高速公路沥青混凝土路面摊铺和碾压施工技术研究

2024-04-17石长喜

工程机械与维修 2024年2期

石长喜

摘要：简述了沥青混凝土路面摊铺碾压技术的重要性，从施工准备、沥青混凝土摊铺、沥青混凝土碾压等3各方面详细阐述了高速公路沥青混凝土路面摊铺碾压技术，结合酉彭高速公路沥青混凝土路面摊铺和碾压工程施工实例，验证了本文所述高速公路沥青混凝土路面摊铺碾压技术的有效性，为类似工程施工提供了参考。

关键词：高速公路；沥青混凝土；路面摊铺；路面碾压；施工技术

0 引言

沥青混凝土路面是高速公路常见的路面结构，其施工质量受到了广泛关注。沥青混凝土面层的摊铺和碾压技术，是沥青混凝土路面施工的关键环节之一，其质量好坏直接影响路面质量和使用寿命。为了提高沥青混凝土路面的施工质量，减少路面裂缝、车辙等质量问题，必须加强对路面摊铺和碾压技术的研究和应用。

1 沥青混凝土路面摊铺碾压技术的重要性

沥青混凝土路面摊铺施工的目的，是将沥青混凝土按照所需厚度均匀地摊铺到路基之上，进行初步振捣、夯击和熨平，为后续的碾压施工创造良好条件。在沥青混凝土路面施工过程中，如果沥青混凝土摊铺时产生薄厚不均、高低不平、接缝不齐、沥青混凝土产生离析等问题，就会直接影響沥青混凝土路面质量。

沥青混凝土路面碾压施工的目的，是通过控制碾压温度、碾压压力和碾压遍数等技术参数，使沥青混凝土充分融合，形成平整度和密实度等指标符合技术规范要求的沥青混凝土路面。如果碾压不足或过度，都可能引起沥青混凝土路面产生裂缝、车辙、松散等方面的质量缺陷，直接影响路面的使用性能和使用寿命。

因此合理的路面摊铺和碾压技术，对于提高沥青路面的施工质量具有重要意义。本文基于混凝土路面摊铺和碾压技术，探讨高速公路沥青混凝土路面施工的关键环节和质量控制措施，以期为类似工程提供参考和借鉴。

2 高速公路沥青混凝土路面摊铺碾压技术

2.1 施工准备

为了保证高速公路沥青路面顺利施工，在施工前需要做好准备工作。首先准备施工中所需的施工机械设备，包括摊铺机、压路机、自卸车、运输车等，并检验其安全技术性能；其次准备所需材料，包括沥青混凝土等，将这些设备和材料运输到施工现场，并对其进行合理储存[1]。最后对施工路面进行清理，将准备摊铺沥青混凝土的路基表面的树根、枯叶、石块等杂物全部清理干净。

2.2 沥青混凝土摊铺

2.2.1 基本要求

连续、稳定地摊铺沥青混凝土是保证高速公路路面平整度的重要手段。使用自卸车将沥青混凝土运输到施工区域，采用沥青混凝土摊铺机开展摊铺施工。沥青混凝土摊铺施工规程要求摊铺机以缓慢、均匀、连续的方式进行摊铺，摊铺过程中不允许任意变速和停机，以保证路面的平整度，防止沥青混凝土离析[2]。摊铺机的摊铺速度由沥青混凝土摊铺的厚度和宽度等因素决定，摊铺速度应控制在2～6m/min范围内。不可随意以一种较快的方式进行摊铺，然后停下来等待下一车沥青混凝土[3]。

在摊铺好的沥青路面上进行压实作业之前，严禁人员在已摊铺路面上踩踏。在摊铺过程中通常无需进行人工修补，仅在个别情况下进行人工修补。比如摊铺的沥青混凝土路面产生局部离析，需要在工地监理的监督下进行人工修补，对于离析严重区域要予以铲除，并检查沥青混凝土质量或调整摊铺机的工作状态，若沥青混凝土质量有问题应予以更换。

2.2.2 摊铺质量控制

摊铺沥青混凝土的主要过程为：将拌合好的沥青混凝土从自卸车上卸到摊铺机料斗内，通过刮板输送器将沥青混凝土输送到分料仓，在分料仓内通过螺旋分料器将沥青混凝土均匀分布。随着摊铺机前行，在振捣梁的振捣和熨平板的熨平作用下，对已摊铺到路基表面的沥青混凝土进行初步振捣和熨平。新建高速公路的沥青路面一般分为下面层、中面层和上面层3个层次进行摊铺，每层均由摊铺机率先摊铺一段沥青混凝土路面、随后压路机跟进碾压。

在对高速公路沥青路面的下面层进行摊铺施工时，要掌握好摊铺厚度和平整度；在跨越桥头、隧道口等结构物进行摊铺施工时，采用钢索导向的方法进行标高控制，且钢索的位置应交错布置。可使用一种高性能防离析摊铺机进行半幅全宽沥青混凝土摊铺，同时在摊铺机的两边使用钢索进行导向高度控制。

摊铺过程中必须将摊铺机调节至最优工作状态，调节好螺旋分料器和摊铺机后部两侧的链板料位器，使螺旋分料器的转速与链板料位器的料门开度相匹配[4]。同时，在摊铺宽度上，要保证刮板输送器输送的沥青混凝土平面比刮板输送器高出2/3，以保证刮板输送器上的沥青混凝土在整个摊铺宽度上都能均匀分布，防止摊铺层产生离析[5]。

