公路路面施工過程中瀝青攤鋪施工技術

朱偉串

(廣東省高速公路有限公司粵贛分公司，廣東 河源 517000)

1 瀝青路面攤鋪機研發現狀分析

公路路面在運營期間，由于溫濕度變化、降雨、車輛等外部荷載原因，會導致瀝青路面出現一定程度的損傷，可能與路面攤鋪質量密切相關。影響瀝青路面攤鋪機施工質量的因素一般包括攤鋪速度、物料傳送能力、材料含水量等。鑒于此，國內外學者和工程技術人員從上世紀80年代就開展大量地理論分析、實驗研究等來自主研發瀝青路面攤鋪機，在設備技術水平、使用性能等方面達到了國際先進水平，并廣泛應用在公路瀝青工程施工作業中，但是攤鋪機仍存在一些需要創新的方面。

(1)液壓系統

傳統的攤鋪機行走、螺旋、刮板系統選擇機械傳動方式較多，存在無級調速困難、效率低等問題，適合攤鋪寬度不超過5 m的低等級公路路面。隨著公路建設標準的提高，路面攤鋪寬度越來越大，應當選擇傳動效率高、控制性能好的全液壓攤鋪機。

(2)行駛驅動機構

國內攤鋪機行走方式大多是履帶式，履帶張緊和緩沖裝置、驅動裝置等會直接干擾其攤鋪質量，其中張緊和緩沖裝置常用液壓油張緊蓄能器緩沖，驅動裝置中液壓馬達+行星齒輪減速器效果更佳。

(3)恒速控制系統

在公路瀝青路面攤鋪作業中，如果攤鋪速度不穩定，會嚴重影響路面平整度。目前，公路瀝青路面攤鋪機大多運用了“恒速控制技術”，有兩種形式：(1)在攤鋪機中安裝電子調速器，當負荷引起發動機轉速改變時，電子調速器可以通過改變發動機的供油量來恢復發動機的轉速；(2)在攤鋪機行走機構的終端減速箱或液壓馬達上布置上速度傳感器，實時測量其速度信號，并及時反饋給速度控制器，確保攤鋪機械恒速攤鋪路面。

2 公路瀝青路面攤鋪工序及施工參數確定

2.1 攤鋪機施工工序

攤鋪機是公路瀝青混合料路面攤鋪作業的關鍵設備。瀝青路面在攤鋪前應當首先利用自卸汽車將瀝青卸入攤鋪機料倉內，然后通過刮板輸送器運至攤鋪室，再將瀝青混合料用振搗器搗實，隨后按照設計攤鋪寬度、厚度等攤鋪整平進入下一工序，如圖1所示。

圖1 瀝青路面攤鋪機施工工序

2.2 攤鋪參數確定

(1)攤鋪寬度。

在確定瀝青混合料路面攤鋪寬度時，應當在保障路面攤鋪質量的條件下，最大程度的減少縱向接縫數量、提高攤鋪寬度，盡量做到一次全幅攤鋪。營運高速公路瀝青攤鋪往往不能做到單幅封閉施工，需要分車道封閉施工，縱向接縫無法避免，宜將其設在行車道中間，避開車輛輪跡帶，以改善行車道的平整度。

為了提高路面攤鋪質量，分幅瀝青攤鋪時應當遵循以下幾個方面的原則：(1)攤鋪時應在接縫兩側重疊至少2～5 cm；(2)如果瀝青混合料需攤鋪兩層以上，上下接縫錯開間距必須大于20 cm；(3)瀝青混合料攤鋪機開展梯隊作業時，前后攤鋪機之間應間隔10 m以上；(4)瀝青路面攤鋪寬度應左右對稱，不出現“走偏”現象。

攤鋪帶數量n可按下式確定

式中：B為瀝青路面寬度，m；b為攤鋪機熨平板寬度，m；x為路面接縫兩側重疊寬度，cm。

分車道瀝青攤鋪應當遵循以下幾個方面的原則：施工過程中不可避免會產生縱向冷接縫。為保證路面的施工質量，需對冷接縫采用如下方式進行處理：攤鋪機攤完一幅后，經碾壓檢驗合格，再用3 m直尺檢查冷接縫邊緣，將不合格的瀝青混凝土用切割機切除，切面應平行于路面中心線。第二幅攤鋪時以第一幅攤鋪面作為縱向基準線，另一個傳感器為橫坡傳感器，共同控制攤鋪機的行走。攤鋪時應重疊5～10 cm，在碾壓前人工將重疊的瀝青混凝土鏟除，并修補縱縫。

