沥青摊铺施工技术在公路路面工程中的应用

程彬

（山西路桥隰吉高速公路有限公司，山西 临汾 041300）

0 引言

高速公路路面施工质量决定着车辆通行的舒适性、安全性及出现质量病害的可能性。随着我国公路交通运输事业的迅猛发展，高速公路里程持续增长，对路面工程的施工质量提出了更高的要求。摊铺施工工序作为重要环节，具有较强的技术性和综合性，为确保摊铺施工质量，应合理选择摊铺机械并设定摊铺参数，加强施工质量控制。鉴于此，就高速公路路面工程中沥青摊铺施工技术的应用及质量控制举措展开探究具有重要意义。

1 工程概况

案例工程为山西省太原市东二环高速施工项目，公路全长为33.199km，起始桩号和终点桩号分别为K0+000 和K33+199.426，设计行驶速度为100km/h，路基宽度33.5m，合同总造价4.6 亿元。路面施工工程量如表1所示。

表1 太原市东二环高速施工项目路面施工工程量

2 沥青摊铺施工技术在东二环高速项目中的应用路径

2.1 摊铺材料配制

考虑到施工材料对沥青路面质量有较大的影响，因此材料配比环节应严格依照公路工程实际需求，将沥青材料稳定性和低温韧性的优势充分发挥出来。该项目施工中依据现场实际情况及工程需要，确定沥青原料为A 级70#石油沥青，性能指标如下：一是25oC 时密度为1.006g/cm3，针入度7.2mm；二是15oC时延度＞100cm，软化点为46oC[1]。

选择集料时考虑到集料的形状和表面纹理均会对混合料配置效果产生影响，因此在该项目中集料首选为石灰岩碎石，控制试验压碎值在18.20%，填料首选石灰岩碎石，使用前充分清理杂质，保证在磨碎处理后实现充分搅拌。

选择矿料时，为确保原材料质量，经多方数据分析，以配合比进行马歇尔试验。该项目所选材料相对密度为2.481g / cm3，稳定度为9.31kN，流值为3.2mm，空隙率为4.2%。

2.2 确定摊铺参数

2.2.1 摊铺宽度

摊铺宽度是公路路面施工中较为关键的一项指标，太原市东二环高速施工项目为满足路面质量要求，应减少纵向接缝，最大限度地提高摊铺宽度，尽量实现全幅一次摊铺。但考虑到项目路幅较宽，实现一次摊铺难度较大，为达成路面摊铺质量要求，采取分幅摊铺并落实如下要点：第一，摊铺作业中控制接缝两侧重叠距离在5cm 左右。第二，进行两层或以上的摊铺作业时，上下接缝位置错开至少20cm 距离。第三，以梯队形式进行摊铺作业时，控制摊铺机的前后距离在10m 以上。

2.2.2 摊铺厚度

除摊铺宽度外，摊铺厚度也是较为关键的指标。太原市东二环高速施工项目中考虑到若沥青摊铺层厚度较小，将对摊铺机熨平板的上下浮动产生影响，导致熨平板难以实现正常倾斜，甚至在一些情况下出现负倾斜的情况，影响摊铺效果。因此，该项目严格控制沥青摊铺厚度，使其最小值大于混合料中最大粒径的2 倍。在摊铺作业前设置长度较熨平板长且厚度为摊铺层厚度的1.15～1.20 倍的方垫木，混合料的虚铺系数为1.15～1.20，摊铺厚度为（1.15～1.20）×压实厚度[2]。

2.3 测量放样

将设计标准作为依据确定路面标高位置，测量放样时控制高度在路面高度的10cm 以上，精准定位弯坡点和调控点并予以标记，为后续施工提供放样参考。该项目中放样工作如下：其一，钢桩钉设，将钢桩钉设在路缘石以外15cm 的位置，每桩间距控制在10m 左右，桩托杆位置测定高程，高程数值比纵向设计标高多出40cm，纵坡变点位置增设桩，并在末排桩的两端位置设定地锚。其二，拉拴准绳，从地锚一端开始经过钢桩托杆后，拉至另一端地锚，并利用紧线器拉紧钢丝绳，将钢丝绳利用火烧丝在托杆上拴紧。拉力测量仪安装于紧线器上，对基准线的拉力予以实时监测，达到800N 则为合格，确保基准线处于拉紧状态。在施工过程中为保证基准线满足标高要求，安排工作人员全过程检测基准线标高。

2.4 沥青混合料运输

严格依照沥青混合料配比，在拌和站配制沥青混凝土后使用15t 自卸车将材料运送至施工现场，实现随拌随用。装料前为避免沥青混合料在料斗内黏结，事先在车厢内壁均匀涂抹1∶3 的柴油和水的混合物。完成装料后迅速运送至施工现场，避免混合料温度下降不符合施工要求。到达施工现场后检查混合料是否出现离析、结块等问题，检查无误后安排卸料。

2.5 沥青摊铺施工

太原市东二环高速施工项目所用摊铺设备为7.5M 鼎盛1200 型摊铺机，能实现摊铺厚度的动态调整，以路面设计横坡及分层摊铺厚度为依据调整控制系统。

运输车辆进场前予以冲洗，避免轮胎中夹杂的泥土对摊铺现场形成污染，在卸料时安排专人指挥，保证混合料的均匀供给。摊铺机熨平板温度到达130oC时开始摊铺作业，施工时若遇15oC 以下低温环境，则开启摊铺机的加热保温装置，确保混合料摊铺温度合格。摊铺速度是影响摊铺质量的重要因素，该项目以下列公式计算摊铺速度的理论值[3]。

式（1）中：V——摊铺速度（m/min）；Q——拌和机拌和料量（t/min）；b——摊铺机摊铺宽度（m）；h——路面压实厚度（m）；r——沥青混合料密度（t/m2）。

