乍得邦戈尔-埃雷-凯洛道路修缮工程施工工艺研究

文/马伟，中国水利水电第四工程局有限公司

乍得邦戈尔-埃雷-凯洛道路修缮工程施工工艺研究

文/马伟，中国水利水电第四工程局有限公司

非洲中部国家受常年战争影响，很多国家经济发展相对滞后，导致基础设施建设方面起步较晚。乍得作为非洲中部成员国之一，其国家基础设施建设起步于2008年国家内战结束。随着战后经济的复苏，该国家百废待兴，很多基础设施项目开始启动，涉及交通、水利和能源等项目。本文重点介绍该国家道路改扩建施工项目，从道路施工工艺入手，详细叙述其施工方法，可作为后续类似工程的施工借鉴。

道路；修缮工程；施工工艺；研究

1 工程概况

乍得邦戈尔-凯洛公路是首都恩贾梅那和喀麦隆的杜阿拉港之间的战略走廊。它位于乍得的西南部，同时公路也连接中非共和国，为乍得的主要交通干线，对整个地区的经济的发展起着至关重要的作用。在乍得该公路是首都和南部地区之间唯一一条铺有路面的公路，道路总长131km。现有道路由四层结构组成，由上到下依次为沥青封层路面、15cm厚0/20mm碎石基层、25cm厚红土粒料底基层、回填土层。道路宽度10m，其中路面宽6m，为沥青双封层结构，两侧路肩宽2m，为沥青单封层结构。该路于2004年建设完成后交付使用，由于无专业的养护公司对道路进行养护，现有路面出现了大量的坑洞、车辙、路肩啃边、路肩沉陷、路面沉陷、错台、裂缝和沥青封层碎石脱落等缺陷，严重影响了车辆的正常通行，急需要对该道路进行修缮。

2 施工内容

依据本工程合同该路段的施工内容分为两大部分，一是现有路面缺陷较多且已无法修复的路段，需要将现有的沥青封层路面进行翻松破碎和碾压，达到合同中规定的级配要求，再与原道路基层材料进行翻拌整平后降级为底基层，随后采用新的级配料铺筑基层，最后再进行沥青封层路面的施工；二是现有路面缺陷较少，先修补路面缺陷，随后直接在现有路面上进行沥青双封层的施工。

3 施工重点及难点

3.1 本合同中严格规定不允许承包商将现有封层路面剥除后丢弃，必须采用剥除设备将现有路面剥除并粉碎，达到合同规定的级配要求后与现有道路基层混合降级为底基层。作为承包商如何选用合理的破除设备成为本合同的施工重点及难点。

3.2 本合同采用乍得现行技术标准[1]，即法标，道路施工标准较高，基本等同于国内高速公路的施工标准，如何保证在后续施工中达到合同规定的施工标准，成为本工程施工的重点。

3.3 如何控制沥青洒布量及保证碎石粘结率成为本合同的施工重点及难点。

4 施工工艺

4.1 现有路面破碎工艺

4.1.1 设备的选用

一般带有松土器的平地机无法将现有封层路面剥起，常用的沥青路面剥除设备有路拌机及路面铣刨机。考虑到乍得当地市场设备物资匮乏，进口清关手续复杂时间长，交通运输费用高且保障性差等因素，为了降低施工成本，承包商选用了常用的施工机械作为路面剥除及破碎设备。在本合同工程施工中承包商选用了推土机（SD320）、平地机（MG530）和单钢轮振动碾作为路面剥除及破碎设备，通过采用不同施工方案，比对不同设备组合达到的效果，并对实施过程进行记录汇总，总结出一套沥青路面破碎的方法。

4.1.2 施工方法

因推土机自带的松土器较大，首选推土机进行破面，具体采用推土机现将现有的封层路面翻松，翻松深度将沥青封层剥起为宜（不大于5cm）。路面翻松后采用单钢轮振动碾进行碾压，将剥起的沥青块碾碎，碾压中通过高频振动将较大的沥青封层块碾碎。初步碾碎后利用平地机集料，将碾碎的沥青块集中布置在道路中央，形成条带状，随后在采用单钢轮进行碾压。通过集料、碾压循环施工工艺，将剥除的沥青块全部破碎并满足合同规定的级配要求（避免粒径＞40mm颗粒存在）。

4.1.3 施工要求

⑴因为被破碎的材料有沥青粘结，根据沥青低温脆性的特点[2]，尽量选择气温较低时段进行碾压粉碎施工。

⑵利用收挤压后颗粒间的摩擦力和挤压力达到粉碎大块沥青碎石颗粒的目的。故在碾压前，将翻松的沥青路面材料用平地机收集形成30～50cm厚度（机械碾压力或振击力可传递的有效厚度）的集料带，再上碾压设备进行压碎作业。

