公路瀝青路面改造中的雙層攤鋪施工技術(shù)

蔡保佩

（中國港灣工程有限責(zé)任公司，北京100027）

1 引言

我國公路中最常見的路面結(jié)構(gòu)形式為瀝青路面，且多為單層鋪筑、單層碾壓的修筑方式。這種單層輔設(shè)碾壓的修筑方式的修筑過程為不同成分的瀝青攤鋪并以上下結(jié)構(gòu)分層，通過使用灑布粘層油將不同成分的瀝青結(jié)構(gòu)層黏結(jié)疊壓。但這種鋪設(shè)方式容易出現(xiàn)灑布不均勻、層間污染的問題，使得層間黏結(jié)性不強(qiáng)，造成公路質(zhì)量受到影響，在正式投入后，短時間使用就會產(chǎn)生一些鼓包、脫皮等公路早期的傷害狀況，制約公路發(fā)揮性能，給往來通行的車輛安全造成隱患[1]。而經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求公路能夠持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮作用，在設(shè)計使用年限到達(dá)之前修路頻率降低。因此，人們要尋求新的技術(shù)手段提升公路的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用強(qiáng)度，滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們出行的需要。

2 工程概況

本項(xiàng)目工程內(nèi)容為贊比亞Kawambwa-Mporokoso（D19）（KM0+000～KM122+000）公路的升級改造，包括路基、路面（瀝青雙層表處）、排水、橋涵、交通附屬設(shè)施等。路面工程結(jié)構(gòu)為礫石土底基層、水泥穩(wěn)定礫石土基層和瀝青雙層表面處治層；礫石土底基層及水泥穩(wěn)定礫石土基層填筑厚度均為15cm，礫石土填筑總石方量為3.525×105m3，底基層壓實(shí)度要求不小于95%，水穩(wěn)基層壓實(shí)度要求不小于98%，礫石土CBR 不小于30%，塑性指數(shù)小于10%，線膨脹率小于1.5%，水泥穩(wěn)定礫石土7d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.5MPa。路面面層采用瀝青雙層表處，分別采用19mm 碎石及9.5mm 碎石，透層瀝青采用MC-30 或者M(jìn)C-70 稀釋瀝青，黏結(jié)層采用針入度8～10mm 瀝青，瀝青總質(zhì)量約為4 558t；碎石總石方量約為3.1×104m3。

3 效用原理

在進(jìn)行公路路面瀝青鋪設(shè)期間，使用的機(jī)械常見的有雙層瀝青混合料攤鋪機(jī)和瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車。運(yùn)轉(zhuǎn)車與裝有多種種類混合料的自卸卡車配合使用，轉(zhuǎn)運(yùn)車把自卸卡車卸下的混合料分別送到攤鋪機(jī)2 個料斗中，再通過2 套螺旋分料器和熨平板，混合料分層一次性完成鋪筑工作，緊接著利用壓實(shí)機(jī)把2 層鋪設(shè)完成的路面壓實(shí)[2]。采用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行公路瀝青鋪設(shè)有以下3 點(diǎn)顯著優(yōu)勢：（1）層層結(jié)構(gòu)間的磨耗層的冷卻時間減少，發(fā)揮瀝青平滑流動的優(yōu)勢，增強(qiáng)層層間熱黏結(jié)效力；（2）磨耗層的劣勢與混合料的總熱容量較大這一特點(diǎn)互補(bǔ)，混合料壓實(shí)更緊密，增加施工的密實(shí)度，使工程質(zhì)量得以保障；（3）提高了工作效率，使施工時間縮短，汽車因施工而禁止通行的時間較少，對整體交通的影響程度低。

4 雙層攤鋪技術(shù)的施工要點(diǎn)

傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)與雙層攤鋪技術(shù)并不是對立存在的，可以將兩者相結(jié)合共同進(jìn)行路面攤鋪。下層攤鋪施工采用傳統(tǒng)模式，路面施工采用雙層攤鋪模式。先用轉(zhuǎn)運(yùn)車將下層鋪設(shè)需要的混合料送至大料斗中，然后運(yùn)送到螺旋布料器中，便于下一步開展下臥層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。施工人員在通常情況下應(yīng)采用2～5m/min 的勻速方式施工，嚴(yán)格控制瀝青混凝土路面攤鋪的速度，并將厚度控制在合理范圍內(nèi)，否則極易造成路面平整度低、混合料離析的情況。

若同時壓實(shí)初始密度不同的上下層混合料，壓路機(jī)在實(shí)際操作中極易產(chǎn)生推移現(xiàn)象，使得路面平整度嚴(yán)重受損。對于這種現(xiàn)象，現(xiàn)場工作人員可以采用小鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行3～4 遍的預(yù)制靜壓措施，鞏固上層穩(wěn)定，保障路面平整度最高。

5 工作注意事項(xiàng)

準(zhǔn)備專用攤鋪設(shè)備，2 套混合料輸送設(shè)備以及帶有壓實(shí)功能的熨平板。將不同級配的2 種瀝青混合料輸送至攤鋪機(jī)，按照施工方案中的厚度及配合比將雙層混合料一次性完成攤鋪工作。接著使用壓實(shí)設(shè)備將其碾壓成型。

5.1 保障攤鋪平整度

為了實(shí)現(xiàn)平整度最高的目的，要嚴(yán)格控制攤鋪速度與厚度。攤鋪速度過快，容易打破混合料的均衡狀態(tài)，使混合料離析。針對上下結(jié)構(gòu)的雙層攤鋪厚度，要在現(xiàn)場施工過程中用鋁板實(shí)現(xiàn)2 次控制。首先是預(yù)先在下臥層鋪設(shè)一塊鋁板，不需要太大，然后進(jìn)行下層鋪筑。完成之后，放入測簽，檢測之前的鋪設(shè)工作是否符合設(shè)計需求。接著鋪筑下沉表面，但先不要將表面壓實(shí)，放一小片薄鋁板再進(jìn)行鋪筑。整個上層表面結(jié)束鋪筑之后，此時在鋁板所在的地方進(jìn)行挖掘，便可量出自鋁板向上的厚度。檢測完成之后，還原路面，使其保持平整狀態(tài)。在壓實(shí)路面之后，根據(jù)鋁板反射的雷達(dá)波可實(shí)現(xiàn)無損測定壓實(shí)厚度[3]。

5.2 選擇縱向接縫方式

在公路瀝青路面實(shí)際操作雙層攤鋪期間，若雙層攤鋪的厚度大，則接縫的高度也隨之增高。人們可以選擇讓前后攤鋪接縫進(jìn)行錯峰搭接的縱向接縫方式。根據(jù)現(xiàn)場施工的實(shí)際情況，改變上層熨平板伸縮邊的大小，錯開上下層攤鋪距離，一般為10cm 左右，這樣才能使錯縫搭接更好實(shí)現(xiàn)。

6 施工工作流程

6.1 準(zhǔn)備

準(zhǔn)備階段的主要工作包括保證下承層的平整度、清潔度及轉(zhuǎn)運(yùn)車性能。對影響下承層平整度的各項(xiàng)指標(biāo)譬如高程、壓實(shí)度、平整度等要準(zhǔn)確核實(shí)，如若發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的部分要進(jìn)行修繕補(bǔ)充。為保證下承層的清潔度需要進(jìn)行徹底清掃，空壓機(jī)大規(guī)模清掃結(jié)束之后，人工清掃進(jìn)行補(bǔ)充，提升清潔度后灑布粘層油。轉(zhuǎn)運(yùn)車在鋪設(shè)過程中至關(guān)重要，承擔(dān)了運(yùn)輸多種類混合料至料斗的功能，其正常運(yùn)行要受到保障，一定要在施工前檢查。保證施工過程中的溫度要求，在0℃以上的溫度環(huán)境中進(jìn)行普通公路的施工；一級公路和高速公路的施工環(huán)境對氣溫的要求更高一點(diǎn)，施工溫度應(yīng)≥10℃；諸如雨雪等惡劣天氣發(fā)生時一定要停止施工；如果施工過程中發(fā)現(xiàn)下臥層發(fā)生凍結(jié)同樣也要停止施工。

