高速公路沥青混凝路面面层施工技术研究

2020-03-18廖嘉雄

黑龙江交通科技 2020年1期

廖嘉雄

(广东冠粤路桥有限公司，广东广州 510000)

1 高速公路沥青混凝土路面建设情况分析

根据我国交通运输行业发展统计的数据显示，在2017年我国的公路总里程已经达到了477.3万km，公路的密度超过49.72 km/100 km2。高速公路的里程数量为13.65万km。通过新增的高速公路可以完善交通运输网络，也能够提高车辆通行的效率，在大多数的新建高速公路项目中必须要利用沥青路面进行施工。

由于高速公路建设规模非常庞大，在技术和硬件投入方面，依然与发达国家存在明显的差距，在高速公路沥青混凝土路面施工的过程中，很容易受到地形地质气候因素的影响，导致高速公路建设的难度加大。在建设施工的过程中，由于施工不规，仅凭自己的经验而没有根据施工要求进行施工，很容易造成沥青混凝土路面早期施工受到严重破坏，很容易造成大量的返修，严重影响了高速公路整体的使用寿命，也会浪费巨额的资金，导致高速公路经济效益受到严重影响。当前我国在高速公路沥青混凝土路面面层施工技术研究的过程中，缺乏完善的施工质量管理和先进的生产工艺，无法有效提升沥青混凝土路面的整体施工质量，必须要积极加大对高速公路沥青混凝土路面面层施工技术进行深入的研究，总结重点难点，对当前沥青混凝土路面不同施工层进行深入的分析。

2 高速公路沥青混凝土路面面层施工技术要点

2.1 施工前的准备工作

在高速公路沥青混凝土路面面层施工之前，要认真严格的对整个工程项目的施工图纸和施工技术规范进行详细的审核，确保施工图纸与施工场地保持一致，编写审核报告。在临时工程项目建设的过程中，应该有具体的项目设计，明确项目建设的质量，要积极编写施工项目组织设计，确保施工项目各项规章制度更加的完善，符合施工项目的实际要求。例如，编写质量检验保证制度，安全施工管理制度以及环境保护监督制度等，通过这些配套的制度能够让整个高速公路工程项目施工顺利开展，也能够尽可能的减少对周边生态环境造成的破坏，提高安全施工的整体效果，积极准备施工材料，严格按照招投标的合同文件，提供给业主或者监理工程师，对各种工程项目材料的合格性能进行详细的测试，要上报给监理工程师进行快速审批。在技术准备完成之后，应该加强对施工机械设备的准备工作。

施工机械设备、施工材料和施工人员作为整个施工环节的三大要素，任何一个要素出现问题都很容易导致施工项目的施工进度受到影响。在机器设备准备的过程中，一定要充分的保障接线设备能够稳定运行，避免出现机械设备故障而导致项目停工。目前我国大多数的高速公路都采取间歇式，大型沥青半活站，通过在实际选择时，要严格根据沥青混凝土的生产能力进行判断已满足需求为主，还应该对集料、粉料、沥青计量精度、排放指标等因素进行充分的判断，只有满足上述因素条件，才能够保证沥青混凝土拌合设备符合施工要求。沥青混合料运输设备主要以自动卸料运输车为主，有大多数先进的工程项目会采用带有保温功能的自动卸料运输车，通过科学合理的选择沥青混合料运输设备，能够确保整个沥青混凝土的质量得到合理保护及时的运输到施工现场，沥青混合料摊铺设备应该严格，确保路面的平整度，主要采用履带式摊铺机。为了能够提高路面平整度，可以配备非接触式平衡梁找平系统和摊铺机工料系统，熨平板和震动器压实机构等，在沥青混合料碾压设备。选择时要否采取双缸轮，震动压路机，轮胎压路机等设备。震动压路机的工作质量应该在10 t以上，而轮胎压路机的工作质量应该超过20 t以上，通过对压路机的速度进行合理调节，可以确保碾压施工的整体效率和质量得到有效控制。在选择施工材料的过程中，首先要将沥青碎石和矿粉等沥青混凝土，主要的施工材料，严格按照规范进行筛选，分类堆放，要根据公路沥青路面施工技术规范的要求，对原材料进行抽样检测，加强对原材料进行质量管理。

2.2 施工过程的技术要点

在高速公路沥青混合路面，面层施工的过程中，首先要加强对沥青混凝土拌合的技术管理，严格根据相关的规范要求以及示范结果对拌合的时间进行判断，一定要保证集料能够均匀的被沥青包裹，通过合理控制拌合时间，才能够最大程度上提高沥青混合料路面拌合的整体效益，例如，采用间歇式拌合机的拌合时间应该超过45 s，而干拌的时间也应该以5～10 s为主，具体情况必须根据工地的施工情况进行合理的调整。还应该加强对集料烘干的管理，最大限度上减少肥料的水分，保证含水量小于1%，可以在每天的集料拌合之前适当的提高温度，才能够正常的进行混合料拌合，其次要加大对沥青混凝土的运输管理，目前由于大多数的沥青混合料都采用大吨位的车辆进行运输，为了能够减少沥青热量的损失必须采用双层蓬布夹棉，对车体进行覆盖，确保沥青混合料运输到现场时沥青温度依然超过145 ℃。在摊铺的过程中，候料车应该至少有5辆，在吊车卸料完成之后，应该及时的利用挡板挂钩，避免出现泄漏的情况。

