高速公路宽幅沥青路面施工质量综合管控技术

孟凡冰

(中铁十六局集团第三工程有限公司，浙江 湖州 313000)

1 工程概况

杭州绕城西复线湖州段联络线段始于浙江省湖州市德清县北部康乾街道戴家附近，与杭宁高速设武康枢纽相接，与杭州绕城高速公路西复线湖州段扩容起点顺接，起点桩号LK0+000，终于浙江省湖州市德清县东部禹越镇，在练杭高速德清服务区设新市枢纽沟通练杭高速，并与规划联络线嘉兴段顺接，终点桩号LK24+666.620，主线全长约24.667 km。

主线路面采用双向六车道高速公路标准，设计速度为100 km/h，路基标准宽度为33.5 m；主线路面结构组成：4 cm厚SMA-13细粒式改性沥青混合料表面层+6 cm厚SUP-20中粒式改性沥青混合料面层+8 cm厚SUP-25粗粒式沥青混合料下面层，沥青混合料总量约366 000 t，其中含SMA沥青混合料约100 000 t。

2 严格原材料质量管控、集料自采加工

2.1 优质选材，严控母料品质

沥青混合料质量的关键是集料的质量，从母料质量来把控集料加工质量就是从源头上管控沥青混合料的质量。母料主要来源于路堑大开挖路段岩石，碎石加工前，对自采母料进行严格的岩性检测、筛选和分拣，优选合格母料源，石灰岩为中下面层母料，并采用三道分拣的方式层层筛选母料，保证母料材质合格规范、质地洁净均匀。为破解集料短缺、外购质量不稳定等难题，推广采用路面碎石自加工，从源头控制加工材料的进场质量，保证成品质量的均匀性和稳定性。

2.2 优化加工方式、严控集料成品质量

基于项目实际需求，科学规划碎石加工场，并考虑产能、整形效果等要素，增补、改进碎石加工设备，最终形成“43211”生产工艺流程进行加工生产，即“4处除尘、3级破碎、2级筛分、1次整形、1个中转仓”，保障综合产能和整形效果，确保碎石加工品质优良。

一是在振动筛及整形机下方安装4套大功率粉尘吸收装置，减少集料粉尘含量；二是为提升集料的破碎质量，在常规的二次破碎加工基础上增加单缸液压圆锥破；三是在喂料口下方采用棒式给料机筛除5 cm以下细料及扁平状石料，并在中转仓处设置振筛筛除初破时产生的3 cm以下细料；四是对整形机进行“由小改大”，选用大型整形机，将大小集料都整形为颗粒状；五是增设中转仓，确保一破后单缸液压圆锥破加工处于持续充盈状态。同时，创新性采用自动皮带传输，将成品碎石均匀输送到对应仓位，减少铲车转运次数，大幅提高工作效率，提升运输安全性和便捷度，减少扬尘和地面污染。经多次优化形成匹配度较高的成套破碎整形生产线。

3 沥青路面设备选配

3.1 沥青混合料拌和站建设

沥青拌和站的建设采用环保型沥青拌和站、封闭料仓、沉淀池、洗车池、视频监控、智能监控的标准建站。

3.2 沥青混合料拌和站

热拌沥青混合料拌和设备选择玛连尼5000型间歇式沥青拌和站，能够自动控制性能。理论产能400 t/h、6个冷料仓、6个热贮仓、总贮量140 t。6个沥青罐、总储存量270 t。2个矿粉罐、总储存量150 t，并且安装物联网监控系统。拌和站上料速度340 t/h，拌和数量4.8 t/盘，干拌时间5～7 s，湿拌时间27～30 s，加料时间16～20 s，卸料时间5～8 s，整个搅拌周期时间控制在48～57 s，沥青加热温度控制在150℃～160℃。

3.3 沥青混合料搅拌环保设备

符合环保要求的玛连尼5000沥青拌和站采用天然气代替重油来加热石料、沥青等。在沥青拌和站原有的环保设施上增加一套除烟环保设备，主要由喷淋塔和等离子光氧一体机组成，便于烟气收集和处理；在原有的布袋除尘基础上增加一套脉冲除尘设备，主要用于冷料仓、皮带和废料仓的除尘。

3.4 沥青洒布车、沥青碎石同步封层撒布车

改性乳化沥青+碎石下封层、透层的沥青碎石同步撒布，采用DGL530TFC-T424沥青碎石同步封层车，沥青碎石同步撒布宽度3～7 m，中、上面层的粘层采用MT5085GLQP智能沥青洒布车，沥青撒布宽度3～6 m。针对下封层和桥面防水粘结层，通过智能型同步碎石沥青洒布车均匀洒布沥青和集料，保证碎石覆盖率超过70%，不可重叠，安排人员扫清多余料。

