公路工程路面雙層攤鋪技術(shù)研究

摘要：公路工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)基礎(chǔ)行業(yè)，因此公路工程瀝青路面的施工質(zhì)量便面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)，對(duì)其要求更加嚴(yán)格。文章分析了雙層攤鋪技術(shù)的特點(diǎn)在公路工程路面的施工中的應(yīng)用以及施工質(zhì)量控制進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路工程；路面施工；雙層攤鋪技術(shù)；瀝青路面；施工質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：U416 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.059

1 雙層攤鋪技術(shù)的特點(diǎn)

公路工程路面的雙層攤鋪技術(shù)施工屬于一個(gè)新型的攤鋪理念，就是通過(guò)一道工序進(jìn)行兩層瀝青混合料的熱鋪，而傳統(tǒng)的兩層需要單獨(dú)鋪筑。瀝青混合料是由不同配合比來(lái)組成的，這就需要通過(guò)一項(xiàng)新的工藝將其變成一種施工的復(fù)合式瀝青混合料。同時(shí)可以選擇采用專業(yè)的雙層瀝青混凝土的攤鋪機(jī)，再通過(guò)兩套運(yùn)輸設(shè)備將兩種混合料輸送到攤鋪機(jī)，這樣一來(lái)，不同厚度和配比的兩層瀝青混合料就可以一次完成攤鋪，最后再用壓式設(shè)備將其碾壓成型。在這種施工工藝中，下層攤鋪層的預(yù)壓可以說(shuō)是由熨平板來(lái)完成的，兩層的攤鋪工作可以選擇一套運(yùn)輸設(shè)備和壓實(shí)設(shè)備。雙層攤鋪路面性能如下：

1.1 提高瀝青混合料的壓實(shí)度

公路工程路面雙層攤鋪技術(shù)主要是通過(guò)增加瀝青混合料的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)熱量散失速率的減緩，保證了較高的壓實(shí)溫度，這樣便大大提高了瀝青混合料的壓實(shí)度。據(jù)研究表明：瀝青混合料的攤鋪厚度上升，則溫度就會(huì)下降，二者屬于反比的關(guān)系，其系數(shù)為1.8。如果其層厚度可以達(dá)到之前的兩倍，在周圍環(huán)境溫度沒(méi)有改變的情況之下，降溫的時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)。所以在公路工程路面施工時(shí)，使用雙層攤鋪技術(shù)可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)混合料的降溫時(shí)間，進(jìn)而促使混合料有足夠的時(shí)間可以讓面層的瀝青混合料的密實(shí)度符合施工要求。

1.2 改善層間粘結(jié)狀態(tài)

公路工程路面的雙層攤鋪技術(shù)能夠保證層間之間結(jié)合的工作原理，在一定程度上促使兩層粒料之間相互嵌入，結(jié)合料可以促使其互相融合，層間的摩擦參數(shù)明顯增加，從而提高其層間的粘結(jié)性。本文在標(biāo)準(zhǔn)的軸載作用下分析了層間最大的剪應(yīng)力，并隨著層間結(jié)合狀態(tài)的變化而變化，通過(guò)計(jì)算，不難發(fā)現(xiàn)隨著層間摩擦參數(shù)的增加，最大的剪應(yīng)力出現(xiàn)的位置也越來(lái)越接近荷載圓中心處。在相同的層間接觸的狀態(tài)下，隨著深度的增加，層間最大剪應(yīng)力在一定程度上得到了相對(duì)的減少。然而，隨著層間摩擦參數(shù)的增加，各層層間的最大剪應(yīng)力也隨之增加。