要加大对沥青混凝土摊铺的质量管理，由于沥青混凝土摊铺大多数都采用的是多级梯队摊铺技术，通过两台摊铺机一前一后搭接成一定宽度的铺筑路面，可以确保整个纵向接缝为业热接缝，保证了路面摊铺的整体效果，随着大型摊铺机的快速发展，抗离式技术的不断增强，单一全幅摊铺工艺也得到了明显的提升，最后要加大对沥青混凝土的碾压目前沥青混凝土碾压工作包括出压负压和中压，在出压负压的过程中应该选用两台以上的当轮震动压路机进行碾压，在碾压的过程中可以适当的喷涂水溶剂隔离剂，每一次碾压的长度应该在20～30 m之间。在静载压路机碾压时，要保证轮机碾压重合宽度为1/4左右，轮机重合的宽度应该小于20 cm，在实际碾压的过程中应该由专人进行检查，加大对碾压厚度碾压顺序的有效控制，具体的碾压速度还应该根据压路机的时机类型进行确定。

3 案例分析

3.1 工程概况

某高速公路项目全长6.5 km，采用双向4车道设计，中面层的结构为6 cm，设计速度80 km/h，工程总面积425 630 m3，其中改性沥青混凝土中面层为287 352 m，正线路基宽30.5 m，施工线路段为K1+000～K14+900，路面半幅宽15.25 m，中面层使用AC-20C中料式改性沥青混凝土，路面设计横坡为2%。

3.2 沥青混凝土原材料检测

(1)沥青

在埃索AH-70重交道路沥青的基础上，现场添加7%天然岩沥青作为基质沥青改性剂，其改性结果详见表1。

表1 埃索AH-70沥青改性前后结果

(2)粗集料

粗集料应按照就近原则，采用本地生产的反击破工艺碎石，选用硬质、抗滑、耐磨碎石，且集料应洁净、干燥、有较强的耐磨耗性能。

(3)细集料

采用具有相似的物理性质的石屑与天然砂配制细集料，也可以选择使用优质的机制砂及天然砂配制细集料，材料宜就地取材。

(4)填充料

填充料宜就地取材，选择石灰岩磨成的矿粉，或者石灰岩中的二氧化硅小于45%的超基性岩石等非亲水性石料经过磨细而取得的矿粉，各项指标符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求。其次，填充料的表观相对密度应达到2.5 t/m3，实测值为2.828 t/m3，小于0.15 mm的粒度范围应在90%～100%，实测值为90.6%，小于0.075 mm 的粒度范围应在75%～100%，实测值为80.5%，亲水系数要求小于1，实测值为0.6，均符合要求。

3.3 沥青混凝路面面层施工技术

(1)准备工作

试验路选择K1+000～K14+900左幅，在已铺筑AC-20F沥青混凝土中面层实施试验路铺筑。先将下面层清除尘土、松散颗粒，然后再洒粘层油。在后场准备时应注意:先把沥青用加温罐加热到150 ℃～160 ℃的温度，将外部沥青泵入罐内，在沥青泵入罐内的同时，按照试验比例缓缓将天然岩沥青改性剂加入罐内，添加的过程中切记要保持匀速、缓慢投入罐内，避免整袋一起倒入，以免在热溶状态的沥青中形成结块，从而不利于缩短搅拌时间。搅拌时间控制在20～30 min之间，形成均匀的混合液。本工程选用10 t容积的搅拌罐，如按照沥青：改性剂为10∶7的比例，则满容量下每罐应添加700 kg改性剂。

(2)拌和运输

用数字显示插入式热电偶温度计测温，矿料温度达到180 ℃～185 ℃后，按照上述各项材料的施工配比用AC-20C进行拌和。拌和完毕后，运料车前后多次移动并分层装料，运料车加设尾侧挡板，每次卸料务必倒净，到现场后取样实施马歇尔试验及抽提试验，以确保沥青浆液品质。

(3)铺筑

采用ABG宽幅摊铺机摊铺，摊铺机摊铺前应进行预热，摊铺厚度、高程及找平装置因应设置完毕。摊铺温度控制在145 ℃～160 ℃之间。中面层摊铺时，为确保中面层的摊铺质量，可通过拉钢线协助高程控制。要选择合适的振动频率和振幅，如摊铺机行走后发现局部拖痕，应人工找平。

(4)碾压

碾压分为初压、复压以及终压，见表2。对于本工程，初压用宝马(BW202)钢轮静压压路机以不低于150 ℃温度碾压一遍。复压用徐工(XP260)轮胎压路机以不低于140 ℃温度碾压4遍。终压用宝马(BW202)钢轮静压压路机以不低于100 ℃温度碾压1～2遍。

表2 沥青路面各层碾压温度和机械组合表

(5)连续施工

试验路施工结束后，对于碾压速度、碾压遍数、碾压顺序、碾压温度、碾压厚度等工艺和工序进行总结或适当优化后，按照一定与试验路基本相同的施工工艺和施工工序进行正式连续施工。由于岩沥青改性剂溶解时间较长，为解决这一问题，可以配备沥青胶体磨，从而加速改性剂与沥青的融合，使改性沥青产量达到20 t/h，满足连续施工的时间要求。在施工过程中，由于摊铺和碾压面积较大，可采用5台压路机联合作业，同步前进，同步后退，能在短时间内迅速完成碾压作业。沥青路面施工要求接缝紧密，连续平顺，接缝施工应用6 m 直尺检查，可采用跨缝碾压消除或采用挡板、切刀切除方式处理。