公路工程中瀝青混凝土公路施工的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分析

陳小蕊、裴俊標(biāo)

（1.江西軼通建設(shè)工程有限公司，江西 撫州 344000；2.江西躍輝建設(shè)工程有限公司，江西 撫州 344000）

0 引言

在現(xiàn)代公路工程中，使用瀝青混凝土攤鋪成路面，不僅能夠有效增強(qiáng)礦料顆粒間的黏結(jié)力，還能夠全面提高路面的各項(xiàng)技術(shù)品質(zhì)，從而使路面具有較高的平整性、耐磨性，且具有透水性較低、可長期使用等優(yōu)點(diǎn)，車輛行駛過程中也不會(huì)激起揚(yáng)塵。具體來說，瀝青混凝土公路表面十分平整且沒有接縫，能夠極大地提升行車舒適度；公路整體結(jié)構(gòu)較為柔和，車輛行駛過程中幾乎沒有振動(dòng)，能夠極大地提升行車穩(wěn)定性。此外，瀝青混凝土公路施工期較短、公路整體結(jié)構(gòu)成型較快，從公路工程立項(xiàng)到交付使用耗時(shí)較短，路面出現(xiàn)問題后易于維修，再利用性較強(qiáng)。為進(jìn)一步提高公路工程質(zhì)量，需圍繞瀝青混凝土公路施工的關(guān)鍵技術(shù)展開分析。

1 公路工程中瀝青混凝土公路試驗(yàn)路段施工關(guān)鍵技術(shù)

在公路工程正式開始之前，施工單位應(yīng)該選擇至少200m 的路段作為試驗(yàn)路段，并按照正常施工流程完成施工，之后評(píng)估試驗(yàn)路段施工結(jié)果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，助力高質(zhì)量完成正式施工。一般來說，公路工程試驗(yàn)路段施工開始3 天前，施工單位應(yīng)當(dāng)?shù)诌_(dá)技術(shù)工程師批準(zhǔn)的現(xiàn)場，將所有設(shè)備準(zhǔn)備齊全，之后在技術(shù)工程師的嚴(yán)格監(jiān)督下進(jìn)行施工。施工期間要注意以下幾點(diǎn)：一是在瀝青混合料拌和場時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)選取原材料，之后圍繞瀝青含量及集料開展篩分試驗(yàn)。二是在試驗(yàn)路段攤鋪瀝青混合料12h后，需按照標(biāo)準(zhǔn)方法鉆芯取樣，對(duì)瀝青路面的壓實(shí)度、路面厚度、施工空隙等進(jìn)行檢驗(yàn)。在無技術(shù)工程師的特殊指示時(shí)，試驗(yàn)路段各種混合料的抽樣檢驗(yàn)頻度如表1 所示。試驗(yàn)路段的施工流程與正式施工流程基本一致。

表1 針對(duì)瀝青混凝土公路試驗(yàn)路段施工結(jié)果的抽樣檢驗(yàn)內(nèi)容及頻度

2 公路工程中基于層鋪法的瀝青混凝土公路施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 針對(duì)瀝青表面處治路面的施工關(guān)鍵技術(shù)

處治路面是指基于瀝青和集料，使用層鋪法或拌和法鋪筑成的厚度不超過3cm 的瀝青路面。以層鋪法施工為例，要素如下：其一，若是單層形式，則只需撒布1 次瀝青并鋪撒1 次礦料即可，厚度應(yīng)控制在1.0～1.5cm 之間。其二，若是雙層形式，則撒布瀝青及鋪撒礦料的次數(shù)均為2 次，厚度應(yīng)控制在2.0～2.5cm 之間。其三，原理相同，若是三層形式，則瀝青撒布及鋪撒礦料的次數(shù)均應(yīng)達(dá)到3 次，厚度控制在2.5～3.0cm 之間。

2.2 針對(duì)貫入式瀝青路面的施工關(guān)鍵技術(shù)

