高速公路瀝青路面攤鋪機(jī)攤鋪施工技術(shù)

文∕李鵬麟、楊勇

1 前言

瀝青路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)環(huán)節(jié)，為公路項(xiàng)目最核心的施工環(huán)節(jié)，公路瀝青路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的質(zhì)量水平對于項(xiàng)目的質(zhì)量存在直接的影響，也會給最終的交通運(yùn)行安全性產(chǎn)生比較大的影響，公路瀝青攤鋪?zhàn)鳂I(yè)階段，應(yīng)該全面的開展質(zhì)量管理和控制，要進(jìn)行必要的管控，使得各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求，最終可以達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，滿足當(dāng)前的交通運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

2 瀝青路面性能

2.1 瀝青路面性能研究

2.1.1 水穩(wěn)定性

如果無法將公路工程的積水排出去，就會導(dǎo)致其進(jìn)入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部，再經(jīng)過車輛反復(fù)的碾壓重力影響，導(dǎo)致其路面結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)損壞的情況。抗?jié)B能力如果嚴(yán)重不足，路面穩(wěn)定性與基層穩(wěn)定性無法滿足要求。因此，瀝青路面抗?jié)B效果應(yīng)該達(dá)到要求，特別是潮濕的區(qū)域內(nèi)。

2.1.2 高溫穩(wěn)定性

溫度的上升會導(dǎo)致瀝青路面剛性與強(qiáng)度的下降。在高溫的季節(jié)中經(jīng)過車輛載荷的持續(xù)作用，為了能夠避免在該環(huán)節(jié)中出現(xiàn)路面波浪、推移、車轍等危害，要具備一定的高溫穩(wěn)定性。

2.1.3 低溫抗裂性

低溫環(huán)境中，瀝青路面極易出現(xiàn)收縮變形的問題，彈性模量變大且出現(xiàn)脆性反應(yīng)，所以在環(huán)境溫度相對較低的區(qū)域極易出現(xiàn)低溫開裂的問題。再加上很多外力的作用影響，導(dǎo)致裂縫的位置存在結(jié)構(gòu)破碎損壞。

2.1.4 平整性

路面平整性也是極為重要的技術(shù)指標(biāo)，這是整個(gè)施工過程全面控制的關(guān)鍵。而平整性會給車輛運(yùn)行的舒適度、安全性帶來直接的影響，需要嚴(yán)格控制。

2.1.5 耐疲勞性

耐疲勞性就是在溫度、日照、空氣、水分等多個(gè)因素的持續(xù)作用和影響，路面的抵抗性能下降。這些因素的共同作用之下，瀝青路面不會失去黏性，脆性上升，再加上車輛荷載的連續(xù)作用導(dǎo)致出現(xiàn)脆裂的問題，嚴(yán)重者還會導(dǎo)致瀝青與礦料的分離，進(jìn)而導(dǎo)致松散損壞。

3 工程概述

某高速公路項(xiàng)目處于我國北方地區(qū)中，在設(shè)計(jì)方案確定前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該綜合分析當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。經(jīng)過深入分析，該項(xiàng)目所處地區(qū)為冬暖夏熱，四季比較明顯，其中一月溫度最低（-7℃～－31℃），八月溫度最 高（25℃-39℃），晝夜溫差是比較大的，光照時(shí)間也比較長。本次設(shè)計(jì)方案中確定，公路路面的厚度尺寸為22cm。方案中規(guī)定了具體的結(jié)構(gòu)形式，其自上而下分為三層，即：上面層是4cm 厚的AC-13C 型細(xì)粒式改性瀝青混凝土，具備一定的耐磨性，同時(shí)達(dá)到降噪的要求；中間層是6cm 厚的AC-20C 型中粒式瀝青混凝土，具備一定的抗裂性與防水性；下面層為12cm 厚的ATB-25 型密級配瀝青穩(wěn)定碎石，能夠達(dá)到抗疲勞性的要求，滿足承載性的標(biāo)準(zhǔn)。