1.3 優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

瀝青路面結(jié)構(gòu)層中的最大剪應(yīng)力處于瀝青中面層，并非表面的磨耗層，因此可以通過(guò)增加中面層瀝青層的厚度以保證其抗變形能力的提高。然而，在傳統(tǒng)瀝青路面的施工過(guò)程中，磨耗層的厚度通常為3～4cm，相對(duì)來(lái)說(shuō)，比較薄的磨耗層冷卻相對(duì)較快，從而保證了攤鋪壓實(shí)的施工質(zhì)量。通過(guò)采取雙層攤鋪施工的方式，熱量的散失會(huì)比較慢，這樣一來(lái)，進(jìn)行碾壓施工時(shí)便有了足夠的時(shí)間，因此便減少了磨耗層的厚度，優(yōu)化了路面結(jié)構(gòu)，以節(jié)約成本的方式來(lái)進(jìn)行公路工程路面的施工。由此可見(jiàn)，公路工程路面雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上可以大大減少磨耗層的厚度，這樣一來(lái)不僅保證了攤鋪的壓實(shí)質(zhì)量，并且優(yōu)化了施工工藝，節(jié)約了工程的成本。

2 雙層攤鋪技術(shù)在公路工程路面施工中的應(yīng)用

2.1 施工前準(zhǔn)備

在施工之前，需要對(duì)防水層的完整性和粘結(jié)性進(jìn)行嚴(yán)格檢查。基層局部外露和下封層兩側(cè)寬度不足的部分需要采取補(bǔ)鋪的措施，同時(shí)對(duì)下封層表面浮動(dòng)的礦料需要將其清理到路面以外的地方，在將地表的雜物清掃干凈的同時(shí)還需要做好交通管制，杜絕發(fā)生二次污染現(xiàn)象。在沖洗灰塵之后，再進(jìn)行施工放樣，要保證攤鋪設(shè)備和碾壓設(shè)備等施工設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)行雙層瀝青攤鋪時(shí)，需要保證底部攤鋪層的平整度，對(duì)于養(yǎng)護(hù)工程下承層，要將其平整度的均方差代表值控制在1.00mm之間，否則需要進(jìn)行銑刨。此外，還需要使用轉(zhuǎn)運(yùn)車將混合料傳送干凈，同時(shí)運(yùn)料車可以將磨耗層和連接層的混合瀝青料倒在轉(zhuǎn)運(yùn)車內(nèi)，再由轉(zhuǎn)運(yùn)車將其傳送到雙層攤鋪機(jī)內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中，需要注意的一點(diǎn)是在進(jìn)行不同混合料的供應(yīng)時(shí)需要通過(guò)紅綠燈的方式來(lái)進(jìn)行控制。

2.2 試驗(yàn)

可以將瀝青面層的試驗(yàn)分為室內(nèi)試驗(yàn)、瀝青混凝土拌合以及鋪筑現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。其中室內(nèi)試驗(yàn)可以鑒定原材料的性質(zhì)、瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)，還包括對(duì)瀝青混合料進(jìn)行日常的檢驗(yàn)工作以及檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的工作。

2.3 混合料設(shè)計(jì)

根據(jù)公路工程路面施工技術(shù)的規(guī)范要求，可以將其分為三個(gè)階段進(jìn)行。這三個(gè)階段主要包括生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)階段、目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)階段以及生產(chǎn)配合比試拌試鋪的驗(yàn)證階段。通過(guò)這三個(gè)階段來(lái)確定瀝青混合料的品種、瀝青用料和礦料級(jí)配。

