公路瀝青路面施工雙層攤鋪技術(shù)應(yīng)用

鄒振江、劉源

（撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心南豐分中心，江西 南豐 344500）

0 引言

雙層攤鋪施工技術(shù)是一種新型的用于瀝青攤鋪施工的操作方式，在當(dāng)前公路路面施工中有著廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)上下面層不同級(jí)配瀝青的同時(shí)攤鋪施工，起到改善傳統(tǒng)施工方法的作用。較之于傳統(tǒng)的瀝青路面施工技術(shù)，雙層攤鋪施工技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在成型快、實(shí)現(xiàn)一次碾壓。因此，對(duì)雙層攤鋪施工技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行分析，掌握雙層攤鋪施工技術(shù)對(duì)提升路面工程質(zhì)量與進(jìn)度有積極作用。

1 雙層攤鋪施工技術(shù)的特點(diǎn)

其一，一次性完成上下面層的混合料攤鋪，借助特定工藝提升面層結(jié)合度。在施工過(guò)程中，嚴(yán)禁運(yùn)輸車在面層上部碾壓，且應(yīng)注意對(duì)車轍的精細(xì)處理，以免影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。壓實(shí)度的初始值應(yīng)達(dá)到85%以上，上面層和磨耗層的壓實(shí)度初始值則應(yīng)達(dá)到80%以上?？刂萍?xì)節(jié)精確合理，以最大程度地保障面層結(jié)合料的充分融合[1]。其二，該施工技術(shù)通過(guò)一次碾壓即能達(dá)到既定的要求，不僅有助于提升施工的效率，而且還能保障施工效果，瀝青路面的壓實(shí)度等綜合指標(biāo)比較理想。通過(guò)特定的調(diào)查分析，確定一般規(guī)格的瀝青路面處在20℃左右的施工環(huán)境下，采用傳統(tǒng)方式攤鋪4cm 厚度后可壓實(shí)的時(shí)間僅為5min，而雙層攤鋪的壓實(shí)時(shí)間往往能夠達(dá)到15min 左右，施工效果更為理想。其三，該技術(shù)主要是利用下面層的余熱壓實(shí)上面層，因此即便是在低溫環(huán)境下也可穩(wěn)定有序地推進(jìn)。

2 工程實(shí)踐

2.1 工程概況

基于實(shí)際案例對(duì)雙層攤鋪施工技術(shù)進(jìn)行分析，該工程線路長(zhǎng)度為45km，公路中面層寬度為9.95m，上面層與中面層的施工材料選取SMA-13、AC-20 型瀝青材料。由于該工程部分面層結(jié)構(gòu)存在凹槽、車轍等問(wèn)題，為提升公路的使用效果，決定對(duì)以上病害部分進(jìn)行面層銑刨和重新攤鋪等施工處理。該工程在瀝青路面攤鋪上采用了兩種施工方式，其中一個(gè)標(biāo)段選擇傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)施工；另外一個(gè)標(biāo)段采用雙層攤鋪施工技術(shù)施工[2]。

2.2 原材料及性能檢測(cè)

2.2.1 粗集料

粗集料采用石灰?guī)r，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 石灰?guī)r粗集料指標(biāo)

2.2.2 細(xì)集料

細(xì)集料主要類型為石灰?guī)r，技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 石灰?guī)r細(xì)集料相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果

2.2.3 填料

將石灰?guī)r磨成細(xì)粉作為填料，相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 石灰?guī)r磨成細(xì)粉試驗(yàn)結(jié)果

2.2.4 瀝青

該工程選用的是東海-70 號(hào)A 級(jí)瀝青，作為黏結(jié)料，相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 瀝青技術(shù)指標(biāo)（部分）

2.3 施工工藝

2.3.1 拌和

因雙層攤鋪施工技術(shù)要求上下面層同步進(jìn)行攤鋪，因此在施工過(guò)程中需至少配置2 臺(tái)拌和機(jī)，根據(jù)面層施工的要求進(jìn)行精細(xì)處理。與一般規(guī)格的瀝青混合料相比，該技術(shù)在生產(chǎn)拌和上并沒(méi)有多大的差異，基于具體的施工要求進(jìn)行各類設(shè)備的選擇即可。

為確保集料處理的科學(xué)規(guī)范，通常應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置多個(gè)篩網(wǎng)對(duì)集料進(jìn)行二次篩分，以確保集料粒徑和級(jí)配等各項(xiàng)指標(biāo)符合既定的施工要求[3]。