⑶根据现场的施工效果如选用较大松土器的推土机破面，其施工功效较高，每天可完成1km封层路面的破碎；破碎中如选用羊角碾碾压其效果更加明显。

4.2 底基层施工工艺

4.2.1 施工流程

底基层施工主要是将碾碎的封层面与现有道路的基层料进行洒水拌和、碾压及整平，具体施工流程为：测量（边桩放样）→洒水翻拌→粗平→测量→细平→碾压→断面高程检测→处理不合格部位→测量验收→试验检测→底基层合格。

4.2.2 施工投入的设备

主要采用的设备为：平地机、洒水车（1～2辆）、振动碾（单钢轮或双钢轮）。

4.2.3 施工方法

沥青封层压碎后开始底基层的施工，具体是采用平地机将破碎的沥青封层与现有道路的基层料进行混合，通过洒水、翻拌、摊铺、碾压及整平等工序完成。

4.2.4 施工要求

为保证高程满足要求，施工中通过标桩、拉线等方法控制高程；细平完成后及时进行碾压，不允许工作面长时间放置不进行碾压收面，碾压中按照先两边后中间、先慢后快、先静碾再振碾的原则进行，保证底基层压实度及弯沉[3]检测满足要求。

4.3 加固基层施工工艺[10]

4.3.1 施工流程

测量放样→骨料拌和、拉运→基层摊铺→碾压→断面高程检测→处理不合格部位→测量验收→试验检测→基层合格。

4.3.2 施工投入的设备

主要采用的设备为：摊铺机（福格勒SUPR-1800）、洒水车、振动碾（单钢轮或双钢轮）、轮胎碾。

4.3.3 施工方法

基层摊铺在底基层检测合格后进行，具体是通过稳定土拌和站将基层料加水拌和后，采用自卸车运输至摊铺面，自卸车给摊铺机喂料，摊铺机一次性完成基层摊铺施工。本工程道路基层受路拱影响，摊铺分两幅进行，摊铺过程中需及时进行碾压，防止水分过快蒸发。全幅路面摊铺完成后采用钢轮进行全面碾压，并采用轮胎碾进行收面碾压。

4.3.4 施工要求

⑴一般底基层合格2km后开始安排基层摊铺工作，摊铺前一天安排测量人员将线架安装及放样完成，线架间距按8m控制，并将线架高程控制在±3mm内，有利于提高基层平整度。

⑵拌和站严格按照试验室下发的配比进行骨料的拌和，拌和过程中并严格控制含水率，拌和均匀的骨料采用自卸车运输至摊铺现场。

⑶摊铺之前应对底基层表面进行洒水湿润，有利于基层粒料与底基层了结合密实。

⑷为了保证压实度及弯沉达到合同要求，应同一天内完成摊铺并及时进行碾压收面，不能对基层路面进行二次扰动。

4.4 透层施工工艺[11]

4.4.1 施工流程

透层油在基层检测合格后进行，具体施工流程为：透层油制备→清扫基层及放样→透层油洒布→试验检测。

4.4.2 施工投入的设备

主要投入的设备为：沥青撒布车、沥青加热脱桶及乳化设备、洒水车、空压机。

4.4.3 施工方法

透层油在基层检测合格后进行，施工前应对基层面进行彻底清理，完成后申请监理工程师验收，合格后开始透层油的洒布。施工前将配备的煤油沥青混合液打入智能型沥青撒布车，撒布车通过自身的加热循环系统将混合液加热循环到一定温度后进行取样检测，合格后运输至现场进行洒布作业。

4.4.4 施工要求

⑴依据本合同要求，透层沥青为0/1液态沥青。根据试验确定该透层油采用50/70级基础沥青与煤油掺配而成，掺配比例为56：44（质量比），即可满足合同要求。

⑵透层油掺配通过沥青脱桶和乳化设备[12]中计量设备定量，通过人工控制来保证掺配合格。

⑶洒布透层油洒布前先将基层面进行彻底清扫，以露出新鲜基层面为准，利于透层油入渗。洒布透层油前用喷水效果较好的洒水车对基层表面雾化洒水一遍。

⑷洒布不应在雨天和有大风的天气中进行，应在天气较好，且温度在25℃以上，沥青混合液温度达到60℃后开始洒布作业。

⑸为了准确控制透层油的洒布量，一是通过洒布车自身的智能系统设定洒布率（1.1kg/m2），二是洒布过程中加强检测频率，先进行50m的洒布作业，洒布率经检测合格后开始后续作业面的洒布。

4.5 路面封层施工工艺[4]