貫入式瀝青路面是指在完成初步碾壓作業(yè)的礦料層之上先撒布瀝青，之后分層鋪撒嵌縫料，然后撒布瀝青后進(jìn)行碾壓作業(yè)。這種路面的厚度應(yīng)該控制在4～8cm 之間。如果使用的瀝青是乳化瀝青，則路面厚度應(yīng)該控制在5cm 以下。針對(duì)“上拌下貫（即貫入式層之上還有瀝青混合料面層）”的路面，應(yīng)將拌和層的厚度控制在3～4cm 左右，總厚度控制在最小7cm、最大10cm 的區(qū)間內(nèi)。

2.3 針對(duì)熱拌瀝青混合料路面的施工關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

施工前，施工人員應(yīng)對(duì)道路基層或舊路面的厚度、密實(shí)度、平整度、路拱等進(jìn)行全面檢查。針對(duì)灰土類基層或有抗沖刷要求的基層進(jìn)行施工時(shí)，一般需要提高面層與基層質(zhì)檢的黏結(jié)力。這樣做可以提高抗?jié)B漏性能，避免水分滲入基層。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，需在鋪筑面層前，首先完成下封閉層的鋪筑作業(yè)[1]。

2.3.2 瀝青混合料拌和過程中的注意事項(xiàng)

瀝青混合料拌和作業(yè)期間的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)如下：其一，所需的粗集料、細(xì)集料應(yīng)當(dāng)分類堆放，不可混淆。其二，來自不同料源的集料應(yīng)該分開堆放，且在使用之前需要分別進(jìn)行抽樣檢測，確定合格后方可使用。其三，瀝青混合料拌和時(shí)，需借助導(dǎo)熱油加熱，且在加熱全過程內(nèi)，需要將溫度始終控制在150～170℃的區(qū)間內(nèi)。只有如此，才能確保礦料熱溫度始終處于170～180℃的區(qū)間內(nèi)。其四，針對(duì)瀝青與礦料進(jìn)行加熱拌和作業(yè)，按照上述方法，維持加熱溫度使瀝青混合料出廠時(shí)的溫度能夠始終控制在140～165℃之間，且能夠顯著降低出現(xiàn)花白料、超溫料的概率。如果加熱溫度過高，會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的出廠溫度達(dá)到200℃，則此時(shí)瀝青混合料的性能不佳，不應(yīng)使用。

進(jìn)行熱料篩分作業(yè)時(shí)，必須合理選擇最大篩孔，否則可能遺漏某些超尺寸的顆粒。拌和作業(yè)過程中，如果使用間歇式拌和機(jī)，則每一鍋的拌和時(shí)間應(yīng)控制在30～50s 之間，且需要注意，“干拌”的時(shí)間應(yīng)至少達(dá)到5s。拌和結(jié)束時(shí)，施工人員需要檢查瀝青混合料的均勻度，務(wù)必使各個(gè)位置保持一致且未出現(xiàn)花白料、結(jié)團(tuán)成塊、粗料分離等現(xiàn)象[2]。

2.3.3 瀝青混合料運(yùn)輸過程中的注意事項(xiàng)

具體注意事項(xiàng)如下：其一，從瀝青混合料出廠開始，一直到運(yùn)至施工現(xiàn)場并開始路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的過程中，溫度應(yīng)全程控制在120～150℃的區(qū)間內(nèi)。其二，將拌和好的瀝青混合料從拌和設(shè)備中向運(yùn)料車上轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)以“斗”為單位——每卸下一斗混合料，便需要挪動(dòng)一次運(yùn)料車的位置，這樣能夠有效降低瀝青混合料內(nèi)粗細(xì)集料出現(xiàn)離析現(xiàn)象的概率。除此之外，施工人員還應(yīng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，盡可能地縮小貯料倉下落的距離。其三，在運(yùn)輸瀝青混合料的過程中，如果連續(xù)運(yùn)輸時(shí)間達(dá)到30min 及以上，或運(yùn)輸路線的外部環(huán)境溫度不高于10℃，則應(yīng)使用篷布等工具覆蓋車身，盡量降低瀝青混合料的熱量損失速度。其四，在卸料過程中，運(yùn)料車駕駛員需要將車輛掛空擋，只依靠攤鋪機(jī)的推動(dòng)力控制運(yùn)料車前行。其五，在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)期間，運(yùn)料車需要停靠在攤鋪機(jī)前方大約10～30cm 的位置，不得出現(xiàn)撞擊混合料的情況。

