沥青摊铺施工技术在公路路面施工中应用

2022-07-20单乐飞

交通科技与管理 2022年14期

单乐飞

（湖南省金达工程建设有限公司,湖南长沙 410005）

0 引言

随着沥青摊铺施工技术的不断升级和更新，对公路沥青摊铺路面施工质量提出更高的要求，公路路面摊铺施工中，通常会考虑路面承载能力、使用年限及车辆荷载等因素，对沥青摊铺原材料进行科学配比，对沥青搅拌温度、搅拌速度进行有效把控，确保公路路面的抗压抗裂性、稳固性及持久性。同时，根据当地所建路况实际情况，对路面承重承载能力进行分析，依据分析结果确定公路工程中沥青混合物碾压的形状，以增强路面的安全性、平整性和使用寿命。

1 公路沥青路面结构、沥青摊铺施工技术特点相关概述

1.1 结构

图1 沥青路面结构组成示意图

1.2 特点

（1）稳定性。沥青混合料黏附性比较强，即使在高、低温环境下，也保持良好的稳定性、抗裂性，并且沥青混合料具备弹塑性，可以增强路面的平整性、弹性，防止车辆行驶中出现颠簸。

（2）防滑性。公路沥青路面在使用中，可以体现沥青混合料的防滑性，便于雨天车辆的出行。并且铺设的厚度控制在1 mm 以上，黑色的路面不会出现反光现象，使行车安全性提高。

（3）环保、节约成本。沥青混凝土路面所使用的原料比较环保，施工过程中所产生的废料较少，且旧的沥青混凝土可以二次利用，减少资源的浪费，实现施工成本的节约[1]。

2 工程概况

该文以某市公路改建工程中的一段为例，该项目起点桩号为K0+000，接原X024 线K16+500，第一合同段主线终点为K12+300，连接线终点位于某界内LK1+780，路线总长度达到12.552 km。该项目位于某市境内，为微丘+冲沟平地地貌，地势起伏变化小，其中K0-K4 地势相对较高，其高程达到156～210 m，其他路段相对较平缓，高程处于110～114 m 之间。此外，该项目涉及桥梁工程、涵洞工程、排水工程、路面工程及环境保护工程等，该文主要针对热拌沥青混合料面层施工中应用施工技术进行分析。

3 沥青摊铺施工技术在公路路面施工中的具体应用

3.1 设计沥青混合料配合比

（1）沥青的选择。在设计沥青混合料配合比之前，为了确保混合料配合比的可用性、科学性，须对沥青自身的质量进行有效把控，确保沥青自身的黏度，才能充分发挥其低温韧性、稳定性，该工程中、下面层均使用重交道路石油沥青，如表1 所示，从试验结果了解到，沥青各项性能指标满足技术规范，上面层使用SBS 综合改性沥青，增强施工的稳定性。

表1 石油沥青技术要求及试验结果

（2）集料、填料的选择。集料在提高路面稳定性方面发挥着重要作用，通常会规定集料的适用性，确保路面结构的协调性。集料自身的纹理、形状会影响施工效果，所以，该公路工程中按照集料选择标准和要求，中下面层均使用石灰石碎石，上面层使用玄武岩，以试验的方式来了解粗细集料各项指标是否满足技术标准，如表2、表3 所示。

表2 粗集料技术要求及性能实测结果

表3 细集料技术要求及性能实测结果

（3）沥青混合料。在施工过程中，为了了解所使用的沥青混合料性能是否满足要求，主要对衡量混合料性能的各项指标进行检测，检测结果如表4 所示，从检测结果了解到，该工程所使用的混合料配比设计满足行业规范要求。

表4 沥青混合料技术指标及性能实测结果

3.2 运输沥青混合料

沥青混合料的运输，选用承载量为18 t 以上，且有金属底板的自卸翻斗车。在具体运输前，将洗衣粉水溶液均匀涂抹于车厢侧板、底板上，防止沥青混合料粘于车厢上，将保温石棉被覆盖于运料车上，对车槽四角进行密封处理，防止混合料热量散失，受到灰尘的污染。同时，在装载混合料时，采取3 次或多次卸料法，即第1、第2 次卸料分别置于车厢两端，第3 次卸料置于车厢中间，避免混合料出现离析现象。当混合料送至施工现场后，由专门的人员对温度进行检查，查看温度是否满足摊铺作业的温度要求，及时清理卸料过程中洒落的残留物。

选取2016年5月～2018年3月吉林省蛟河市中医院收治的胆结石患者90例作为研究对象，均行外科手术治疗，将其随机分为研究组和对照组，各45例。其中，研究组男26例，女19例，年龄39～62岁，平均年龄（48.6±3.1）岁，病程2个月～1年，平均（5.6±0.4）个月；对照组男25例，女20例，年龄40～61岁，平均年龄（48.4±3.5）岁，病程1个月～1.5年，平均（5.3±0.5）个月。两组患者的性别、年龄、病程等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

3.3 测量与放样

在该公路工程沥青混合料摊铺施工前，须做好测量、放样工作，即掌握每个铺装断面厚度、宽度，按照预定的铺筑方案，放出摊铺机行走标线，在具体摊铺施工前，检查已铺基层，并对其标高进行复测。同时，为了减少沥青混合料离析现象，在路面施工中，使用2 台摊铺机，以阶梯式的方式进行一次性全幅摊铺施工，使用钢丝作为标高控制线和摊铺机行驶的导向线，并对钢丝顶面标高进行严格测量，在具体摊铺前进行复测，确保顶面松铺高度满足实际要求。同时，上面层使用沥青摊铺机，采取非接触平衡梁对标高、平整度进行控制。此外，在整个施工期间，应保持钢线的标高、摊铺机熨平板底板标高恒定不变，高差为一个尺高，便于施工中随时掌握标高的控制情况。

