大粒径沥青混凝土AC-25C 型路面施工工艺研究

王荣芳

（安徽省天长市综合行政交通运输执法大队，安徽天长 239300）

1 工程背景

本文工艺研究背景为安徽省重点工程S205 铜冶一级公路项目，该道路设计长度为60km，设计车道数为双向四至六个车道，设计速度为80km/h，设计路面下面层采用了大粒径沥青混凝土AC-25C 型路面结构，由于该结构碎石最大粒径达到31.5mm，对摊铺工艺要求甚是严苛。而常规摊铺工艺经常出现离析，碾压不密实，平整度差，渗水严重，带来质量隐患，道路运营时间内地表积水在行车轮胎碾压下产生动水压力，路面水害较重，无法达到设计使用寿命，所以需要改进现有施工工艺。

2 施工工艺准备

2.1 测量放样

依据设计文件，由测量工程师组织采集路面基层实际高程，再结合设计高程推算各桩号摊铺厚度，形成测量成果报请总监办审查批准。测量仪器采用高效率精度高的GPS 结合水准仪进行。中桩间距不大于10m，在原地面的标识物采用安全牢固的短钢钎打入基层路面，便于为摊铺时设立基准线，钢丝绳提供挂靠平台。摊铺时根据提前计算好的设计高程和原地表高程差初拟松铺系数计算出松铺高度，在打入基层路面的钢钎上标识悬挂钢丝绳的位置供沥青混凝土施工班组作业时使用。前面摊铺机中间的高程控制根据两侧的钢丝高度拉线用导梁控制，具体施工时按相邻桩距5m、10m等测量点放样[1]。

2.2 原材料及配合比试验

依据设计要求，由试验室对沥青路面所选用的原材料按照图纸设计及规范要求对沥青混凝土所采用的原材料沥青、碎石类六种规格石料进行试验，重点检测压碎值、级配组成、碎石的沥青粘附性以及含泥量。根据本项目特点，本项目配合比试验次序分别为试验室中完成的目标配合比设计、拌合场现场的生产配合比设计以及试验路段的生产配合比验证等三个阶段。本项目AC-25C 沥青混凝土混合料生产配合比最终确定的为：粗料（10～30mm）：大料（10～25mm）：中料（10～20mm）：小料（5～10mm）：细料（3～5mm）：直料（0～3mm）：（矿粉）=16%：16%：18%：15%：14%：20%：1.0%。最佳油石比为4.0%，详见表1 及图1。

表1 AC-25C 沥青混凝土生产配合比

图1 AC-25C 沥青混凝土合成级配曲线图

3 沥青混凝土拌合

沥青混合料质量的关键控制点为成品沥青混凝土的出场质量，由于25 型粒径较大，各粒径材料差异大，拌和不易均匀，容易出现离析现象。为保证沥青碎石的施工质量与进度，本项目采用了性能稳定、产量大的玛连尼4000 型沥青拌和机，该设备机械化程度高，采用电脑程控程序，便于操作和稳定生产。其工艺如下。

（1）组建沥青站生产管理人员班组，由站长、实验员、操作小组及现场管理小组组成。操作员录入生产配合比参数，实时监控设备，全生产过程包含冷料仓、热量仓以及成品仓。

（2）拌合站采用8 只、每只罐容为50t 的保温自动搅拌储油罐，采用导热油加热方式提升沥青温度。为实现控制加温后的沥青温度，采用控制导热油温度方式实现，导热油温度控制在155～165℃。

（3）投进热仓的各种规格的集料、矿粉和沥青，须以通过施工、监理单位验证后的配合比执行，集料在热仓的拌和时长在试拌后确定为45s，从集料投放至喷注沥青时长不低于10s。

4 沥青混合料运输

由于沥青混合料为高温产品，运输至摊铺全过程对温度要求极高，同时本项目采用25 型级配，对运输和装卸过程混合料需要始终保持均质，因此，制定出适合本项目现场实际情况的运输方案。

