双层摊铺在公路沥青路面施工中的应用

2022-04-15郭训

交通科技与管理 2022年7期

郭训

摘要双层摊铺技术作为一种新型施工技术，目前被广泛应用于公路沥青路面施工中。双层摊铺技术将两层沥青层通过一次摊铺而完成。为了提高双层摊铺技术的应用效果，改善公路沥青路面工程施工质量，结合某公路试验路段，对双层摊铺技术在沥青路面施工的效果进行分析，最终双层摊铺施工技术使上下层的摊铺与碾压施工流程合二为一，达到施工时间短、施工流程简单、节约设备台班和人员的费用以及减少了材料费用等效果，有效节约公路建设费用。

关键词双层摊铺;公路沥青路面;基本原理

中图分类号 U416.217 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）07-0127-03

0 引言

2006年，德国的戴纳派克F300CS型双层摊铺机被引进我国，是我国首台双层摊铺机。双层摊铺施工技术优势明显，极大缩短施工周期，提升公路建设的效率，提高层间粘结效果，避免了层间粘层油施工流程。双层摊铺技术在降低公路路面施工成本的同时，提升了路面的使用性能。现如今，按照国家的新形式、新要求，未来公路交通要不断发展，公路沥青路面双层摊铺技术将获得更全面的应用。

1 双层摊铺技术的基本原理及作用

1.1 基本原理

双层摊铺技术是利用自卸卡车和履带式沥青混合料转运车高效配合作业，使用自卸卡车将装有不同种类混合料，向履带式沥青混合料转运车交替卸料，之后通过转运车卸料到双层摊铺机的不同料斗里面，最终利用前后两套螺旋分料器和熨平板，把不同两种混合料两层一次铺筑，使用路面压实机，将两层路面压实，实现摊铺与碾压施工流程合二为一[1]。

1.2 作用

采用双层摊铺技术可以同时摊铺不同配合比的瀝青混合料，下层沥青混合料存在一定的余热，在压实上层路面的同时提高抗变形能力[2]。目前，双层摊铺技术是一种成熟的路面施工技术，我国已有多个成功案例，具体见表1。双层摊铺主要作用有以下几点：

（1）在一定程度上降低对黏油层的使用量，实现成本的降低。

（2）简化沥青路面的施工组织，最大限度减少路面污染问题。

（3）利用黏结层余热进行磨耗层路面压实，实现能源消耗的降低。

（4）让路面变得更加平整光滑，在一定程度上提高路面的抗车辙和抗变形等能力，让路面可以使用更长的时间。

（5）提高路面摊铺效率，特别作为国省干道施工可缩短一定的交通阻断时间。

2 双层摊铺技术在某公路沥青路面施工中的应用

2.1 工程概述

以某公路为例，该公路全程长共52.1 km，其中有2个标段，试验路段全程长度为5 km，面层宽为11.82 m，共10 cm厚。在上面层和中面层的沥青混凝土选取上分别选用：4 cm SMA-13细粒式和6 cm SMA中粒式沥青混凝土。采用双层摊铺施工工艺，因其工艺的特殊性，对施工中运输、摊铺和压实等工序要求比较严格。

2.2 施工人员配备

施工设备明细：双层摊铺机2台、沥青混合料转运车2台。人员配备明细：设置2个摊铺小组，每小组设置5名人员。其中2名人员负责转运车和双层摊铺机操作，1名人员负责沥青混合料进料操作，剩下的2名人员进行熨平板操作[3]。

2.3 碾压设备选择

（1）初压时，选用4 t压路机。

（2）复压时，选用3～4台没有加水振动功能的自重10 t压路机。

（3）终压时，选用2 t压路机。

2.4 拌合沥青混合料

甲拌合站距试验路段为8 km，乙拌合站距试验路段为35 km，当运料车满载以后到达甲拌合站和乙拌合站分别需要10～15 min和1.5 h。由于运输距离存在差别，甲、乙拌合站对生产进行了明确的分工，做好了不同的时间提前量，甲拌合站负责上面层混合料的生产，提前时间为1.5 h;乙拌合站负责下面层混合料的生产，提前时间为2.5 h。经常会发生拌合料不足而引起摊铺中断，为了避免这种情况发生，摊铺机要提前储备混合料，甲、乙分别为150 t、200 t。

2.5 运输方案

卸料要采取便捷的方法，设置14盘料盘，其中每盘料盘重6 t。上面层运料车装4盘，中面层运料车装8盘。根据该次工程实际，预算实际用运料车为上面层8辆、中面层30辆。上面层混合料用量和面层混合料用量分别为：192 t、720 t。在混合料使用前，务必仔细清理杂物。在车厢板涂洒隔离剂时，不允许隔离剂积聚。为避免路面污染，车轮轮胎要保持清洁。在车辆驶离之前，一定要对覆盖质量展开仔细检查，全程避免污染，做好防雨、保温工作。