2.3.4 瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

使用瀝青混合料攤鋪路面時(shí)，各項(xiàng)溫度控制參數(shù)如表2 所示。

表2 瀝青混合料在不同時(shí)期、不同應(yīng)用環(huán)節(jié)的溫度控制區(qū)間

從表2 中可以看出，從瀝青混合料拌和成功開始，到瀝青路面攤鋪完成的最后一刻為止，全過程均對(duì)瀝青混合料的溫度提出相應(yīng)要求。因此，只有瀝青混合料在各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度均達(dá)標(biāo)之后，才能正式開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)期間的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)如下：

其一，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)正式開始前，施工人員需要對(duì)路面下層結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，必須將其中的雜物全部清除。此外，如果發(fā)現(xiàn)路面下層結(jié)構(gòu)存在技術(shù)性問題，在未解決之前不應(yīng)攤鋪瀝青混合料。

其二，在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)期間，應(yīng)注意消除縱縫。在操作攤鋪機(jī)的過程中，可以采用“半幅攤鋪”的方法，將有關(guān)設(shè)備縱向搭接在行車道與硬路肩的結(jié)合處。進(jìn)行“兩幅攤鋪”時(shí)，應(yīng)確保存在大約5～10cm 寬度的“攤鋪重疊區(qū)域”。

其三，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過程中，攤鋪機(jī)及卸料車行進(jìn)路線旁側(cè)應(yīng)設(shè)置專人負(fù)責(zé)觀察及指揮。其中一個(gè)原則是，在完成一車瀝青混合料的卸料之后，當(dāng)前運(yùn)料車需要立刻開走，另一運(yùn)料車立刻開到指定位置并掛空擋，從而實(shí)現(xiàn)“無縫銜接”。

其四，為確保攤鋪?zhàn)鳂I(yè)能夠連續(xù)進(jìn)行，攤鋪機(jī)前至少應(yīng)該有3 輛運(yùn)料車。

其五，攤鋪機(jī)和運(yùn)料車的行進(jìn)速度均應(yīng)保持恒定，無特殊情況發(fā)生時(shí)不宜隨意變更速度，且非必要不得出現(xiàn)中途停車的情況。

其六，在陰雨天氣或施工道路存在積水、環(huán)境溫度低于10℃的情況下，施工需要暫時(shí)停止，因?yàn)闉r青混合料一旦遇水，其性能將會(huì)受到嚴(yán)重影響，攤鋪后形成的路面幾乎不可能達(dá)到預(yù)期[3]。

2.3.5 瀝青路面碾壓成型作業(yè)

完成瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之后，現(xiàn)場施工人員需操控壓路機(jī)，對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)。該部分施工的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)如下：

其一，攤鋪后應(yīng)立刻銜接刮平作業(yè)。在此期間，施工人員需要對(duì)攤鋪效果進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)不規(guī)則之處，應(yīng)立刻進(jìn)行人工調(diào)整，為后續(xù)碾壓作業(yè)做好準(zhǔn)備。

其二，壓實(shí)作業(yè)一般分為三個(gè)階段，分別為初壓、復(fù)壓、終壓。無論在哪一個(gè)階段，壓路機(jī)的前行速度均應(yīng)保持恒定。基于所使用壓路機(jī)類型的差異性，不同碾壓作業(yè)階段的碾壓速度也存在差異性。具體來說：

第一，如果使用的壓路機(jī)為鋼筒式壓路機(jī)，那么在初壓階段的行進(jìn)速度應(yīng)該控制在1.5～2.0km/h 之間；復(fù)壓階段及終壓階段的行進(jìn)速度應(yīng)該控制在3.0km/h。