（1）由于沥青混合料为高温物品，对运输时间和路径要求较为严格，属于特种商品运输，为便于管理，需要对相关运输车辆按一定规则进行编号，张贴反光标志，报交警部门备案。

（2）运输车辆到拌合场成品料仓时，服从现场交通管理人员指挥，准确停于出料口。装料原则为先两头，后中间，目的是防止装料产生混合料离析。装料完毕后，采用专用工程保温布覆盖、车速控制在30～50km/h。

（3）沿线平交路口较多时，应考虑到安全生产及运输通畅，设专人组织指挥车辆交通安全，确保车辆顺利安全到达施工现场。

（4）对于到达摊铺现场的沥青混合料，由专人负责检查验收，合格的混合料方可用于摊铺。

5 沥青混合料摊铺

5.1 基层准备

本项目路面基层设计为5%骨架密式型水泥稳定碎石，按照设计文件要求，水稳碎石属于半刚性基层，应在此结构表面施作透封层沥青，以起到封水作用，施作时间安排在养护成型后进行，透层沥青相关技术指标满足表2 要求。

表2 透层沥青相关技术指标

5.2 摊铺施工参数准备

沥青路面基层应干净完整，无起皮和杂物，摊铺沥青混合料的机械在摊铺前应加热熨平板，其温度控制在100～110℃，避免因底板温度低产生粘结带来拉料现象。摊铺机性能要达到良好状态，重点检查熨平板的拼接、螺旋布料器的安装等，确认完好并设有预防措施后方可施工[2]。

5.3 摊铺施工工艺

本项目路面设计标准为双向4 车道，路面单向宽度为10.5m，结合摊铺机性能，采用1 台福格勒SUPER2100-2 型摊铺机、1 台福格勒1800 伸缩板摊铺，两台摊铺机形成梯队组合摊铺。

6 沥青混合料的碾压

6.1 碾压工艺分类

沥青混合料摊铺过后立即需要进行压实工艺，本项目压实工艺分成初、复、终压等三阶段。碾压质量的核心包含压实度、平整度，其控制措施采用碾压中保证混合料不产生推移、开裂，碾压始末保持合适温度来实现。

（1）碾压温度的控制：混合料初压内部温度不低于135℃，终压完表面温度不低于80℃，由现场试验员检测记录，详见表3。

表3 各阶段沥青（基质沥青）混合料施工温度控制标准

（2）试验段混合料的分别按两种类型进行碾压。

①试验段前200m 第一种碾压方式。

初压阶段使用两台振动型压路机，双钢筒型号，关闭振动稳压一遍，振动两遍，碾压时速度控制在2.0～3.0km/h，确保沥青层不出现推移、开裂。

复压阶段时胶轮压路机应紧接在初压阶段结束后开始，采用具有搓揉功能的26t 以上胶轮压路机复压碾压3 遍以上，以不出现轮迹为准，碾压速度控制在3～5km/h 左右。

终压阶段紧接在复压阶段结束后开始，采用双钢筒压路机静压模式工作，碾压时行驶速度控制在3～6km/h，两遍以上为宜，轮迹消除为准。

②后200m 第二种碾压方式。

初压阶段用26t 以上胶轮压路机碾压1 遍，紧跟着采用双钢轮压路机静压一遍，碾压速度2.5～3.5km/h，确保沥青层不出现推移、开裂。

复压阶段安排在初压后进行，采用双钢轮压路机振动压实一遍，26t 以上胶轮压路机碾压三遍，碾压过程中速度应控制在3.0～4.5km/h。

终压阶段安排在复压后进行，双钢压路机使用静压模式碾压，碾压时速度控制在为3～5km/h，直至到路面轮迹消失为止。

③碾压工艺关键控制。

压路机碾压方向和顺序为从道路标高最低侧向高侧逐渐移动碾压，且相邻两次轮迹每次纵向重叠1/2轮。压路机折返点位于摊铺机后方，断面保持呈阶梯状前进，最大限度避免碾压断面折返点位于同一横断面上，确保平整。