4.5.1 施工流程

路面封层施工流程为：粘结剂制备→清扫基层及放样→洒布第一层沥青→铺撒第一层骨料→碾压→洒布第二层沥青（与第一层间隔2h）→铺撒第二层骨料→碾压→直接开放交通。

4.5.2 施工投入的设备

主要投入的设备为：沥青撒布车、沥青加热脱桶及乳化设备、碎石撒布车、双钢轮、轮胎碾。

4.5.3 施工方法

透层油洒布48h后进行渗透深度检测，渗透深度满足15mm后即可进行封层施工。封层施工前应先对透层面进行清理，并对透层面不平整的地方提前进行修补。修补可采用乳化沥青提前将透层面的小坑洞、刮痕等缺陷快速修补，完成后待监理工程师确认后进行封层施工。

第一层6m宽路面按3m宽度洒布粘结剂，洒布两次，每次洒布纵向搭接0.24m。第一层粘结剂洒布过程中碎石撒布车跟进撒布（距离保持在30～50m），碎石撒布后要求及时扫匀，达到全面覆盖，厚度一致，碎石不重叠，也不露出沥青。局部缺料时适当找补，积料过多的将多余的碎石扫出。碎石撒布过程中轮胎碾跟进碾压，碾压完成后可采用双钢轮静碾一遍。粘结剂洒布量按1.06kg/m2控制，10/14碎石撒布量按11.5L/m2控制。前后两端路横缝处的搭接采用0.5～1m宽的牛皮纸覆盖原有路面接缝处。

第二层10m宽路面按3m宽度洒布粘结剂，洒布三次，最后一次按1m宽度洒布粘结剂，每次洒布纵向搭接0.24m。横缝搭接不宜过长，保证有效搭接即可。6/10碎石撒布同粘结剂撒布宽度一致。粘结剂洒布量按1.06kg/m2控制，6/10碎石撒布量按9L/m2控制。碎石撒布过程中轮胎碾跟进碾压，碾压完成后可采用双钢轮静碾一遍。封层施工完成连续养护三天，轮胎碾每天碾压不少于15遍，完成后再开放交通（开放交通后定期安排人员将路肩两侧的浮料进行回扫，保证路面封层质量）。封层完成后，即进行初期养护。当发现有泛油时，立即在泛油处补撒与最后一层碎石规格相同的嵌缝料并扫匀，过多的浮料扫出路外。

4.5.4 施工要求

⑴依据合同要求，所使用的粘结剂为400/600级液态沥青。根据试验确定该粘结沥青采用50/70级基础沥青与煤油掺配而成，掺配比例为85：15（质量比），即可满足相关技术要求。

⑵粘结剂制备通过沥青脱桶和乳化设备中计量设备定量，通过人工控制来保证掺配合格。

⑶洒布不应在雨天和有大风的天气中进行，应在天气较好，且温度在25℃以上，沥青混合液温度达到140℃后开始洒布作业。

⑷为了精确控制粘结剂的洒布率，一是通过撒布车自身的智能系统设定洒布率（1.06kg/m2），二是洒布过程中加强检测频率，先进行50m的洒布作业，洒布率经检测合格后开始后续作业面的洒布。为了保证碎石的撒布率满足要求，通过设置较多的检测点来控制，发现撒布不满足要求后及时通知碎石撒布机操作人员进行调整。

⑸为了保证撒布的碎石很好的粘附在路面上，一是控制粘结剂和碎石的洒布率，二是通过在粘结剂中加入抗剥落剂，本工程中采用了抗剥落剂[5]，在制备粘结剂时按一定比例加入（3‰），根据现场情况其效果较好。

⑹根据合同要求封层骨料需满足颗分及粉尘含量检测，封层前应提前备料并通知检测（粉尘含量小于1%），不允许不合格封层料用于施工中，尤其石粉含量超标的封层骨料，不应拉运到现场，避免出现碎石剥落现象。

5 结束语

本工程为一般道路的改造施工，施工中针对路面破除工艺，承包商选用了常用的施工机械，通过设备组合及工艺改进，制定了一套沥青路面破碎的方法，其目的是材料的再利用，同时也是降低公路路面结构再造成本投资的重要技术手段。碎石基层采用摊铺机施工也是在本合同工程的一个新方法，此施工方法较常规的平地机施工基层有工序简单、一次成型、施工快捷等特点。双封层施工在国内已不常见，但作为非洲市场，目前大部分道路施工仍采用此方法，本工程施工中关于粘结剂洒布率的控制及保证碎石的粘接等方法可为今后类似的工程提供施工借鉴。

[1]非洲乍得公路施工技术条款（CCTP）-2004。

[2]公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011。

[3]非洲乍得公路施工技术规范（A部分）验收标准-2004。

[4]张国如，王敏生.埃塞俄比亚麦克耐久公路项目双表处路面施工方法概述《城市建设理论研究》-2011年第25期。

[5]许云.沥青混合料中掺入不同抗剥落剂性能研究《中外公路》-2009年第5期。