市政路桥工程中沥青混凝土路面施工技术探究

谭石强

广州市第一市政工程有限公司 广东 广州 510060

1 工程概况

白云五线（机场高速～106国道）道路，全长为3.7km，为设计车速60km/h的双向八车道。本项目分为三个施工标段，其中Ⅱ标施工范围为K0+840-K2+080，即现状南方大道至空港大道路段，含空港大道下穿白云五线隧道。本项目采用沥青混凝土路面结构：4cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土+8cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土。根据现场施工实际情况，本次的沥青混凝土全部采用商品沥青混凝土。

2 工程地质条件评价

2.1 场地稳定性分析

场区为多条断裂经过，广从断裂为区域大断裂，场区一般基本上处于构造稳定状态，但进行工程建设时建议参考地震灾害评估意见。

2.2 岩土工程地质评价

2.2.1 不良地质

根据本次勘察，拟建场地在勘探深度范围内未见有活动断裂、岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流及采空区等不良地质作用；根据《软土地区工程地质勘察规范》（JGJ83-2011）6.3.4条规定，在6度地震力作用下，可不考虑淤泥②-2软土震陷影响，对抗震设防为6度的区域可不进行液化判别和处理。

2.2.2 特殊性岩土

根据本次勘察结果，拟建场地沿线场地内的特殊性岩土主要为人工填土、软土、残积土、风化岩及孤石。

2.2.3 人工填土

根据本次勘察结果，拟建道路沿线场地内的杂填土①-1、素填土①-2系新近堆填而成，局部位于道路上，密实程度不均，结构松散。由于人工填土一般强度低，压缩性较高，渗透性偏大，因此容易产生不均匀沉降，是基础设计及施工时应着重解决的问题[1]。

2.2.4 软土

拟建道路沿线局部地段发育有软土即淤泥②-2，根据本次勘察的原位测试结果及室内土工试验结果，其主要特征为：天然含水量高，孔隙比大，压缩性高，强度低。由于软土层塑性区的扩大或强度降低而使建于其上的构筑物产生附加下沉或侧向滑移，容易引起地面沉降变形、支护结构失稳及桩孔缩径等，同时对桩基的稳定性存在一定影响[2]。

2.2.5 残积土及风化岩

勘察场地内普遍分布有泥质粉砂岩风化残积粉质粘土③、强风化泥质粉砂岩④-1，它们在原始状态下强度较高，但由于其浸水容易软化、崩解，对开挖支护影响很大，在施工过程中应特别注意。

3 沥青混凝土路面施工

3.1 沥青混凝土配合比设计

沥青混凝土混合料主要由四部分组成，这四部分材料分别是粗集料、细集料、改性沥青、矿粉，对于沥青混凝土混合料中的各项材料，需要对材料进行试验，与此同时还应进行沥青混凝土配合比比较试验，以确保最佳的配合比[3]。首先工作人员需要对各种矿质材料进行筛选分析，并且以筛析结果为根据，通过对图解法合理运用，对各种矿质材料的配合比进行科学、合理的确定，根据选定的配合比选取参照规范级配选取相应的沥青用量范围，采用均匀间隔变化与前计算的矿质混合料配合比制定5组试件，每组试件数量按照规范要求则不少于6个试件，与此同时按照规范要求开展马歇尔试验，对试件的相关参数进行测定，具体包括流值、密实度以及稳定度等等，与此同时还要对试件的空隙率以及饱和度依据一定的公式进行科学、合理的计算。分析沥青用量与物理—力学指标关系图，确定沥青最佳用量，再进行水稳定性试验和抗车辙能力较核。当推荐的混合料配合比批准后，用于试验路段，组织试拌，通过试拌和相应抽检，确定配合比和拌和时间及适宜加热和出厂温度等。在沥青路面施工开始前14d内，用沥青混合料铺筑一段单幅100m的试验路面作试验，合格可作为主体工程的一部，方可继续作业。

3.2 拌和和运输

在拌和厂，对沥青混合料进行制备。在制备过程中，需要进行试配，以便于对沥青混合料的各项指标进行合理的调整，使得沥青混合料的指标达到最佳。当在拌和厂完成沥青混合料的拌制以后，采用自卸汽车，将商品沥青混合料用运输到施工现场，在装卸混凝土时，需要使用油水混合液在车厢周围以及底板薄薄的涂一层，并且将沥青混合料覆盖，保持沥青混合料的温度，一般情况下，当达到施工现场时，温度不宜低于130℃，与此同时还应注意避免运输时出现沥青混合料离析情况的发生。