第二，如果使用的壓路機(jī)是輪胎式壓路機(jī)，那么這種壓路機(jī)一般不應(yīng)用于初壓及終壓環(huán)節(jié)，只應(yīng)用于復(fù)壓環(huán)節(jié)，行進(jìn)速度應(yīng)該控制在4km/h。

第三，如果使用的壓路機(jī)是振動(dòng)式壓路機(jī)，那么在初壓階段的行進(jìn)速度應(yīng)該控制在每小時(shí)1.5（不振）～2.0km（不振）之間；在復(fù)壓階段的行進(jìn)速度應(yīng)該控制在每小時(shí)4.0（振動(dòng)）～5.0km（不振）之間；在終壓階段的行進(jìn)速度應(yīng)該控制在每小時(shí)2.0（不振）～3.0km（不振）之間。

初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)環(huán)節(jié)的具體作業(yè)要素如下：其一，初壓階段。在攤鋪及刮平作業(yè)完成后，趁著剛剛攤鋪的瀝青混合料依然處于高溫（110～140℃）狀態(tài)，需要立刻使用靜態(tài)二輪壓路機(jī)（一般為輕型鋼筒式壓路機(jī)或非振動(dòng)狀態(tài)下的振動(dòng)式壓路機(jī)）進(jìn)行2 次初壓。在此期間，驅(qū)體動(dòng)輪應(yīng)該面向壓路機(jī)，且設(shè)置好引導(dǎo)線，確保壓路機(jī)保持恒定方向前行。完成初壓作業(yè)之后，施工人員應(yīng)對(duì)路面的平整度、路拱情況進(jìn)行檢查，進(jìn)一步排查并解決問題[4]。其二，復(fù)壓階段。初壓完成后立刻進(jìn)行復(fù)壓，應(yīng)使用振動(dòng)式壓路機(jī)或輪胎式壓路機(jī)。該環(huán)節(jié)的常規(guī)作業(yè)方法為，首先使用振動(dòng)式壓路機(jī)，對(duì)瀝青混合料路面進(jìn)行3～4 輪碾壓，之后使用輪胎式壓路機(jī)再進(jìn)行4～6 輪碾壓。通常來說，經(jīng)過復(fù)壓之后，瀝青混合料路面的壓實(shí)度已經(jīng)達(dá)到要求。其三，終壓階段。復(fù)壓完成后立刻銜接終壓，此階段應(yīng)使用雙輪鋼筒式壓路機(jī)，或振動(dòng)式壓路機(jī)（需要調(diào)整為非振動(dòng)狀態(tài)）。該環(huán)節(jié)的碾壓目標(biāo)是，將復(fù)壓階段的壓路機(jī)輪跡全部消除，提高瀝青混凝土路面的整體美觀性。終壓結(jié)束時(shí)，路面瀝青混合料的溫度必須依然保持在至少70℃。

3 結(jié)語

綜上所述，若要提高公路工程瀝青混凝土公路施工質(zhì)量，要求施工人員必須做好施工前的一系列準(zhǔn)備工作，包括詳細(xì)檢查瀝青混合料原材料的質(zhì)量、配比，以及施工機(jī)械設(shè)備的性能等。在正式施工之前，應(yīng)選擇不少于200m 的路段進(jìn)行試驗(yàn)，以確定瀝青混合料攤鋪后呈現(xiàn)出的效果。在試驗(yàn)路段結(jié)果達(dá)到預(yù)期之后，方可進(jìn)行全面施工。在高質(zhì)量完成各個(gè)環(huán)節(jié)的施工之后，最終交付質(zhì)量完全達(dá)標(biāo)的瀝青混凝土公路。在未來，若要進(jìn)一步提高瀝青混凝土公路的施工質(zhì)量，一方面，所使用的材料性能需要進(jìn)一步提升；另一方面，施工技術(shù)的精細(xì)化程度也應(yīng)不斷提升，最終使瀝青混凝土公路更加符合人們的出行需求。