2.6 摊铺施工

在摊铺沥青混合料前，充分清理公路下面层之后，在其上面均匀地喷洒一层黏层油，同时采取塑料薄膜覆盖滑模路肩石和路缘石，避免污染问题发生，洒布量小于0.3 L/m3，洒布施工完毕后，封闭施工道路。在进行摊铺作业时，要通过传感器来控制行进方向，杜绝人员在摊铺机或者转运车前进行走动，否则会影响摊铺的效果。为了科学地管理摊铺作业，将沥青混合料运输车进行区分，运料车之间的距离控制在25～30 m。一次摊铺的混合料碾压厚度要相对较大，基本控制在10 cm，随着厚度的增加碾压难度也在增加。摊铺沥青混合料厚度与温度成反比，当混合料碾压时温度反而会更高，促进混合料的压实效果。胶轮对路面有揉擦效用，不能使用胶轮压路机对SMA材料的混合料进行碾压，针对级配路面选择碾压方式。AC级配路面的碾压选择摊铺机和碾压机同时配合工作，摊铺10～30 m后，碾压机随之碾压。初压时，选用4 t压路机，碾压顺序和方向从低到高、外到内施作，速度控制范围为1.5～2 km/h，使用压路机反复碾压2遍。在复压时，选用3～4台没有加水振动功能的自重10 t压路机，碾压顺序和方向同初压，反复碾压4～6遍。终压时，选用2 t压路机，速度控制在12.5～3.5 km/h之间，温度控制在90～110 ℃之间，不允许超过110 ℃。反复碾压3～5遍。压路机碾压过程中的注意事项有：

（1）碾压速度均匀且缓慢，不得过快，方向、路线满足施工要求，严格控制碾压与摊铺保持同速，防止影响碾压质量。

（2）启动和停止操作控制得当，不得过快，严禁刹车制动。

（3）为避免发生混合料偏移，上、下两层混料问题，碾压施工的重叠宽度控制范围为1/3～1/2碾压轮宽，且碾压方向与摊铺机同方向。

（4）要对碾压段落进行标示，可以使用旗帜进行区分。要控制好钢轮表面的洒水量，不能过大。当天碾压路面无法彻底冷却，不能停放机械，避免造成路面污染[4]。

2.7 路面接缝及养护

路面接缝：双层摊铺施工的摊铺厚度较大，造成接缝的高度大，难度系数明显增加，尽可能控制连接及接缝，避免产生问题。接缝处理不当不利于整个工程的路面施工质量，缩短路面使用时间，因此，施工前要采取针对性施工预案。双层摊铺施工过程中，务必控制好厚度标准，双层摊铺的厚度过大导致整个摊铺的高度发生变化。沥青路面接缝处理要控制好摊铺机械的速度以及摊铺宽度。沥青路面碾压要全面覆盖，保证路面碾压质量。在需要设置纵向接缝的情况下，上下熨板距离控制在30 cm以内，避免出现横向裂缝问题，碾压过程不要频繁开停机。应当合理调节上层熨平板的伸缩边，控制上下层沥青混合料的摊铺宽度在10 cm以内。

养护管理：对碾压后的路面要做好后期的养护工作，采用专用洒水车辆进行洒水养护，保持路面的湿润，还要重视交通管制，最大限度保证施工质量[5]。

2.8 施工质量检测

施工中，试验路段沥青路面采用双层摊铺施工技术，上下面两层沥青混合料要同时摊铺和碾压，促使骨料充分嵌挤。为进一步确定施工效果，试验路段采用钻孔取芯法测定质量，结果表明上下两层整体性能好，具有高抗剪强度，效果良好。路面渗水系数也是评价路面质量的一个重要指标。由于水分长期存在并渗透到路面面层，长时间滞留会造成沥青面层逐渐剥离集料面，产生坑槽、网裂等不良表征。外加行车荷载与温度的影响，不良后果明显。施工后，检测了路面渗水系数，具体结果见表2。

由表2可知，双层摊铺渗水系数小，路面使用时间长，效果明显。双层摊铺施工技术实现上下面两层沥青混合料同时摊铺和碾压，层间封水性能良好，形成一个整体结构。該试验除检测渗水系数，还检测了密实度，密实度数据结果见表3。

由表3可知，试验路段延长了碾压时间，采用“热接热”结构，上下两层密实度高、空隙率低，说明双层摊铺技术的密实度好。

3 双层摊铺技术应用质量控制措施

为了能够进一步提高双层摊铺项目的施工质量，可以采用以下措施：

（1）强化施工质量管理。提供充足的沥青混合料，以保证摊铺的连续性。要配备两种型号的搅拌设备，来满足不同沥青混合料的要求。施工过程中要控制摊铺厚度和摊铺速度，以满足摊铺现场施工的要求。

（2）科学管控施工材料。双层摊铺施工会使用到两种不同类型的混合料，为了控制摊铺施工作业的连续性，另外增设拌合站，严格控制混合料的原材料质量，使其达到施工的标准。

（3）全面施工质量检验。双层摊铺技术和其他技术相比，其对质量的要求相对更高，在整个施工过程中要做好质检工作，采取随机取样抽查摊铺和碾压质量。

（4）确保摊铺平整度符合工程建设相关标准和要求，严格控制摊铺厚度和摊铺车辆的行进速度等[6]。

（5）纵横向接缝灵活处理，确保沥青路面施工的整体质量。

4 结语

由上文得知，双层摊铺技术在沥青路面铺设中的应用效果显著，得出以下结论：

（1）采用双层摊铺技术对沥青路面进行施工，实现摊铺与碾压施工流程合二为一，缩短施工时间，提高工作效率。