3.3 摊铺作业

在摊铺改性沥青混合料时，应保持连续、均匀、不间断地摊铺。在此施工作业过程中，应采用机械化施工方式，切实高效完成摊铺作业[4]。具体应做好以下几个方面：摊铺前，对于摊铺范围内的设施，应做好相应的检查工作，重点的是要检测下层施工的质量，是否达到施工规定的要求，之后采用沥青洒布机，科学、合理的开展透油层或粘油层的施工。在施工时，主要对喷油管角度的调整，需要将其调整与路表面形成约300角的状态，与此同时还要与地面保持适当的距离。摊铺机调整好虚铺厚度、横坡，采用两次加热对熨平板进行预热。图1为摊铺作业。

图1 摊铺作业

3.3.1 施工放样

沥青过渡层采用悬挂钢丝基准线的方式控制施工，即在每台摊铺机外侧按照施工按每10m悬挂钢丝基准线，两台机衔接处理放滑杆的方法控制摊铺。为了使路面平整度更好，在中料式上面层施工，为了摊铺机能够更好的工作，保证摊铺的效果，还需要采用双纵向跨越式自动找平基准梁，将其安装在摊铺机两边，通过这种方式，可以更好的控制摊铺过程中摊铺厚度和高程。但在具体的摊铺过程中，施工人员仍然需要注意的基准梁的运行，观察是否能够准确的控制厚度和高度，一般情况下，采用以下方面进行校准，即在摊铺机起步的前50m，一是通过在铺筑路面两边悬挂准线进行控制，二是通过将滑杆放置在两台摊铺机相接处进行控制。50m后，直接通过自动找平基准梁，对摊铺作业进行控制，不再进行基准线的悬挂。

3.3.2 熨平板加热

熨平板加热沥青混凝土路面施工的一项重要工序，在每天开始施工前需要进行熨平板加热，停工后再工作也需要加热熨平板。这主要是因为熨平板的温度处30℃以下，沥青混合料的温度达到100℃以上，当二者相遇时，会发生沥青混合料冷粘在板底上的情况，当板向前移动时，粘附的粒料也会随之移动，进而就会引起摊铺表面出现沟槽和裂纹的情况。如果有必要加热熨平板，注意加热时，控制熨平板的温度，防止熨平板过热，否则板的本身会发生变形，而且摊铺时，会导致沥青摊铺表面出现拉沟[5]。

3.3.3 摊铺机供料机构操作

摊铺机供料机构主要由两部分组成，一部分是刮板输送器，另一部分为螺旋摊铺器两部分。摊铺过程中，需要二者密切配合，才能做好摊铺工作，保证塔普速度适宜，以此保证摊铺的平整度。在刮板输送器运转过程中，对摊铺室的供料量具有直接影响，一是运转速度，二是闸门的开启度。通常情况下，设定好刮板输送器的运转速度后，没有特殊情况下，不会改变其运转速度，此时就通过调整闸门的开启高度对摊铺室供料量进行调节，闸门开的过大或者过小，都会给摊铺带来不利影响。在摊铺速度保持不变的情况下，闸门开的过大会使螺旋摊铺室的沥青料积累的过多，会磨损其加速、阻碍熨平板前进阻力。在摊铺速度保持不变的情况下，闸门开的过小，摊铺室混合料量不够，仍然会破坏熨平板受力平衡，不利于摊铺厚度的控制。

摊铺时，必须保证混合料量的适宜性，一般情况下，最佳的混合料量是料堆高度与螺旋摊铺器的轴心线保持平齐，或料堆高度略高于螺旋摊铺器的轴心线。与此同时螺旋转速也需要保持适宜的范围之内。与此同时对于闸门，需要保持在最佳开度。在上述情况下，对于刮板输送器和螺旋摊铺器应尽可能的连续工作，尽可能的减少暂停运转或者再启动情况的发生，否则会磨损传动机构。

在摊铺过程中，必须保证供料量能够及时的供应上，能够持续的供料。在施工中，一旦出现摊铺机停工时，避免混合料在其内部发生凝结，需要把它送空，这样也会影响摊铺的质量。因此，必须保证供料的及时，使得混合料的摊铺能够持续的进行，为摊铺工作奠定良好基础。

3.3.4 摊铺方式

在摊铺过程中，摊铺机械应开始于横坡较低处，对于各条摊铺带，应尽量保持宽度相同，事先准备经过检查合格的运料，并且按照顺序排列等候在车摊铺机前，开始摊铺时，一边卸料，一边进行摊铺。 完成摊铺后，摊铺机驶离现场之前，需要稍稍抬起前端的熨平板，然后通过人工的方式，铲齐端部混合料，最后用碾压机械进行碾压，完成碾压后，还需要进行检查，保证平整度符合施工要求。