(2)攤鋪厚度。

相關研究成果表明，瀝青路面攤鋪層厚度最小值宜超過混合料最大粒徑2倍，主要原因在于：當瀝青攤鋪層厚較小，可能會干擾攤鋪機熨平板上下浮動。此時熨平板難以正常傾斜，甚至產生負傾斜而使得其兩翼后拉，導致熨平板斷裂而影響瀝青路面攤鋪質量。在瀝青攤鋪厚度初步擬定之后，還應測定路面實際攤鋪厚度，如有必要可及時調整。同時，公路瀝青路面在攤鋪前應設寬度5～10 cm方墊木，長度稍長于熨平板，厚度是攤鋪層厚度的1.15～1.20倍。

(3)自動找平裝置調整。

3 公路瀝青路面攤鋪質量控制要點

3.1 施工放樣及下承層準備

(1)施工放樣

公路瀝青路面在攤鋪之前必須對其平面位置和高程放樣，放樣方法通常采用導線法。平面位置放樣是為了確定待攤鋪路面的中線和邊線(攤鋪范圍)，高程放樣是為了計算下承層和路線設計高程之間的差值，以確保攤鋪厚度達到路面設計厚度。

(2)下承層準備

在攤鋪瀝青路面時下承層會影響路面結構的整體性能。路面施工的下承層可能是基層、下面層、中面層等，且各下承層在攤鋪前的處置措施不同。如果攤鋪下承層是基層，應當在基層施工結束后及時噴透層油(稀釋瀝青、煤瀝青、乳化瀝青等)，以確保基層和面層之間的結合，保護基層在路面攤鋪期間不容易破壞。如果攤鋪下承層是中面層或下面層，應當在中、下面層完成后噴粘層油，以提高瀝青面層之間的粘結力。

3.2 攤鋪設備選擇

經過市場調查，常用的公路瀝青路面攤鋪設備一般包括履帶式、輪胎式、復合式等，其生產能力一般利用最大攤鋪寬度確定，攤鋪機具體分類和適用范圍見表1。

表1 瀝青攤鋪設備生產能力及適用范圍

技術人員可根據瀝青路面橫斷面寬度、工期要求、工程量、工程預算等因素選擇合適的攤鋪設備，攤鋪機生產率Q可按下式計算。

Q=hBv0ρKB

式中：Q為攪拌機生產率，t/h；KB為時間利用系數，0.75～0.95；v0攤鋪速度，m/h；B為攤鋪寬度，m；h為攤鋪厚度，m；ρ為瀝青混合料密度，t/m3。

3.2 瀝青攤鋪施工控制要點

(1)自動找平裝置調整

瀝青路面攤鋪機的自動找平裝置是根據系統中機械、電控和液壓之間的匹配關系來實現其工作的，有縱向調節子系統和橫向調節子系統。在使用攤鋪機找平裝置之前應正確安裝傳感跟蹤元件及縱、橫向坡度傳感器，并以已完成攤鋪層作基準面。同時，最后一層路面攤鋪整平時不宜利用自動調平裝置，使用攤鋪機本身自動調平功能效果更佳，且攤鋪機越大，整平效果越好。

當攤鋪機的攤鋪寬度小于7.5 m時，熨平板組合剛度大，應選擇縱向-橫向組合調平；當攤鋪機的攤鋪寬度超過7.5 m時，熨平板組合剛度逐漸減小，此時受力較為復雜，油缸難以將熨平板一側抬放，從而導致橫向坡度傳感器中信號失真，調平系統無法正常工作，故應在攤鋪瀝青混合料期間兩側均設基準線來控制橫坡，并在攤鋪機兩側安裝縱向高度傳感器來實現調平目標。

(2)攤鋪施工

在瀝青混合料路面攤鋪期間應從以下幾個方面控制施工質量：①瀝青拌合站供料應及時，確保面層攤鋪連續，且混合料的攪拌溫度、出廠溫度、拌和均勻性等滿足規范要求；②為避免瀝青混合料產生離析現象，攤鋪速度應穩定在2～5 m/min范圍內；③路面攤鋪結束后應進行初壓、復壓、終壓以確保路面施工質量，如果存在路面不平整現象，及時修整；④瀝青路面攤鋪碾壓完工后，為了確保路面不發生變形，路面壓實完成24 h或待路面降至氣溫后，方能允許施工車輛通行。

(3)攤鋪機養護

公路瀝青路面攤鋪機日常任務結束之后，可選擇柴油來清理與瀝青接觸的各部件，尤其熨平板地養護至關重要。

4 結 語

(1)攤鋪機是公路瀝青混合料路面攤鋪作業的關鍵設備，攤鋪機可從液壓系統、行駛驅動機構、恒速控制系統等方面來優化。

(2)瀝青路面在攤鋪前需經過運料、卸料、振搗器初步搗實、攤鋪整平等工序。

(3)公路瀝青路面在攤鋪之前宜用導線法對其平面位置和高程放樣，并根據下承層類型的不同采取相應的處治措施。

(4)公路瀝青路面攤鋪施工工藝要點包括攤鋪寬度、攤鋪厚度、自動找平裝置調整、攤鋪機養護等方面。