合料冷卻，需要在較高溫度下進(jìn)行初壓，并且要合理調(diào)整初壓溫度，需要充分考慮壓路機(jī)類型、鋪筑層厚度、瀝青稠度等因素，合理確定初壓溫度，一般情況下，初壓設(shè)置180℃較為適宜。壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時，應(yīng)從外側(cè)開始，逐漸向中心進(jìn)行碾壓。相鄰碾壓帶需要進(jìn)行，對于重疊的部分，一般需要重疊1/3-1/2輪寬，最后碾壓路中心部分。

復(fù)壓：在初壓完成后，需要進(jìn)行復(fù)壓，以此使得混凝土混合料更加的密實(shí)以及穩(wěn)定。復(fù)壓對保證混合料的密實(shí)程度具有重要影響，因此，初壓和復(fù)壓必須保證良好銜接。復(fù)壓時，采用的是鋼筒式壓路機(jī)，對路面進(jìn)行碾壓，根據(jù)規(guī)范要求，碾壓次數(shù)不宜少于4-6遍，保證路面壓實(shí)度符合規(guī)范要求，與此同時路面也無顯著輪跡。

終壓：通過終壓，能夠完全消除路面上的輪跡，使得路面的壓實(shí)度能夠真正達(dá)到要求，通常情況下，復(fù)壓后之后，緊跟著進(jìn)行終壓。終壓可選用10t的雙輪鋼筒式壓路機(jī)，壓實(shí)遍數(shù)為2-4遍，無輪跡即可。

接縫處碾壓：在碾壓過程中，需要注重接縫處的碾壓，要嚴(yán)格按照一定程序，對接縫處進(jìn)行碾壓，通常情況下，先對橫向接縫進(jìn)行碾壓，再對縱向接縫進(jìn)行碾壓。接縫處碾壓的標(biāo)準(zhǔn)必須達(dá)到緊密一級平順。在對橫向接縫進(jìn)行碾壓過程中，選擇鋼筒式壓路機(jī)，碾壓時，碾壓寬度設(shè)置為15cm，完成一遍路面碾壓后，需要向新鋪層混合料方向進(jìn)行移動，每次移動15-20cm，直至全部碾壓完畢為止，然后對縱向接縫進(jìn)行碾壓。在縱向接縫過程中，要注意相鄰攤鋪層，如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成形，沿著縱縫按照15-20cm的規(guī)格，進(jìn)行一遍的碾壓，碾壓之后再進(jìn)行橫向碾壓，接著再縱向碾壓。在攤鋪過程中，還應(yīng)做好梯隊(duì)作業(yè)時熱料層相接，并且采用熱接縫方式。施工過程中，對于已鋪混合料部分，還需要預(yù)留部分的寬度，通常會留下10-20cm的寬度作為高程基準(zhǔn)面，為后面的混合料的攤鋪提供重要基礎(chǔ)，最后通過跨縫碾壓將縫跡進(jìn)行消除。

4 總結(jié)

綜上所述，本工程項(xiàng)目中存在不良地質(zhì)，基于此，采用：4cm厚AC-13C細(xì)粒式改性瀝青混凝土+8cm厚AC-20C中粒式瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。在具體施工過程中，科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)和拌和瀝青混合料，并且采取有效的措施，做好瀝青混凝土的攤鋪、碾壓等工作，確保整個瀝青混凝土路面施工順利進(jìn)行。