应根据规范要求，科学、合理的进行预定摊铺段的施工，一般情况下，需要采用一层麻袋或牛皮纸，并且将其铺设在其末端，然后再进行摊铺碾压，直至形成斜坡为止。再次施工时，洒粘层沥青之前，需要通过人工方式，将麻袋或牛皮纸的部分刨除掉，与此同时还要进行撒砂，应在预定摊铺末端形成薄层砂带，然后开始进行正式的摊铺，浇筑混合料，完成混合料的浇筑后，需要等待混合料冷却，然后切除砂带部分，沥干水分后，再继续进行摊铺。注意接缝处沥青摊铺质量，完成摊铺后，需要对其进行检查，一般采用3m直尺进行检查，进而控制好摊铺质量，保证路面施工的质量[6]。

3.4 碾压成形

沥青混合料压实后紧接着进行，不得等混合料冷却后碾压，采用相同类型的压力机，进行初压和复压，列成梯队的方式，将路面压实。在碾压过程中，需要严格压路机振动频率以及振幅，振动频率和振幅过大或者过小都适宜，一般情况下，要保证与路面铺筑厚度相协调，例如如果碾压厚度较薄时，适合宜采用高频、低振幅的方式。摊铺机在前片进行工作时，压路机紧跟其后，消除摊铺机留下的痕迹，并且在终压温度前要全部消除，在压实度达到要求时停止进行压机，避免发生过度碾压情况，否则会对路面的构造产生严重的不利影响。

碾压顺序如下：接缝处预压→全路初压→全路复压→全部终压。

压路机型的轻重选择一般为：初压轻型→复压重型→终压轻型。

压实是沥青路面施工的最后一道工序，而良好的路面质量最终要通过碾压来体现。初压:初压时，不需要等待混合料冷却，需要在较高温度下进行初压，并且要合理调整初压温度，需要充分考虑压路机类型、铺筑层厚度、沥青稠度等因素，合理确定初压温度，一般情况下，初压设置180℃较为适宜。压路机进行碾压时，应从外侧开始，逐渐向中心进行碾压。相邻碾压带需要进行，对于重叠的部分，一般需要重叠1/3-1/2轮宽，最后碾压路中心部分。

复压：在初压完成后，需要进行复压，以此使得混凝土混合料更加的密实以及稳定。复压对保证混合料的密实程度具有重要影响，因此，初压和复压必须保证良好衔接。复压时，采用的是钢筒式压路机，对路面进行碾压，根据规范要求，碾压次数不宜少于4-6遍，保证路面压实度符合规范要求，与此同时路面也无显著轮迹。

终压：通过终压，能够完全消除路面上的轮迹，使得路面的压实度能够真正达到要求，通常情况下，复压后之后，紧跟着进行终压。终压可选用10t的双轮钢筒式压路机，压实遍数为2-4遍，无轮迹即可。

接缝处碾压：在碾压过程中，需要注重接缝处的碾压，要严格按照一定程序，对接缝处进行碾压，通常情况下，先对横向接缝进行碾压，再对纵向接缝进行碾压。接缝处碾压的标准必须达到紧密一级平顺。在对横向接缝进行碾压过程中，选择钢筒式压路机，碾压时，碾压宽度设置为15cm，完成一遍路面碾压后，需要向新铺层混合料方向进行移动，每次移动15-20cm，直至全部碾压完毕为止，然后对纵向接缝进行碾压。在纵向接缝过程中，要注意相邻摊铺层，如果发现已经成形，沿着纵缝按照15-20cm的规格，进行一遍的碾压，碾压之后再进行横向碾压，接着再纵向碾压。在摊铺过程中，还应做好梯队作业时热料层相接，并且采用热接缝方式。施工过程中，对于已铺混合料部分，还需要预留部分的宽度，通常会留下10-20cm的宽度作为高程基准面，为后面的混合料的摊铺提供重要基础，最后通过跨缝碾压将缝迹进行消除。

4 总结

综上所述，本工程项目中存在不良地质，基于此，采用：4cm厚AC-13C细粒式改性沥青混凝土+8cm厚AC-20C中粒式沥青混凝土路面结构。在具体施工过程中，科学、合理的设计和拌和沥青混合料，并且采取有效的措施，做好沥青混凝土的摊铺、碾压等工作，确保整个沥青混凝土路面施工顺利进行。