经计算将摊铺机行进速度控制在2m/min 左右，慢速均匀前进，确保送料器中的料在螺旋叶片以上，摊铺作业时观察料斗中沥青混合料是否充足，在料斗的侧挡板处进行拢料。该工程为实现连续性摊铺作业，摊铺现场控制待卸料车辆至少为3 辆，摊铺过程中安排专人对摊铺厚度及横坡进行检测，一旦发现误差及时调整。通过严格落实摊铺施工工艺，该项目实现了全程连续性摊铺，摊铺完成后进行沥青混合料碾压，提高路面平整度及密实度。

2.6 沥青碾压施工

沥青混合料摊铺完成后随即进入碾压施工环节，以保证路面材料的压实度和平整度。案例工程项目碾压工序遵循紧跟、慢压、高频、低幅的原则，压路机紧随摊铺机进行流水化作业碾压，在完成终压后将路面车轮印迹消除，使路面工程指标满足要求。

振压时遵循先停振再停机、先起步再起振的原则，保证相邻碾压范围有1/2～2/3 轮宽的重叠，由低侧向高侧碾压。碾压时为避免沥青混合料出现黏轮现象，轮胎表面应洒水冷却，对于边角等压路机不便于碾压的位置，安排施工人员进行人工振动夯实。碾压施工分为初压、复压和终压，该项目碾压工序及设备参数如表2所示。

表2 路面碾压施工流程

路面无明显轮迹后停止碾压，控制终压时温度在90oC 以上，碾压完成后对现场予以交通管制，禁止车辆停放。

2.7 沥青接缝处理

分车道对沥青进行摊铺时，为保证施工质量，落实如下施工技术要点：由于摊铺宽度无法实现全幅一次性摊铺，实际施工中不可避免地会产生纵向冷接缝，该项目施工中对纵向冷接缝予以针对性处理。在完成一幅摊铺工作后，经碾压检验合格后使用3m 尺检查冷接缝边缘，利用切割机将不合格的沥青混凝土及时切除，将切面平行于路面中心线。在对第二幅进行摊铺作业时，以第一幅作业面为纵向基准线同时配置横坡传感器，控制摊铺机的行走，在实际摊铺作业时把控摊铺宽度实现5～10cm 的重叠，碾压时先行走在已经压实的路面上，再碾压10cm 左右的新铺层，覆盖已压实部分10cm 进行碾压，保证接缝压实的紧密性[4]。处理横向接缝时，利用钢筒式压路机进行碾压处理，控制压路机在已压实路面上，先对新铺层15cm宽度予以碾压，随后每次向新铺料方向移动15cm 左右，直至完全于新铺层上碾压，再进行纵向碾压，实现横向接缝的完全消除。

3 东二环高速项目沥青摊铺施工质量控制对策

3.1 加强混合料摊铺温度控制

为保证摊铺作业质量，应避免摊铺时出现摊铺机和运料车的碰撞，事先与摊铺机手和卸料车司机进行沟通，控制摊铺机和卸料车之间保持恒定距离。在摊铺作业时，安排工作人员密切关注混合料温度，确保摊铺温度的合理性，将摊铺温度控制在130～150oC 左右，最高温度不可超过160oC，施工时遇低温降雨天气，即安排暂停摊铺作业。

3.2 加强混合料摊铺质量检查

随着沥青路面施工工序的进行，该项目安排施工人员对沥青摊铺质量进行全面检查，如严格控制材料松铺厚度在松铺系数和设计层厚度乘积范围内。对路面横坡或路拱位置进行全面的松铺层厚度检查。施工时关注运输车辆备料情况，控制现场至少3 辆车等待卸料。经系统计算，将摊铺机行进速度控制在2m/min 左右，保证摊铺作业稳定进行。在混合料铺筑时确保螺旋送料器匀速转动，保证混合料在送料器高度的2/3 位置。另外，对于碾压设备不能充分压实的位置，安排作业人员予以人工夯实，保证沥青混合料摊铺作业质量。

3.3 调整自动找平装置

自动找平装置是沥青摊铺作业中必不可少的一项配置，是保证沥青摊铺质量的重要装置，其工作原理为利用装置内横向和纵向调节子系统，实现液压、电控和机械控制的关联操控。该项目作业时，检查纵坡传感器、横坡传感器及传感跟踪元件的规范安装，将已完成的摊铺层作为基准面。在对最后一层路面进行摊铺整平时，不使用自动调平装置，利用摊铺机自带的调平功能进行调平操作。太原市东二环高速施工项目所用摊铺设备为7.5M 鼎盛1200 型摊铺机，其熨平板组合刚度大，更适合纵向横向组合调平，施工过程中难以实现调平时，于两侧设置基准线，实现横坡度的有效控制。

4 太原市东二环高速施工项目路面工程质量检验

案例工程项目摊铺、碾压工序完成后，对施工范围内车辆进行管控，禁止作业车辆在路面上停留，施工后每200m 检验路面平整度及压实度，经质量检验，均满足施工设计要求，路面横向接缝及纵向接缝都已得到妥善处理。通车运行以来尚未出现明显的质量病害，为太原市交通运输产业的发展做出了巨大贡献。

5 结语

综上所述，高速公路工程建设丰富了人们出行方式，对交通运输的发展起到了推进作用。路面作为高速公路的基础构成之一，施工质量直接影响车辆通行的舒适性和安全性，应高度重视路面摊铺及碾压施工。太原市东二环高速施工项目合理运用沥青摊铺施工技术并落实相应质量控制对策，于既定工期内完工且施工质量符合设计要求。伴随着科学技术的更新迭代，在高速公路工程施工建设工作中更应重视施工技术的创新与优化，不断提高路面工程摊铺作业效率及质量。