3.5 沥青摊铺及压实设备

高速公路宽幅沥青路面施工主题是“配比合理、级配稳定、摊铺均匀、压实充分”。使用2台福格勒2100-3 L沥青摊铺机开展下面层、中面层沥青混合料摊铺施工，且增设防离析链条和橡胶挡板，6台13 t的BW203-AD-4双钢轮压路机，5台30 t的XP303胶轮压路机进行下面层、中面层沥青混合料的碾压，2台宝马格小型压路机对沥青混合料的左右两侧边沿进行压实，应用1台超大型沃尔沃9820沥青摊铺机全幅摊铺上面层，使用7台13 t的BW203-AD-4双钢轮压路机进行上面层沥青路面压实。

3.6 沥青混合料运输设备

采用15台30 t的6面保温环保车况良好的自卸车进行运输，为了降低沥青混合料运输过程中温度的散失，在运料车的侧面、尾部里面填充石棉等保温材料加焊铁皮包封，运输时增加双层保温防尘蓬布，防止混合料温度散失过快。在摊铺时也要使用篷布覆盖运料车。

车辆在装料过程中运料车平稳移动，车辆应前后移动进行分层装料，至少移动3次。从源头降低混合料离析现象，测温员使用热电偶温度计插入测温孔15 cm处检测出厂温度。沥青混合料到场温度应处于175℃以上，运料车距离摊铺机10～30 cm，禁止相互触碰。运输自卸车的台数应与摊铺机的摊铺速度相匹配，必须保证沥青混合料运送的及时性，且至少要有5～6车沥青混合料。

4 沥青混合料的摊铺

4.1 沥青混合料面层施工

4.1.1 松铺系数及厚度控制

初步设计的松铺系数为1.2，沥青混合料摊铺前按相应里程桩号测量水稳基层顶面标高，再测出松铺以后及压实以后的标高，每个区检测5个断面，每个断面测4个点，总共40个点。通过计算得出松铺系数为1.2。根据高程测量，沿两侧设置钢丝，两台摊铺机的中间通过铝合金梁管控标高和平整度，根据松铺系数确定导向控制线高度，挂好导向控制线，采用扭绕式钢丝，直径≥6 mm,且钢丝拉力>1 000 N，每10 m设一钢丝支架。

摊铺全程中，安排人员加强对铺筑厚度和外观质量的检查，在检测松铺厚度指标时，沿摊铺机熨平板的宽度方向分内、中、外三个测点，随着设备的前进，在1 m内测定3个厚度值，其平均值即为该处的铺层厚度[1]。在摊铺初始时期，连续性地检测厚度，直到其趋向稳定且满足要求为止。在进入稳定摊铺作业阶段后，最好按照每间隔20 m的桩号检测一次厚度，并完成记录结果。如果松铺层厚度偏差过大并出现向某一方向(正向或负向)增大的趋势时，立即调整厚度，调整不得过快，做到平缓过度，通常以摊铺机行走4～5 m。

4.1.2 沥青混合料下面层、中面层摊铺

使用2台福格勒2100-3 L摊铺机阶梯摊铺沥青混合料，摊铺机相距5～10 m，摊铺搭接宽度为5～10 cm，两台摊铺机型号和性能基本相同，摊铺过程中摊铺机前后间距控制在8 m，为确保路面平整度同时保证连续摊铺，摊铺速度在1.5～1.6 m/min。两侧设置钢丝来准确控制高程。距离中央分隔带一侧，在左边设置钢丝，在右边则设置铝合金导梁控制摊铺层横坡；后面摊铺机右侧设置钢丝，左侧用摊铺过的层面来控制高程。

摊铺之前，再次核实熨平板拉线，并提早0.5～1 h将熨平板预热到100℃以上。两台摊铺机振捣频率一致为33 Hz左右，振幅0.4～0.6 mm；夯锤频率放置4～5级，熨平板频率控制在15～25 Hz，初始压实度不小于85%，加强对松铺厚度的检测，如发现不满足要求必须调整。

在摊铺机正常运行中，严禁随便更改摊铺速度和振动频率。摊铺时，在摊铺机前30 m范围外安排技术人员检查钢丝绳的高度和松紧度，并检测横坡度、松铺厚度和摊铺温度，摊铺温度不得小于135℃。

4.1.3 沥青混合料下面层、中面层压实

沥青混合料下面层、中面层采用3台13 t双钢轮振动压路机、4台30 t胶轮压路机、1台小型双钢轮压路机压实，正式开展作业之前需检查设备，确保压路机运行正常。

沥青混合料下面层、中面层的初压采用2台双钢轮压路机分别紧跟一台摊铺机，第1遍静压，振压1遍，共2遍。复压采用4台胶轮压分2组，分别紧跟一台摊铺机碾压，共6遍。沥青混合料辗压时相邻辗压带重叠胶轮1/2～1/3轮宽，钢轮10～20 cm。为确保边部压实度以及内侧路缘石免受压坏的可能，采用小型宝马压路机对边部进行碾压作业，必须保证施工全幅路面的压实度满足要求。