2.3.2 攤鋪

以往傳統(tǒng)的攤鋪施工技術(shù)主要是通過(guò)逐層攤鋪和逐層找平的方式進(jìn)行，平整度很難達(dá)到要求。雙層攤鋪施工技術(shù)將雙層瀝青混合料同時(shí)進(jìn)行攤鋪。攤鋪時(shí)，使用雙層攤鋪機(jī)械設(shè)備，需協(xié)調(diào)控制運(yùn)輸設(shè)備和攤鋪設(shè)備，確保施工的質(zhì)量。機(jī)械設(shè)備中包括高效的傳輸設(shè)備，可以交替運(yùn)輸材料。在拌和階段，為了提升材料的拌和性能，使其達(dá)到工況要求，施工之前應(yīng)提前調(diào)節(jié)熨平板，使各項(xiàng)參數(shù)符合設(shè)計(jì)的要求。攤鋪應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定，如有突發(fā)情況中斷施工，間隔的時(shí)間不宜超過(guò)5min。施工之前，應(yīng)將熨平板清理干凈，而后將其妥善放置并開(kāi)啟振動(dòng)裝置進(jìn)行推進(jìn)。一般情況下，在溫度加熱到120℃后，即可將熨平板停置在距攤鋪起點(diǎn)10cm 的位置，而后對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在攤鋪設(shè)備料斗中裝入不同級(jí)配類型的材料，開(kāi)啟傳輸設(shè)備和布料機(jī)，然后按照一定的攤鋪速度進(jìn)行攤鋪。為防止瀝青混合料出現(xiàn)離析的不良情況，在施工的過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)觀察攤鋪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于機(jī)械設(shè)備達(dá)不到的區(qū)域，應(yīng)通過(guò)人工找平的方式進(jìn)行處理。

2.3.3 碾壓

雙層攤鋪主要包括初壓、復(fù)壓和終壓三個(gè)階段。對(duì)各個(gè)階段的把控應(yīng)嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。在初壓階段，采用小型壓路機(jī)設(shè)備進(jìn)行2～3 次壓實(shí)；在復(fù)壓階段，采用10t 重的振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行5～6 次壓實(shí)；在終壓階段，采用12t 重的壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行2～4次壓實(shí)。在施工的過(guò)程中，切忌使用膠輪壓路機(jī)，以免混合料黏在輪胎上。為了減少驅(qū)動(dòng)輪在碾壓過(guò)程中出現(xiàn)滑移的不良情況，壓路機(jī)應(yīng)始終沿著路面施工的方向推進(jìn)，并且有效防控黏輪。碾壓時(shí)，應(yīng)使攤鋪機(jī)以2～5m/min 的速度推進(jìn)，以免影響混合料的施工效果。小型壓路機(jī)初步壓實(shí)后，就應(yīng)使用大型壓路機(jī)振動(dòng)碾壓，以保障施工質(zhì)量[4]。

2.3.4 接縫處理

雙層瀝青混合料攤鋪的厚度較大且接縫位置較高，因此在攤鋪環(huán)節(jié)不采用接縫處理的方式，而是在一次攤鋪工序完畢后再實(shí)施接縫。需要設(shè)置縱縫位置時(shí)，應(yīng)將攤鋪機(jī)的熨平板調(diào)高10cm 左右，上下熨平板之間的寬度應(yīng)調(diào)整到30cm 以內(nèi)。另外還應(yīng)注意的是，攤鋪施工應(yīng)一次性完成，以確保施工的質(zhì)量，并減少接縫的施工量。

2.4 施工檢測(cè)

為了能夠?qū)﹄p層攤鋪施工技術(shù)的施工效果有全面了解，采用鉆芯取樣的方法對(duì)路面上層與下層的密實(shí)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢測(cè)。在分析的過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注了凍融環(huán)境下雨水對(duì)瀝青路面的侵蝕破壞。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)和雙層攤鋪施工技術(shù)的滲水系數(shù)檢測(cè)，得出了如下結(jié)果，見(jiàn)表5。

表5 傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)與雙層攤鋪施工技術(shù)比較

由表5可知，應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)比傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)瀝青路面的滲水系數(shù)小。因此，雙層攤鋪施工時(shí)，上下面層能夠同步攤鋪碾壓，層間的密實(shí)度較好且能夠有效地控制上下面層之間的水分滲透，保障路面結(jié)構(gòu)的綜合使用性能。另外，通過(guò)鉆芯取樣檢驗(yàn)了雙層攤鋪施工技術(shù)條件下，上、中面層路面結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度效果，瀝青路面的孔隙率較之于傳統(tǒng)攤鋪施工更低，由此說(shuō)明該技術(shù)能夠提升上中面層的黏結(jié)效果。

2.5 兩種攤鋪技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比

其一，傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)的應(yīng)用針對(duì)平整度控制效果不夠理想，而雙層攤鋪施工技術(shù)在控制平整度上更勝一籌。

其二，較之于傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)，雙層攤鋪施工技術(shù)能夠達(dá)到較高的壓實(shí)度效果，且層間的密實(shí)度也比較理想。

