沥青混凝土路面冬季施工技术

李泽清

（中交一公局第六工程有限公司，天津 300456）

0 引言

随着国家基础设施建设的日益完善和人们生活水平的逐渐提高，整个社会体系也在高速运转，受不可抗力气候环境影响和社会快速发展影响，一些基础设施需要及时维护维修和及时完成改扩建施工，以满足社会需要。一些工程项目为了满足安全环境要求和使用要求，需要在非常规条件下组织施工。

1 项目背景

京港澳高速公路是国家级高速公路，为充分发挥其主要通道作用和功能，改善服务区形象，完善服务功能，提高服务水平，满足日益增长的高速公路人车需求，为过往司乘人员提供更加多元的优质服务，河南省交通厅服务公司组织进行京港澳高速公路明港停车区改服务区工程，改扩建原有停车区服务房屋和停车场区，拆除原有进出服务区匝道，新建两条进出服务区匝道。

明港服务区位于河南省南部，属于暖温带大陆性季风气候，年平均气温13～21℃，一月份平均气温零下2～7℃。匝道工程于2021 年开始进行路基和涵洞加宽施工，历经一个月时间完成路面水泥稳定碎石底基层、基层施工，两个月的时间完成路基和涵洞工程加宽施工。由于进出服务区匝道顺接主线施工占用了京港澳高速公路第四通行车道，为了保证施工安全，在第三车道外侧设置了隔离围挡。京港澳高速通行车流量大，货物运输车辆多，冬季雨雪天气影响导致路面湿滑，占用通行车道设置围挡安全隐患大。为保障高速通行安全，需完成服务区匝道沥青路面施工，拆除通行车道围挡，以保障冬季通行车辆通行安全。项目利用晴好天气，于2021 年1 月组织开始施工，施工时天气温度2～7℃。

2 施工组织及施工方法

沥青混凝土混合料属于温效性材料，施工时材料温度降低可塑性和可施工性降低，当温度低于规范要求的施工温度时，很难保证施工质量，严重影响沥青混凝土路面的密实度和平整度，降低沥青混凝土路面的使用功能。所以，冬季沥青混凝土路面施工，关键在于控制沥青混凝土混合料在运输过程中的降温速度和施工过程中的降温速度，保障沥青混凝土混合料的施工温度。

2.1 施工准备

2.1.1 施工材料准备

项目沥青路面工程沥青混合料采用外购商品沥青混合料，施工前在商品沥青混凝土站料场抽取原材料，委托有资质的试验检测机构按设计要求并考虑冬季施工因素进行沥青混凝土配合比设计。根据试验检测机构的沥青混凝土配合比设计经验和地方冬季施工情况，沥青混凝土配合比设计中油石比较正常施工条件提高0.1%，施工中沥青混凝土出厂温度按规范要求的上限控制。

混合料材料要求。为了提高表面层沥青混合料的使用性能，根据工程所在地的气候分区及交通等使用要求，参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）的规定，沥青材料中、下面层均采用A 级70 号道路石油沥青，上面层采用基质沥青为A 级70号道路石油沥青的改性沥青。粗集料，AC-13C 型混合料中粗集料采用硬质耐磨石料，磨光值需大于40；AC-20C 型混合料中粗集料采用优质石灰岩；粗集料形状应接近立方体，并具有良好的嵌挤能力，面层石料要求采用大型反击式破碎机加工成具有良好的颗粒形状，并洁净、干燥、无风化、无杂质。表面层具有1 个破碎面的颗粒含量比例为100%，具有2 个或2 个以上破碎面的颗粒含量比例不低于90%；下面层具有1 个破碎面的颗粒含量比例不低于90%，具有2 个或2个以上破碎面的颗粒含量比例不低于80%。面层集料与沥青的黏附性均不低于4 级，当黏附性不满足要求时，应掺加1%～2%干燥的磨细生石灰或消石灰粉、水泥等。细集料必须由具有生产许可证的采石场生产。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，细集料应采用以优质石灰岩石料为原料，并采用专用的制砂机加工的机制砂，其级配应符合S16的要求。沥青混合料的矿粉必须采用由石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，沥青混凝土拌和站除尘装置回收的粉尘不得作为填料使用。

2.1.2 施工机械设备准备

选择机械性能良好的运输设备、摊铺设备、碾压设备，以保障施工的连续性，减少沥青混合料运输过程中温度损失和施工温度损失。

该项目沥青混凝土路面施工用运输设备为车况良好的前四后八翻斗运输车，数量根据运距、当天计划运输混合料数量和现场摊铺机摊铺速度确定，每车每次运输混合料35～40t，车辆两侧侧帮采用帆棉被黏附，卸料后门采用帆棉被黏附，车顶采用帆棉被覆盖，以降低混合料在运输过程中温度降低速度（见图1）。