3.4 摊铺施工

在混合料摊铺施工前，先对现场杂物、垃圾进行清理，使公路基层处于清洁状态，然后检查路面基层的厚度、压实度，及时采取相应的措施来解决局部松散、坑洼等问题。在摊铺前4～8 h，基层表面喷洒透层沥青，使其与面层更好地黏结起来[2]。

（1）面层铺筑前，面层喷洒黏层沥青，铺筑好路缘石、中央分隔带缘石等后，将热沥青结合料均匀地涂刷于基层表面。

（2）中、下面层施工，使用2 台以上的摊铺机，以梯形交错排列方式进行连续摊铺，相邻两台摊铺机间距控制在10～20 m 之间，前后两台摊铺机摊铺重叠部分控制在30～60 cm[3]。

（3）上面层施工，使用1 台摊铺机进行全幅摊铺。摊铺不规则路面、厚度存在差异路面及空间受限部位时，采取人工的方式进行混合料的铺筑。

此外，沥青混合料摊铺施工中，严格按照连续、均匀、缓慢等原则，促使沥青路面平整度提高，具体应做到以下几点：

（1）确保摊铺工作的连续性。受沥青混合料自身特性的影响，应确保沥青混合料搅拌能力、运输能力与摊铺进度相匹配，满足摊铺施工连续性要求，一旦摊铺操作出现停顿，摊铺机械会冷却，再进行摊铺操作时，会受到明显的阻力，容易出现摊铺不均匀的现象。

（2）确保均匀的摊铺速度，缓慢进行摊铺施工。该公路路面摊铺施工环节，路面摊铺速度控制在每分钟2～6 m。同时，由于路面的粗糙度受摊铺速度的影响，摊铺速度越快，路面越粗糙，且路面的平整度还受振动间隔大小因素影响，所以，在具体摊铺操作中，为了确保路面摊铺的均匀性，整个摊铺过程中不得随意变换摊铺速度，保持其速度恒定。

（3）合理控制摊铺温度。该工程在正常环境下施工，沥青混合料摊铺温度应控制在110～130 ℃之间，不能超过165 ℃，在沥青混合料温度降至120 ℃前，完成碾压作业[4]。

（4）对混合料含水量、每层压实厚度进行控制。摊铺施工中，混合料含水量控制在最佳含水量0.5%～1%以上，对摊铺、碾压过程中流失的水分进行补偿，在正常摊铺过程中，混合料每层的压实厚度控制在15 cm 之内。

3.5 碾压施工

碾压施工工艺的均匀性会直接影响沥青路面的平整性、密实度。整个碾压施工包括初压、复压及终压这三个过程。

（1）初压的目的是减少沥青混凝土的空隙，获得相对平整的工作面，防止热量快速散发，为复压施工创造适宜的温度环境。该公路路面初压施工中，使用2 台双钢轮振动压路机，碾压的速度控制在2～3 km/h，碾压2～3 遍。

（2）复压的目的是保证路面密实度满足施工最终要求，该公路工程使用30 t 的胶轮压路机进行复压，碾压速度控制在3～5 km/h，对路面复压4～6 遍，复压温度控制在115～135 ℃之间[5]。

（3）终压的目的是消除复压施工中留下的痕迹，使路面更加美观、平整，该工程中使用双钢轮振动压路机，碾压速度控制在3～6 km/h，碾压1～2遍。如表5所示。此外，在整个碾压施工中，要把控好以下要点：

表5 沥青混合料压实施工

1）为了减少碾压施工中的开裂、推移等现象，在初压过程中，对碾压温度进行有效把控。而沥青稠度、压路机型号及摊铺初始密度等因素会影响碾压温度，所以，当摊铺工作完成后，立即进行初次碾压施工，将初次碾压的温度控制在±5℃左右，确保该温度处于恒定状态。

2）压路机在碾压的过程中，保持均匀的速度，缓慢地从外向内、从低向高处进行碾压施工，整个碾压过程需确保碾压的重叠，实时监测整个碾压施工过程，防止漏压、超压的现象出现。同时，为了防止碾压过程中出现不合理的换向、倒退及起动问题，造成路面凹坑、鼓包，振动压路机在倒车过程中，先停止振动，当方向转好后再振动。

3.6 处理施工接缝

在公路工程中，接缝处理情况会直接影响路面的美观性和使用寿命，所以公路沥青路面施工中，合理处理横纵施工接缝。其中路面主线上的纵向接缝，采取热接缝的方法进行处理，宽路段使用冷接缝法。对于横向接缝，沥青路面三个面层的横接缝均采取垂直接缝方式，确保路面的平整度。此外，该工程路段中、下面层使用2台摊铺机前后进行梯队作业，线路纵向不留冷接缝。

3.7 施工质量测评

道路行车的安全性主要受抗滑性能影响，能够体现公路工程施工质量，通过检测摩擦系数、构造深度来了解公路抗滑性能。施工结束后，为了了解施工路段抗滑性能是否满足规范，采取2 种方法分别对3 个不同点位进行测定，采取手工铺砂法对构造深度进行检测，使用测定仪来检测摩擦系数，其检测结果如表6 所示，从测试结果了解到，该公路测定路段抗滑性能满足预期要求。此外，为了了解路面在标准荷载下的结构变形是否满足相应要求，使用贝克曼梁弯沉仪来检测上部荷载下路面结构抗变形能力，以量化的弯沉值表示，其中选定20 个不同测点对其弯沉值进行测定，计算出其标准差、平均值，最终得到的弯沉值为27.1（0.01 mm），在设计弯沉值28.0（0.01 mm）规定范围内，满足设计要求，说明在标准荷载下，路面结构的变形情况与设计要求相一致。