6.2 拌和

采用雙層鋪攤施工過程中，混合料的配合比在路面不同層面中是不一樣的，因此，雖然整個生產(chǎn)的過程與普通混合料生產(chǎn)的區(qū)別不大，但應(yīng)該分別在2 個拌和站中生產(chǎn)。

6.3 運(yùn)輸

運(yùn)輸設(shè)備為自卸運(yùn)輸汽車，其汽車數(shù)量要與供料速度和攤鋪速度成比例，并要保證一定的富余量以防意外發(fā)生。混合料裝載前，將車廂打掃干凈，并用油涂刷整個廂壁；運(yùn)輸過程中，因?yàn)闊嵘⑹У拇嬖冢龊没旌狭系谋毓ぷ鳎惯\(yùn)達(dá)現(xiàn)場的混合料的溫度與施工需求相匹配。

6.4 攤鋪

雙層攤鋪施工技術(shù)實(shí)施過程中要重點(diǎn)解決攤鋪。做好正式攤鋪前的準(zhǔn)備工作，改變鋪攤機(jī)的熨平板高度并將仰角調(diào)整至合適的角度，使鋪厚度滿足設(shè)計要求。試鋪一段路面，記錄本現(xiàn)場鋪攤車在連續(xù)施工狀態(tài)下的行進(jìn)速度，并在之后正式使用階段保持該速度不變，同時在一次性鋪設(shè)完成之前不能任意停車。由于雙層鋪攤同時進(jìn)行，在混合料運(yùn)達(dá)現(xiàn)場之后，一定要確認(rèn)運(yùn)料單，以防運(yùn)輸錯誤，并對混合料的質(zhì)量進(jìn)行檢查。并檢測溫度是否符合施工要求，在專人的指揮下進(jìn)行卸料。

6.5 壓實(shí)

雙層攤鋪施工技術(shù)的核心是壓實(shí)，其能使混合料更加密實(shí)、穩(wěn)定性更強(qiáng)、強(qiáng)度更高[4]。按照施工設(shè)計的要求完成初壓、中壓、終壓的全過程。壓路機(jī)組以梯隊(duì)的模式在專人的統(tǒng)一指揮下行進(jìn)，現(xiàn)場施工如圖1 所示。攤鋪機(jī)后的小型壓路機(jī)能將鋪攤之后的路面進(jìn)行初步壓實(shí)，鞏固瀝青層的密實(shí)度。最后層次的大型振動壓路機(jī)通過振動提升路面強(qiáng)度。雙層鋪攤的碾壓過程為初壓、中壓及終壓，長時間碾壓有利于瀝青混合料在較高溫度下完成壓實(shí)，受外部氣象環(huán)境影響程度低。

圖1 機(jī)械壓實(shí)

7 結(jié)語

綜上所述，雙層攤鋪施工技術(shù)因其技術(shù)工藝相對成熟、回報收益性較高的優(yōu)點(diǎn)備受企業(yè)和業(yè)主喜愛及推廣，逐漸成為大多數(shù)國家進(jìn)行公路路面瀝青鋪設(shè)的選擇。施工企業(yè)應(yīng)本著自身企業(yè)利益追逐的同時承擔(dān)起保障國家路面質(zhì)量的責(zé)任，主動學(xué)習(xí)掌握并與實(shí)際相結(jié)合，在我國推廣應(yīng)用雙層攤鋪施工技術(shù)，增強(qiáng)整體路面的使用壽命。