图1 沥青混合料运输车辆

该项目用摊铺设备为2018 年生产的ABG423 摊铺机，碾压设备为两台2018 年生产的戴纳派克双钢轮压路机和一台2019 年生产的徐工胶轮压路机（见图2）。

图2 摊铺和碾压设备

2.1.3 施工现场准备

在沥青混凝土路面摊铺施工前对下承层进行全面检查，包括平面位置、高程、中线、横坡、宽度、平整度及表面清洁情况，不符合要求时，及时处理，处理完成方可进行摊铺作业，避免施工过程停顿。施工前首先放出路面两侧的边线，并支设模板。下、中面层采用传感器走钢丝线控制沥青混凝土路面高层和摊铺厚度，上面层采用非接触式平衡梁对摊铺的厚度进行控制。摊铺过程中及时检测沥青混合料的摊铺温度和沥青面层的高程及摊铺厚度是否满足设计和规范要求；检测频率要符合规范要求。

2.1.4 沥青混凝土摊铺准备

提前30min 对摊铺机熨平板进行加热，使熨平板温度不低于100℃。调整摊铺机熨平板夯锤压实装置振动频率和振幅，提高路面的初始压实度以减少沥青混合料摊铺温度损失。

2.1.5 沥青混凝土施工的其他准备工作照正常施工方法组织进行。

2.2 沥青混凝土路面冬季施工控制要点

2.2.1 卸料摊铺

混合料运输车辆到达摊铺现场及时检测到场温度。到达现场3 辆以上后开始组织卸料摊铺。卸料从到达施工现场的第三辆车开始。安排专人指挥沥青混合料运输车辆卸料，当卸料的运输车中混合料卸下2/3 后，待卸料运输车方可揭收运输车斗顶覆盖的帆棉被。运输摊铺机输料刮板送料至混合料完全覆盖螺旋送料器后，再开始摊铺。摊铺机摊铺速度控制在1.5～2m/min 匀速摊铺。

2.2.2 沥青混合料碾压

碾压设备防黏轮采用人工涂抹油水混合液的方式，不得采用喷水方式，防止采用喷水方式加速沥青混合料温度损失。

现场施工不划分碾压段落，3 台压路机联合作业，交错碾压向前推进。初压由一台胶轮压路机紧跟摊铺机进行，紧跟封压，以减少混合料温度损失。碾压速度在2～3km/h；复压紧跟初压后开始且不得随意停顿，采用2 台双钢轮压路机进行碾压，第一遍前进静压，后退开启弱振碾压1 遍，然后开启振动再碾压4遍，碾压速度控制在3～4.5km/h；终压采用一台双钢轮压路机静压1 遍收面，碾压控制在3～6km/h。

现场配备1 台小型双钢轮压路机，用于大型压路机无法进入压实地段，如摊铺机前缺陷处理，路缘石根部及桥头搭板处。配备1 台平板夯机，用于处理局部料温度低需要更换处理或单独局部夯实。

2.2.3 特殊部位处理

初始接缝处理。开始摊铺时，因摊铺机料斗、刮板器、熨平板温度低，会导致初始接缝处混合料温度低，接缝不平顺。采取的处理措施：待摊铺机铺筑约10～15m，初压完成后，将接缝处温度低的沥青混合挖出置换，双钢轮压路机先横向碾压接缝，人工进行增减料处理，使新老接缝平顺，在纵向正常碾压。局部不平整采用平板夯处理。

摊铺过程中，减少摊铺机料斗的收斗次数，如出现局部混合料温度低，则挖出置换处理。

每天施工结束时，由于摊铺机料斗余料和螺旋输料器部分混合料温度低，会出现混合料离析和不易压实情况，采取切除处理。

2.2.4 开放交通。冬季施工沥青混凝土路面，沥青混凝土路面表面温度散失较快，当混合料表面温度低于50℃时，混合料内外部温度差较大。开放交通，可采用插入式温度检测工具进行检测。避免沥青混合料内部温度较高出现车辆轮痕（见图3）。

图3 施工完成的沥青混凝土路面

3 结论

其一，施工组织。冬季沥青混凝土路面施工，施工前全面检查，保证准备工作完善。施工人员较正常施工多配置3～5 人，提高特殊情况处置速度。施工设备保证状况良好，避免施工中断。

其二，施工过程控制情况。施工过程中对每车沥青混合料出厂温度检测和到场温度进行检测。普通70 号沥青混凝土出厂平均温度162℃，改性沥青混凝土出厂平均温度168℃，运输平均时长65min，普通70号沥青混凝土到场平均温度146℃，运输温度平均损失16℃，改性沥青混凝土到场平均温度153℃，运输温度平均损失15℃。对运输车辆四个外邻面采用帆棉被黏附，沥青混合料运输车辆保温层效果较好。

沥青混合料摊铺后对沥青混合料摊铺、碾压温度进行检测，已摊铺的沥青混合料表面温度散失较快，汇总检测数据，以沥青混合料摊铺温度145℃为例，摊铺后胶轮压路紧跟初压，初压后检测沥青混合料温度132℃，5～10min 完成初压。复压后检测沥青混合料温度85℃，沥青混合料表面温度52℃，复压时间控制在20～51min。混合料摊铺完成后应在30min 内完成复压。

其三，现场取料制作马歇尔试件，通过试验检测，各项指标复核设计和规范要求。

其四，施工结束后对对完成的施工路段进行取芯，芯样密实度符合设计及规范压迫求，进行平整度检测，符合设计要求。

冬季，气温在2～7℃，沥青混凝土路面施工，采取以上的施工组织和施工过程控制方法，施工产品符合设计和规范要求。