公路沥青混凝土路面施工技术

2023-01-10宋立杰

交通世界 2022年18期

关键词：集料摊铺碾压

宋立杰

（邢台路桥建设集团有限公司，河北邢台 054000）

0 引言

为保证和提高公路工程的建设质量和使用安全，在公路工程建设中，多采用沥青混凝土路面结构。该结构路面具有良好的耐磨性、抗滑性、防渗性，可以保证人们的行车体验，因此，加强公路沥青混凝土路面施工技术的研究意义重大。

1 工程概况

某公路工程全长44.2km，设计行车速度80km/h，设计为双向6 车道，路面宽度为24.8m，属于城市主干路，公路建成后预计通行量大，路面面层采用沥青混凝土结构，基层采用水泥稳定碎石结构，由于该公路为主干路，建设单位对施工质量要求严格，因此，要求施工单位做好沥青混凝土路面施工，提高人们的行车体验。

2 沥青混凝土路面施工

2.1 材料选择

2.1.1 粗集料

本工程沥青混凝土路面施工选用的粗集料为坚固、干燥、无风化问题且级配良好的碎石材料，其中下面层碎石材料为石灰岩碎石，其压碎值宜不大于28%，针片状颗粒含量宜控制在4.7%～10.2%，含泥量宜为2.7%；中上面层碎石材料为玄武岩碎石，其压碎值宜不大于13.7%，含泥量宜为0.9%，磨光值为48.7，磨耗值为10.8，所有的碎石材料与沥青的黏附性为4 级，且材料质量合格，满足施工要求。

2.1.2 细集料

选用的细集料为机制砂，其材料内部干净、干燥、无风化问题且与沥青黏附性能好，细集料的级配要求满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）的要求，细集料的含泥量宜控制在3%以内，相对密度要求≥（JTG F40—2005）2.5%，细集料的砂当量控制在60%以上，选用的细集料入场前要求质量合格，入场后合理存储[1]。

2.1.3 其他材料

除集料外，选用的原材料还包括沥青、矿粉、水。其中沥青材料的延度要求不小于35cm，闪点大雨230℃，中上面层的沥青材料中可掺加改性剂，增加材料的性能；选用的矿粉材料为石灰石粉末，矿粉的质量要求满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2005）的要求，矿粉内部保持干净、干燥，矿粉用量控制在2%左右，亲水系数宜小于1；水选用干净的饮用水，水的PH值要求在6.5左右，水中不存在其他杂质。

2.1.4 配合比设计

（1）本工程原材料全部选择完毕后，在实验室开展沥青混合料的配合比设计，混合料配比设计主包括目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计验证三个阶段。通过目标配合比设计与生产配合比设计来确定混合料中最佳沥青含量及矿料级配，利用生产配合比设计验证确定配合比的合理性。配合比的设计过程中需遵循设计标准，设计完成后报至监理单位审核，如配比经确认后遇到问题需重新开展配比设计时，需由监理工程师审批，未获批准不得随意更改配比设计中的参数。

（2）目标配合比设计中主要工作均在实验室完成，利用实验室设备对选定的原材料颗粒开展分析，同时根据本工程路面施工对混合料的要求绘制不同类型的级配曲线，绘制的曲线应顺势圆滑，不得出现各类交叉情况，依据绘制的级配曲线初步确定符合要求的矿料比例，并与沥青材料开展适配试验，以确定沥青材料的种类，随后开展马歇尔试验确定沥青的具体用量，得到目标配合比，确定后的目标配合比需进行水稳性、高温稳定性、低温抗裂型等试验，满足设计要求后开展生产配合比。

（3）生产配合比主要是确定混合料生产后的性能，其主要工作在拌和机械与实验室中进行，先利用确定的目标配合比中最佳沥青用量，每±0.15 取值一次，共获取5 组不同沥青用量的配比，再使用拌和机械依据5组中的材料用量拌和获取混合料，拌和时按比例投料，并从热料仓中取料开展筛分试验，拌和后的混合料取样在实验室中开展马歇尔试验，通过两种试验确定最佳沥青用量与矿料级配[2]。