4.2 接缝处理

1)纵向施工缝。沥青混合料下面层、中面层的摊铺采用2台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝，使用松铺斜接缝，以热接缝形式进行跨接缝碾压。在已摊铺完成中预留10～20 cm宽不碾压作为后高程基准面，其有约5～10 cm摊铺层重叠，利用热接缝形式来消除跨接缝碾压过程中留下的接缝痕迹。上下层纵缝应错开15 cm。沥青混合料上面层使用1台沃尔沃9820摊铺机全幅进行摊铺无纵向接缝。

2)横向施工缝。沥青混合料下面层、中面层采取平接缝，上面层横向施工缝采取平接缝和接毛茬的方式，用3 m直尺纵向测量沥青摊铺前端的平整度，以沥青摊铺层与直尺缝隙为1.0 mm接触处定出接缝位置，用切割机垂直切割齐后铲除端部层后不足的部分，使接缝能成直角连接，及时将接缝锯切时留下的残余物冲洗干净，并涂抹改性乳化沥青。在开展作业之前的0.5～1 h，预热熨平板到温度不小于100℃，并预热之前的压实部位。通过钢轮压路机横向碾压，顺序是从铺好的路面跨缝移至新的面层，每次以20 cm为宜，直至全部移至新铺面层上。相邻两幅及上下层的横向接缝错开1.5～2.0 m。沥青路面上面层横向施工缝设在距离桥梁伸缩缝至少20～25 m，保证伸缩缝两边路面表面具有平顺性。

4.3 沥青混合料上面层施工

4.3.1 沥青混合料上面层摊铺施工

沥青混合料上面层摊铺采用1台全幅沃尔沃9820摊铺机摊铺，摊铺厚度为4 cm，宽度为15 m，采用松铺系数1.21，松铺厚度为4.84 cm。设置摊铺初始速度为2 m/min，松铺厚度、横坡等指标稳定后则开始正常摊铺，此时摊铺速度为2.2 m/min。技术员注意检测横坡度、松铺厚度和摊铺温度，控制摊铺温度不低于160℃。

4.3.2 沥青混合料上面层混合料碾压

采用7台双钢轮振动压路机，实施作业前检查设备，确保其运转均正常。于起步位置铺油布，以及为钢轮涂一薄层隔离剂或者防粘剂。将钢轮喷水调整成雾状，从而防止沥青混合料温度的下降速度过快。初压使用双钢轮振动压路机，前静后振，碾压2遍，碾压速度2 km/h。复压采用双钢轮振动压路机，振动碾压4遍，碾压速度4 km/h。终压采用双钢轮振动压路机静压1遍，碾压速度4 km/h。

4.3.3 碾压质量控制

压路机并列成梯队进行碾压，折返应呈梯形，压路机从低向高、从外侧向内侧碾压，最后碾压路中心部分，全幅碾压完为一遍。压路机压实混合料路面时，压路机轮迹的重叠宽度≤20 cm，碾压时驱动轮面向摊铺机，沥青混合料超过最低碾压温度时则停止，碾压温度应符合规范要求。初压长度控制在20～30 m，复压、终压长度控制在50～80 m。碾压过程中压路机如有沥青混合料粘轮可向碾压轮喷洒含有隔离剂的水溶液。沥青混合料碾压过程中采用“沥青混合料碾压管控系统”对碾压工作区的碾压轨迹、碾压温度、碾压速度及碾压遍数进行实时监控。

5 创新路面信息化管理模式

利用信息化管理加强对工程质量的监管，实现各模块数据的共享和互联通，自动统计和分析监测数据，对质量和安全问题提前预判并预警，使管理人员通过管控措施纠正，达到提升工程品质和管理效率的目的，为提升路面工程质量保障助力。

杭州绕城西复线湖州段联络线段沥青拌和站生产7747盘，预警90盘，有效监控混合料生产配比、质量指标波动等指标，确保生产稳定。通过智慧系统，实时有效地对试验检测数据进行采集、统计、分析、预警，以更好发挥试验检测对工程施工的指导作用，提升试验检测管理水平。

6 物联网信息化控制、采集数据智能监控

加强质量过程中的控制，运用物联网架构的传感技术和网络传导技术，从拌和开始，对各种原材料计量，拌和、运输、摊铺、碾压过程中混合料温度，摊铺机、压路机行走速度，压路机碾压轨迹和碾压遍数等数据实时采集，一有偏差立即启动分级预警，实现了工艺过程的智能监控。

7 结束语

沥青路面结构层除了需要承受各类车辆荷载作用之外，还要承受大自然中恶劣环境因素的作用，满足人们出行乘驾安全、舒适，并且保证各种车辆在高速度行驶下应有的强度、刚度和良好的稳定性。相关企业坚持以“以人为本、优质耐久、安全舒适、社会认可”为宗旨，加强施工沥青路面全方位综合施工质量管控，将沥青路面施工质量达到新的高度。

[ID:013206]