4 瀝青路面施工準(zhǔn)備

4.1 原材料準(zhǔn)備

材料的選擇尤為關(guān)鍵，主要是有原材料的選擇、運(yùn)輸與存放等多個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)樵摳咚俟讽?xiàng)目為北方地區(qū)項(xiàng)目，附近區(qū)域內(nèi)有生產(chǎn)施工原材料的企業(yè)，所以采用就近選取材料的方式，能夠降低成本，還能夠達(dá)到連續(xù)施工的要求。采用SBS 瀝青施工在上中間位置上作為防水層的結(jié)構(gòu)，能夠提高綜合性能，而根據(jù)技術(shù)要求將AH-70 作為下面層原料。原材料的質(zhì)量要求比較高，質(zhì)地硬度達(dá)到要求，耐磨性符合標(biāo)準(zhǔn)要求，色澤是統(tǒng)一的。利用反擊式隨時(shí)機(jī)進(jìn)行反復(fù)的搗砸處理，能夠避免存在任何針片形式的雜質(zhì)與其他有害物質(zhì)。

該工程中的下層部分選用的是粒徑在10cm 以上的戈壁卵石，上面層是利用8mm 篩進(jìn)行處理的細(xì)料砂材料，石屑則選擇使用的是石灰?guī)r石屑。瀝青混合料填料選擇應(yīng)用的是石灰?guī)r經(jīng)過處理之后形成礦粉，潔凈度符合標(biāo)準(zhǔn)，泥土含量比較少，技術(shù)參數(shù)指標(biāo)為K＜1.0、Q＜4%，其中K 指的是親水系數(shù)，Q 指的是塑性指數(shù)。礦粉細(xì)度要嚴(yán)格控制，否則將會導(dǎo)致施工難度比較高，會出現(xiàn)礦粉對于水穩(wěn)定性不足的情況，同時(shí)礦粉也不能過粗，否則將難以和瀝青形成反應(yīng)，性能也會出現(xiàn)下降的情況。

4.2 質(zhì)量控制

公路工程瀝青路面在原材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，需要保證其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求，檢測與控制人員應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)方案的要求來實(shí)現(xiàn)原材料的檢測，進(jìn)入到現(xiàn)場之前僅僅要做好全面的檢查，任何不合格的材料都不能進(jìn)入到施工現(xiàn)場。為了防止出現(xiàn)質(zhì)量不合格材料，要分批次進(jìn)行抽檢，全部合格才能運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。在進(jìn)入到現(xiàn)場后，根據(jù)材料的性質(zhì)、規(guī)格與施工位置進(jìn)行合理存放，確保材料整齊統(tǒng)一，合理進(jìn)行堆放處理，并且定期的管理和維護(hù)處理。

5 機(jī)械組合和使用

公路工程瀝青路面質(zhì)量很多情況下都會受到原材料與工藝的影響，此外與現(xiàn)場的施工機(jī)械也存在著直接的關(guān)系。比如壓路機(jī)數(shù)量影響施工效率，壓路機(jī)壓實(shí)功率和碾壓結(jié)果存在直接影響。結(jié)合本次高速公路項(xiàng)目的實(shí)際情況，攪拌機(jī)的工作效率應(yīng)該達(dá)到250t/h，攤鋪機(jī)數(shù)量至少是兩臺，滿足工程的使用標(biāo)準(zhǔn)。

6 施工

6.1 瀝青混合料運(yùn)輸和溫度控制

瀝青混合物運(yùn)輸采用40 臺30t 自卸車進(jìn)行材料的運(yùn)輸，車廂內(nèi)部不能存在任何雜質(zhì)如有必要，可以在表面涂刷一層防粘層，裝載階段禁止出現(xiàn)材料離析的情況。施工便道要進(jìn)行隨時(shí)維護(hù)處理，同時(shí)在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，有專人進(jìn)行檢查和指揮。瀝青硬化階段，應(yīng)該由專人進(jìn)行管理和控制。保證溫度達(dá)到要求，壓實(shí)制度合格，試件成型溫度與標(biāo)準(zhǔn)密度是正比關(guān)系，也就是說溫度越高，標(biāo)準(zhǔn)密度也會越大，試件通常的成型溫度在130～140℃之間。本次高速公路的氣候條件比較特殊，夏秋季節(jié)下環(huán)境溫度較高，所以試件溫度控制比較關(guān)鍵，應(yīng)該在當(dāng)前技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條件下提升10℃。表1 列出了各個(gè)試件的成型溫度。