（4）生产配合比完成后利用铺筑试验段的方式开展验证工作，若试铺路段混合料质量满足要求则向监理方提交配比设计的资料，并附有书面详细说明，说明中应包括混合料的稳定度、动稳定度、孔隙率、残留稳定度等各项性能指标的检验报告，待监理单位审批通过后，即可按照确定的配合比开展混合料的拌和。

2.2 基层处理

2.2.1 清理与检查

（1）路面施工前要对基层进行处理，首先利用工具将基层表面的垃圾清理干净，清理后的基层表面干燥、洁净、无灰尘杂质，基层的清理宽度宜宽出面层两侧30cm，清理过程中对基层存在的坑槽、突出位置进行补平和凿除，清理整平后的基层进行复测，确定基层的性能是否满足施工要求。

（2）基层复测内容主要包括其高程、平整度、压实度、填料质量等，检测结果要求满足《公路工程质量检验评定标准》（JTJ/071—98）的要求，如经检测得知基层平整度或高程存在缺陷，则施工单位需安排人员对基层进行找平，超高位置按照0.1%的渐变过渡段进行调整，所有的修复方案及情况均存档备案，复测通过后铺洒透层油[3]。

2.2.2 透层油施工

基层喷洒透层油的主要目的是增加基层与面层的黏结度，使公路形成整体，本工程透层油选用的材料为乳化沥青液体，透层油施工前要检查当天的天气情况，大风大雨或当日气温＜10℃，均不得开展透层油铺洒作业，透层油施工时采用洒布机械一次完成，喷洒过程中要求均匀，针对机械无法施工的位置可人工喷洒，透层油喷洒完成后待其向下渗透5～10cm，与基层形成整体，方可开始面层施工。

2.3 路面施工要点

2.3.1 混合料拌和

（1）沥青混凝土面层施工时先要准备沥青混合料，本工程混合料采用厂拌的方式，拌和场内的设备主要有沥青拌和设备1 台、功率为500～700kW 的柴油发电机组以及沥青脱桶设备、上料设备等。其中沥青拌和设备采用间歇式拌和机，机械生产量为500 吨/日，拌和机械中包含有热料筛分系统、拌和系统、加热系统、出料存料系统、上料系统等，可以完成混合料的拌和作业[4]。

（2）混合料拌和施工前要对机械的称重仪器进行校准，保证用量的精准性，拌和机器启动后对加热系统进行校准，保证温度的准确性，混合料拌和时根据生产配合比设计的用量向机械内投料，拌和机将矿粉加热至210℃，沥青加热至190℃并持续拌和45～60s，其干拌时间要求≥15s，拌和后沥青材料与集料、矿粉均匀混合，混合料温度控制在160～175℃，拌和结束后检查机械的筛孔，准备下一盘混合料的拌和[5]。

2.3.2 混合料运输

拌和均匀的混合料利用自卸式运输车运送至施工场地，选用的车辆载重15t，车厢内部涂刷油水混合液，避免沥青混合料与车厢的黏结，车厢中部位置设置测温孔，可以实时检测混合料的温度。向车厢内卸料时分次完成，每卸料1 次移动1 次车厢位置，移动顺序为车厢前、中、后，装料后利用篷布遮盖保温并匀速运送至场地，混合料运输过程中的温度变化不得超过5℃，运送至场地后由专人负责指挥卸料。

2.3.3 试验段施工

本工程路面面层摊铺施工前要先开展试验段施工，试验段施工的时间在开工的7d 前，施工时采用的施工方案及配比设计须获得监理工程师的批准，试验段的主要目的有2种。

（1）对生产配合比的验证。试铺路段完成后，安排检测人员取样分析路面混合料的各种性能，若满足要求则配合比验证通过，若不满足要求，则应继续调整混合料的配合比，直至满足设计要求为止[6]。