其三，雙層攤鋪施工能夠同步進(jìn)行上下面層的施工，施工的效率相對(duì)來(lái)說(shuō)更高，且能夠節(jié)省更多的成本。

3 施工控制

3.1 雙層攤鋪控制

該工程在使用雙層攤鋪施工技術(shù)對(duì)瀝青路面攤鋪的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)攤鋪的厚度進(jìn)行合理的控制。從理論層面上來(lái)看，確定攤鋪厚度時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注路面的厚度和平整度等相關(guān)因素，以確保該部分處理科學(xué)合理。

3.1.1 面層厚度

在瀝青路面厚度控制階段，需要按照路面的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)選擇面層的厚度。一級(jí)公路面層的厚度應(yīng)控制在15～25cm。如果瀝青混合料碾壓溫度合理，無(wú)論選擇哪種噸位的壓路機(jī)，對(duì)于面層厚度在10cm 以下的瀝青路面都能比較容易壓實(shí)，壓實(shí)效果通常也比較理想。通過(guò)特定的試驗(yàn)確定，瀝青面層的厚度增加25%，有效碾壓的時(shí)間增加50%，壓實(shí)效果更符合既定的要求。鑒于此，瀝青面層的分層厚度應(yīng)適當(dāng)控制在15cm 左右，壓實(shí)效果滿足要求[5]。

3.1.2 平整度

在瀝青路面的施工環(huán)節(jié)，往往多攤鋪一層面層，有助于提高路面的平整度。需要重視的是，倘若二層與三層的厚度一樣，按照既定的施工方式，平整度會(huì)受到一定的影響。由此可知，面層的厚度在一定程度上決定著路面的壓實(shí)效果，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好攤鋪層的控制，以確保路面平整度達(dá)到既定的要求。雙層攤鋪的施工效率相對(duì)更高，壓實(shí)效果也更符合預(yù)期。在該工程施工中，采用中粒式瀝青混凝土（4cm）+瀝青碎石（8cm）作為攤鋪層的施工參數(shù)。

3.2 壓路機(jī)碾壓控制

在應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)將攤鋪機(jī)的推進(jìn)速度保持在2～5m/min，按照一定的順序穩(wěn)定實(shí)施。其一，在下層鋪設(shè)小塊鋁板，并且在攤鋪工序完成后，采用檢測(cè)儀器對(duì)面層材料的厚度進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)下臥層鋪筑完成以后，如發(fā)現(xiàn)未完全攤鋪的位置，需要采用小型攤鋪設(shè)備攤鋪，之后進(jìn)入壓實(shí)環(huán)節(jié)。其二，在路面壓實(shí)施工中，需要控制好壓實(shí)設(shè)備行駛的速度，同時(shí)按照由兩側(cè)到中間的碾壓方式進(jìn)行施工。其三，上層與下層的預(yù)壓實(shí)度應(yīng)控制在90%左右。如果下層的預(yù)壓實(shí)度＞95%，就會(huì)影響結(jié)構(gòu)間集料的重組，且不利于提升路面的壓實(shí)度；如果下層的預(yù)壓實(shí)度較小，則會(huì)影響初始結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，路面的結(jié)構(gòu)也會(huì)因此受到破壞。

3.3 接縫控制

其一，通過(guò)雙層攤鋪形成的路面結(jié)構(gòu)，接縫施工效果和傳統(tǒng)方法對(duì)比，可以提升接縫質(zhì)量，避免路面病害問(wèn)題產(chǎn)生。因此，在接縫施工環(huán)節(jié)，要適當(dāng)控制接縫的位置，可以采用全幅攤鋪的方法來(lái)提升施工效果。其二，在接縫施工環(huán)節(jié)，需要調(diào)整攤鋪機(jī)上層的熨平板，上下面層應(yīng)保持10cm 的錯(cuò)開(kāi)距離。對(duì)施工中形成的縱向接縫，應(yīng)通過(guò)錯(cuò)縫的方式進(jìn)行搭接。其三，攤鋪時(shí)應(yīng)減少設(shè)備停頓的次數(shù)，對(duì)橫接縫的施工數(shù)量進(jìn)行有效把控。在攤鋪碾壓充分后應(yīng)對(duì)路面進(jìn)行冷卻處理，冷卻的時(shí)間一般不少于3d，在完全冷卻后才可有序地開(kāi)放交通。

4 結(jié)論

其一，在公路瀝青路面施工中，通過(guò)雙層攤鋪施工技術(shù)的應(yīng)用能夠提升路面的抗?jié)B系數(shù)，在一定范圍內(nèi)加強(qiáng)了路面的密實(shí)度，結(jié)構(gòu)的整體性也更為突出。

其二，較之于傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)，應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)能夠在適宜的溫度下連續(xù)施工，可以提升瀝青路面的工程進(jìn)度與質(zhì)量。

其三，應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)的施工效率更高，且更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。