表1 試件成型溫度表（溫度-℃）

6.2 攤鋪

攤鋪施工開始之前，要在前1h 進(jìn)行熨平板的預(yù)熱處理，能夠提升鋪層熨燙的施工效果，確保路面平整性合格。本次施工中，采用的是兩臺攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)的方式，可以實(shí)現(xiàn)瀝青路面連續(xù)攤鋪施工，防止出現(xiàn)材料離析的情況，確保初始壓力達(dá)到要求，且碾壓溫度符合標(biāo)準(zhǔn)，攤鋪質(zhì)量合格。攤鋪速度的控制會給瀝青路面質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，攤鋪前就要進(jìn)行計(jì)算確定具體的攤鋪施工速度，要保證均勻、緩慢進(jìn)行，連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工。禁止在施工中調(diào)整作業(yè)速度，也不能隨時(shí)終止運(yùn)行。不能在運(yùn)料車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)就開始卸料攤鋪，需要確保多輛運(yùn)輸車輛同時(shí)到達(dá)使用現(xiàn)場才可以進(jìn)行卸料攤鋪施工。攤鋪速度應(yīng)該達(dá)到要求，以滿足表面平整性與壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)高與厚度會給瀝青路面產(chǎn)生直接的影響，需要嚴(yán)格控制。本次施工中采用的是ABG-423 型攤鋪機(jī)，其系統(tǒng)內(nèi)集成有自動找平系統(tǒng)，可以使得路面平整性與標(biāo)高符合要求。為了能夠讓路面基層平整度達(dá)標(biāo)，下面層應(yīng)用的是高程控制方式，兩側(cè)鋼絲引導(dǎo)法。要根據(jù)工程的需要進(jìn)行底基層的調(diào)整，能夠有效地處理掉橋面安裝之后存在的標(biāo)高高差缺陷。瀝青攤鋪厚度要嚴(yán)格控制，確保兩側(cè)的平整，防止出現(xiàn)跳車的問題。

6.3 碾壓

碾壓施工可以實(shí)現(xiàn)公路路面使用壽命的延長，能夠保證路面的穩(wěn)定性、抗壓性合格，所以該工程選擇使用4000 型拌和機(jī)、福格勒雙鋼輪壓路機(jī)和25t 膠輪壓路機(jī)，可以確保碾壓質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。瀝青路面分為三層，每層的材料都是不同的，碾壓的力度、順序、遍數(shù)也是不同的，且壓路機(jī)組合方式不同。比如，下面層為ATB-25 型密級配瀝青穩(wěn)定碎石，可以通過應(yīng)用25t 膠輪壓路機(jī)碾壓，遍數(shù)在兩遍以上，能夠降低熱量流失，提升防水效果。上面層為AC-13C 型細(xì)粒式改性瀝青混凝土，冷卻速度是非常快的，厚度也比較小，為了能夠提高施工水平，保證瀝青路面平整性與壓實(shí)度合格，通過福格勒雙鋼輪壓路機(jī)開展碾壓施工。在具體的碾壓作業(yè)階段，要讓碾壓作業(yè)順利開展，還要禁止出現(xiàn)漏壓或者過壓的情況。碾壓溫度也是極為關(guān)鍵的，一般來說，溫度應(yīng)該達(dá)到140℃以上，這種情況下可以達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，還能夠根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整。碾壓速度也是關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，本次施工中，整體攤鋪速度為2.4km/h，最好的初壓速度為3.0km/h，各個(gè)環(huán)節(jié)都要考慮到設(shè)備、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工環(huán)境等來確定碾壓速度。