（2）确定施工中的相关参数，包括但不限于混合料拌和时的拌和时间、拌和温度，摊铺时的虚铺厚度、摊铺速度、摊铺温度，碾压时的碾压遍数、碾压速度、碾压温度等。试验段的施工全程由监理单位负责监督，施工完成后按标准方法开展抽样检测，检测质量合格后，试验段的施工数据作为正式施工中的指导。

2.3.4 混合料摊铺

（1）运送至本工程现场的混合料利用2 台高密实摊铺机联合作业，摊铺机的发动机功率≥133kW，机械具有自动找平装置和接触或非接触式平衡梁，具有速度、振幅、振频、料位的自动控制功能，机械的分料螺旋直径≥420ram。摊铺机施工前，摊铺机要经过调试检测，性能满足要求后，预热熨平板至100℃以上后开始摊铺[7]。

（2）混合料摊铺采用联合摊铺的方式，2 台机械呈梯形作业，前后搭接距离为10～20m，两幅的搭接宽度为30～50cm，摊铺时由摊铺机推动运输车卸料摊铺，摊铺速度控制在2.5～3.5m/min，混合料的摊铺温度在160～170℃，摊铺过程中机械无法施工的位置采用人工摊铺方式，摊铺后人工进行局部整平，人工施工时不得站于已摊铺完成的路面上，且整个施工过程需在管理人员的指导下完成。

2.3.5 混合料碾压

（1）摊铺完成后需及时进行路面压实，碾压目的是增加面层的耐久性、强度及抗疲劳度，路面的压实度每提升1%，路面的抗渗性能就会得到提升，路面的孔隙率每增加1%，路面抗疲劳度就要缩短35%。所以，路面压实度与公路的使用性能和使用寿命息息相关，基于此，本工程路面碾压共分为初压、复压、终压三阶段。

（2）路面初压的目的是初步整平和稳定沥青混合料，为复压施工奠定基础，此阶段应着重注意路面的平整度，初压采用12t 双钢轮振动压路机完成，碾压过程中无需开启振压功能，碾压时路面温度控制在140～150℃，碾压2遍，完成后开始复压；复压的目的是增加路面的压实度、稳定性，复压采用15t轮胎压路机与15t双钢轮压路机组合碾压，碾压过程中需开启振动功能，碾压4～6遍，碾压温度控制在120～130℃，复压结束后即可终压施工[8]；终压的目的是消除轮迹，保持路面平整，终压施工采用10t 的小型压路机完成，碾压过程中无需振压，碾压2～3遍，碾压温度控制在100～110℃。

（3）碾压过程中要注意特殊位置的碾压施工，接缝位置碾压时要保持压路机10～20cm 的轮宽位于新混合料上碾压作业；路面边缘碾压时，要距离道路两侧边缘30～40cm，以避免对道路边缘造成损坏；弯道碾压时，要注意从内向外碾压，死角位置利用小型工具压实即可，待碾压结束后不可直接开放交通，路面温度降低至50℃以下开放交通。

2.3.6 接缝处理

路面施工过程中不可避免会存在接缝问题，如中断施工2h 以上需设置横接缝，每日施工任务完成后需设置横接缝，半幅路面施工完成后需设置纵接缝，本工程横接缝的设置采用平接缝，上下层的接缝位置错开15cm 以上，且接缝位置涂刷黏层油处理，横接缝搭接时，其搭接长度在15～30cm，碾压时横向纵向碾压密实；纵向接缝采用热接缝的形式，前半幅施工中预留10～20cm路段不做碾压，作为后半幅施工的基准面，待纵接缝完成后跨缝碾压，实现路面的整体性。

2.4 检测

本工程沥青混凝土路面施工完成后，要对路面的施工质量进行检测验收，验收结果需满足《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2017）的要求，检测内容包括路面混合料质量检测及路面性能检测，混合料检测中检测项目为混合料的级配、稳定性、流值、孔隙率等，路面性能的检测项目为路面的平整度、压实度、高程、渗水系数、弯沉值、厚度等，检测不合格不得组织验收，需返工处理，检测合格后组织验收。