2.3 沥青混凝土碾压

2.3.1 不同面层碾压方法

摊铺在路面上的沥青混凝土空隙较大，故在沥青混凝土摊铺一段路面后，及时安排压路机对沥青混凝土路面进行碾压施工。由于高速公路沥青混凝土面层分为下、中、上3层，采用分层碾压技术，每层分别做碾压处理。施工方法采用振动碾压法，使用振动压路机对沥青混凝土分层振动碾压。沥青混凝土不同面层碾压方法如表1所示。

从表1可知，采用装有振动装置的振动压路机作为路面碾压的主要施工设备，摊铺好的每层沥青混凝土均需经过多遍初压、复压。

2.3.2 下面层碾压方法

下面层初压时，振动压路机的振动频率设定为一档，碾压次数为4遍，振动压路机从路面一侧向前行驶，行驶速度控制在0.5～1.5m/s；完成初压后，对下面层进行复压，复压中振动压力机的振动频率为二挡，碾压次数为2遍，压路机行驶速度控制在1.5～2.5m/s[6]。

2.3.3 中面层压实方法

中面层初压时，振动压路机的振动频率设定为二档，碾压次数为3遍，振动压路机从路面一侧向前行驶，行驶速度控制在1.5～2.5m/s；完成初压后，对下面层进行复压，复压中振动压力机的振动频率为三挡，碾压次数为2遍，压路机行驶速度控制在2.5～3.5m/s。

2.3.4 上面层压实方法

上面层初压时，振动压路机的振动频率设定为三档，碾压次数为2遍，振动压路机从路面一侧向前行驶，行驶速度控制在3.5～4.5m/s；初压完成后，对下面层进行复压，复压时振动压力机的振动频率为四挡，碾压次数为2遍，压路机行驶速度控制在4.5～5.5m/s[7]。

2.3.5 激振力的控制

压实过程中，振动压路机的激振力控制在150kN左右。利用激振力对路面上的沥青混凝土产生冲击，使激振力垂直向下传播，从而使路面上处于松散状态的沥青混凝土颗粒变得密实。在碾压过程中，沥青混凝土颗粒发生变形并产生摩擦作用[8]。在激振力作用下，沥青混凝土颗粒互相嵌挤，使路面得以压实并形成骨架，从而完成高速公路沥青路面施工。

3 实际案例与分析

3.1 工程概况

位于重庆市酉阳县和彭水县境内的酉彭高速公路，起点接渝湘高速彭水段，跨乌江后经彭水新城靛水街道沿乌江南下，过龚滩至酉阳铜西附近接酉阳至沿河高速公路，全长为107km。本案例为彭水至酉阳高速公路PYLM2标段沥青混凝土路面工程，该标段位于K63+051.54～K105+

360，里程为42.3km，路基宽度为24.5m，中间隔离带宽度为2m，双向4车道，设计时速为80km/h，施工内容包括路面工程和路面排水设施等。

3.2 施工效果与讨论

3.2.1 平整度检测

结合该高速公路工程实际情况，开展了沥青混凝土路面施工。选取路面平整度和密实度進行高速公路沥青路面施工的质量检测项目。随机选取2段各700m长的路面，采用连续式平整度仪对路面平整度进行测量。

平整度实际上是同一水平线上的路面高度之差，其数值越大，说明路面的平整度越低，路面越不平整。《高速公路沥青路面施工技术规范》（GB 554815-2020）规定，沥青路面平整度值最大不能超过0.8mm。将该技术规范的平整度值作为该案例路面平整度的评价标准，该案例高速公路沥青路面平整度的测量结果如图1所示。

如图1所示，路段1路面平整度值最大为0.64mm，路段2路面平整度值最大为0.54，符合该技术规范的规定，证明该高速公路沥青路面平整度良好。

3.2.2 密实度检测

对该案例高速公路沥青路面进行密实度检测的方法是，分别在沥青路面下、中、上3个面层使用密实度测量仪对不同面层的密实度进行测量。《高速公路沥青路面施工技术规范》（GB 554815-2020）规定，沥青路面密实度不能低于95%，测量结果如表2所示。

从表2可知，该高速公路沥青路面下面层密实度最低值为97.63%，中面层密实度最低值为96.85%，上面层密实度最低值为96.77%，均达到该技术规范的要求。

通过对路面的检测结果可以得出，按照本文所述高速公路沥青混凝土路面压实技术进行路面压实，该高速公路沥青混凝土路面的平整度和密实度效果良好，有效保证了高速公路沥青混凝土路面的施工质量。

4 结束语

将本文所述高速公路沥青混凝土路面压实技术应用到实际工程案例中，获得了符合国家技术规范的沥青路面平整度和密实度，提高了路面的耐久性和行车舒适度，验证了所采用的工艺流程和质量控制措施的有效性，为高速公路建设提供了有价值的参考。未来将继续致力于研究和应用更为先进的路面压实技术，加强与其他专业团队和学术机构的合作，为建设高效、环保和安全的高速公路网络做出贡献。

参考文献

[1] 王伟.沥青路面无人化摊铺施工在G15公路嘉浏改扩建项

目应用[J].上海公路，2023（3）：10-13+216.

[2] 刘继彬.沥青混凝土离析防治及路面压实技术研究：以兰

州绕城高速公路为例[J].科技创新与生产力，2023，44（4）：

109-112.

[3] 杨道彪，栗威.基于SuperPave级配设计的纳米/POE改

性沥青混凝土路用性能分析[J].企业科技与发展，2023（3）：

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[4] 王义强，孙绪康，杨磊，等.无核密度仪在沈山高速公路路

面密实度无损检测中的应用[J].北方交通，2022（4）：61-64.

[5] 梁俊怡.近山区高速公路沥青路面GAC-16上面层密实度