6.4 檢測結(jié)果

在該工程竣工驗(yàn)收合格之后，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合要求，截圖的參數(shù)如下所示：平整度各個(gè)位置都符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，沒有任何缺陷問題，工程總體平均值為0.78，IRI 為1.15m/km；單位長中的彎沉率能夠達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，經(jīng)過評分之后可以達(dá)到99。上述指標(biāo)都達(dá)到要求，能夠符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

7 碾壓質(zhì)量控制考慮因素及措施

7.1 碾壓質(zhì)量控制考慮因素

在項(xiàng)目施工中因?yàn)樵牧稀⒐に嚒⒃O(shè)備、人員、檢測等方面都會造成影響，同時(shí)還需要考慮到環(huán)境因素，比如地質(zhì)條件、氣候環(huán)境等，并且考慮到當(dāng)?shù)氐恼l(fā)布的相關(guān)政策、周邊居民配合程度等，這些都是質(zhì)量影響因素，要全部考慮在內(nèi)，以更好地保證整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

7.1.1 混合料溫度

該方面會給瀝青混合料的壓實(shí)質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響，如果溫度比較低，會導(dǎo)致碾壓過程中難度比較高，集料顆粒中的瀝青油膜年度過大而導(dǎo)致其各個(gè)顆粒無法實(shí)現(xiàn)滑動，顆粒也就不能按照要求進(jìn)行排列，會影響壓實(shí)度與平整度方面。

7.1.2 壓實(shí)層的厚度

路基、路面底基層和基層在壓實(shí)中，厚度越大則碾壓之后的密實(shí)度越高。而瀝青面層則規(guī)律與之相反，其厚度越小，會導(dǎo)致碾壓的密實(shí)度越高。主要是因?yàn)楸訛r青混合料的熱量流失速度較快，溫度降低也比較快，造成壓實(shí)效果比較差。

7.1.3 壓實(shí)速度和遍數(shù)

碾壓速度和碾壓遍數(shù)是相互制約和影響的。碾壓速度比較快的情況，要想達(dá)到碾壓質(zhì)量的要求則碾壓遍數(shù)也會增多，所以會導(dǎo)致施工效率的降低。因此，科學(xué)的確定碾壓速度可以縮短施工的時(shí)間，促進(jìn)施工效率的提升。通常情況下，碾壓施工速度要控制在2～4km/h之間，輪胎壓路機(jī)一般要控制在5km/h 以下。如果碾壓速度過快，會出現(xiàn)路面推移或者裂紋的情況，而速度過小會影響攤鋪與壓實(shí)的質(zhì)量。當(dāng)前我國在確定碾壓速度時(shí)，應(yīng)該確保混合料碾壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)之下，能夠盡量地提升碾壓速度，減少碾壓遍數(shù)，以提升施工效率。

7.2 瀝青路面質(zhì)量管理措施

施工過程的各個(gè)工序都要按照基本原則來進(jìn)行，具體如下所示：

7.2.1 必備的施工及檢驗(yàn)設(shè)備

瀝青路面的施工設(shè)備尤為關(guān)鍵，要選擇符合要求的設(shè)備，保證施工可以順利進(jìn)行。

7.2.2 選擇優(yōu)質(zhì)的材料

選擇高質(zhì)量的原材料，加強(qiáng)現(xiàn)場材料的管理和控制。

7.2.3 嚴(yán)格的檢測及質(zhì)量控制

從級配就要開始進(jìn)行檢測控制，質(zhì)量達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

7.2.4 選擇最佳的施工工藝

瀝青路面施工工藝要求比較高，各個(gè)環(huán)節(jié)都要加強(qiáng)管理，以確保工程質(zhì)量合格。

8 結(jié)語

本文以某高速公路為案例展開分析，了解在施工中極易產(chǎn)生的問題和缺陷，從機(jī)械設(shè)備、原材料、工藝等方面出發(fā)，切實(shí)提升施工的質(zhì)量水平。同時(shí)在未來發(fā)展中，還需要積極研發(fā)新型技術(shù)和設(shè)備，選擇使用先進(jìn)施工工藝和材料，以促進(jìn)高速公路瀝青路面質(zhì)量的提升，積極推動交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。