6.2 碾压注意事项

由于沥青路面是道路结构的表面层，承受车辆荷载和自重。而沥青路面的承受荷载能力主要依靠沥青混合料得到预期的压实来实现，所以，沥青路面的压实时需要针对关键控制点提出碾压注意事项。

（1）压实过程中需要严格控制好“五度”技术指标，即平整度、压实度、温度、速度、碾压段长度等，保证路面质量。

（2）压实过程中质量控制点为初、复、终等三个压实过程。全路段全断面均要得到均匀压实，不得出现漏压、超压。三个压实过程速度要符合表4 规定。

表4 各阶段碾压速度汇总

（3）碾压全程中，机械不得在未碾压成型具备放行交通的路段上停留、制动或转向；压实机械的起动、停止应缓慢进行；纵横向接缝需要成台阶状延伸，每遍折返时轮迹要错开，上下层、纵横缝需要错开1m 以上。

6.3 施工接缝处理工艺

6.3.1 纵缝接缝部位施工

（1）由于本项目路面宽度为21m，单幅宽度为10.5m，单台摊铺机无法一次完成摊铺作业，需要采用双机前后错开摊铺，由此产生的纵缝采用热接方式搭接，做法是将之前摊铺时路面留下10～20cm 作为前后两台摊铺机的基准面，压实时采用跨缝方式碾压以消除缝迹。

（2）纵缝施工的原则是在之前摊铺混合料尚未冷却时进行，接缝位置洒布粘层沥青，严格控制摊铺时搭接宽度和适合的松铺系数。

（3）采用热接缝方式的纵缝，要求缝边缘成直线，且避开行车道中的车轮迹线。碾压时从已成型面侧开始移向新摊铺侧路面，确保接缝密实、平顺。

6.3.2 横接缝部位施工

（1）施工横向接缝前，复核横缝距离，要求一般不低于3m，缝沿干净，摊铺前洒粘层沥青，利用摊铺机熨平板温度加热之前摊铺的路面，使之软化，便于同新摊铺混合料融为整体，在压实后达到密实。

（2）摊铺段施工结束段收尾处理时，为抵消末端因碾压推移导致结构层厚度减薄，应在接近端部前适当提升熨平板高度，增加摊铺厚度。

（3）施工横向缝时，初压采用双钢筒压路机横向振压，摊铺机外侧通过设置挡板保证接缝平整，碾压顺序按照先已压实的混合料层、后新铺层路面进行。

6.3.3 新老路纵向接缝处压实质量保证措施

（1）由于处于压实区域边部，压路机在该区域内无法错轮碾压。按照1/2 错轮压实法计算，压路机从左到右每压实一遍，接缝区域得到一次碾压，而中心区域得到两次碾压，接缝区域成为弱压实区。

（2）老路基搭接面（或台阶立面）是否顺直、平整，决定压路机能否碾压到边。如果老路基开挖立面不平整，线形不顺直，一些陡坎、急弯处压路机无法进入而被漏压，形成压实盲区，凡压路机不能作业的地方，应采用胶轮压路机和双钢筒压路机进行侧向推移碾压，直到获得规定的密实度为止。

（3）拼接处摊铺作业时采用人工撒补细料，防止大骨料离析，导致表面空隙率过大，降低沥青路面的耐久性。

（4）横向接缝类型见图2。

图2 横向接缝类型

7 养护成型工艺

当每台班摊铺的沥青混合料碾压结束后，立即管制交通，当满足开放交通的条件——路面温度50℃以下时，方可允许车辆通行。交通开放前，禁止任何车辆和施工机械驶入或停放，防止沥青面层产生蠕变流动，降低路面平整度。

8 结语

通过以上对大粒径沥青混凝土AC-25C 型路面施工工艺的研究，在笔者参与施工管理的工程背景中得到了有效的运用，解决大粒径沥青面层的离析、空隙大，造成的耐久性差的通病，该工艺科学、有效，值得推广使用。