2.4 混合料的攤鋪

在公路工程路面雙層攤鋪的過(guò)程中，需要遵循以下的施工工藝：首先，采取試鋪的方法來(lái)確定適合工程的厚度，在充分考慮供料速度和攤鋪質(zhì)量的基礎(chǔ)上可以確定攤鋪機(jī)的行走速度，結(jié)合拌和機(jī)、運(yùn)料車的工作情況來(lái)確定攤鋪的寬度以及厚度，需要注意的一點(diǎn)是，攤鋪速度不能過(guò)快，以防止對(duì)螺旋布料器的運(yùn)行速度造成影響，從而出現(xiàn)材料的不均勻分布，產(chǎn)生離析的問(wèn)題；其次，需要根據(jù)不同類型的瀝青混合料選擇不同的運(yùn)料車將其運(yùn)送到攤鋪的現(xiàn)場(chǎng)，并在正式開(kāi)始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)之前，需要檢驗(yàn)拌合料的質(zhì)量；再次，在攤鋪瀝青混合料之前，需要確定施工的實(shí)際溫度，確保下承層的質(zhì)量與設(shè)計(jì)要求的一致性，如果在施工現(xiàn)場(chǎng)溫度已經(jīng)降到10℃以下的情況下，需要停止攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，防止出現(xiàn)瀝青混合料溫度下降過(guò)快的情況，從而影響攤鋪質(zhì)量，不利于壓實(shí)密度。此外，在使用攤鋪機(jī)的同時(shí)需要確保各個(gè)部件都處在一個(gè)正常的運(yùn)行狀態(tài)，要保證在整個(gè)攤鋪的過(guò)程中，其處于一個(gè)均勻連續(xù)的過(guò)程，并且要定期對(duì)攤鋪的厚度進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以做出相應(yīng)的調(diào)整。

2.5 碾壓

改性瀝青混凝土的碾壓施工時(shí)，一定要控制碾壓的溫度，碾壓成型的溫度最低要控制在130℃。因此，進(jìn)行碾壓段的劃分與普通瀝青混凝土之間不同，壓路機(jī)應(yīng)該跟隨在攤鋪機(jī)之后進(jìn)行碾壓，在每次壓實(shí)到距離攤鋪機(jī)約20m的地方才折返，隨著攤鋪機(jī)不斷向前推進(jìn)，壓路機(jī)的折點(diǎn)隨之向前移動(dòng)，這樣一來(lái)，既能夠保證碾壓溫度，又不會(huì)對(duì)平整度造成影響。

2.6 交通管制

在鋪筑完瀝青混合料后，混合料的表面溫度在低于50℃后才能進(jìn)行交通的開(kāi)放，但是在通車初期時(shí)，需要使車輛在路面進(jìn)行全幅范圍內(nèi)的勻速行駛。

3 公路瀝青路面雙層攤鋪施工的質(zhì)量控制

第一，在路面瀝青混凝土的施工過(guò)程中，首先需要進(jìn)行拓展模塊的安裝，之后再選擇雙層攤鋪技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工。在瀝青混凝土下層攤鋪施工時(shí)，可以選擇傳統(tǒng)的模式，即通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)車把下層攤鋪混合料運(yùn)送到一個(gè)較大的料斗中，之后再將混合料運(yùn)送到螺旋布料器之中，最后在下臥層的地方開(kāi)始攤鋪的施工作業(yè)。攤鋪層在保證其壓實(shí)度達(dá)到90%以上的同時(shí)可以選擇在熨平板的夯錘作業(yè)之下進(jìn)行預(yù)壓實(shí)工作。

第二，在進(jìn)行公路瀝青路面雙層攤鋪的施工過(guò)程中，常常會(huì)出現(xiàn)路面不平整的情況或者是混合料出現(xiàn)離析的狀況，所以施工企業(yè)在瀝青混凝土路面的施工過(guò)程中可以針對(duì)上述問(wèn)題更好地對(duì)攤鋪速度及其厚度進(jìn)行控制。通常情況下，在攤鋪路面的過(guò)程中必須選擇勻速的方式來(lái)施工，同時(shí)還必須將其速度控制到每分鐘2～5m的范圍之內(nèi)。在施工前期，必須將攤鋪的速度控制在允許的范圍之內(nèi)，首先可以將小塊鋁板鋪設(shè)在下臥層，在下層攤鋪施工完成之后，上層攤鋪之前，將測(cè)簽插入在鋁板內(nèi)，以便測(cè)量下層的松鋪厚度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路工程隨著路面雙層攤鋪工藝的投入使用，在保障瀝青路面施工質(zhì)量水平和施工效率方面發(fā)揮著重要的作用，比如提高路面的施工性能，控制好施工時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)化施工成本。但是在我國(guó)的公路工程施工中，雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間比較短，目前仍然存在一些缺陷，這些問(wèn)題亟待完善，只有在施工的各個(gè)環(huán)節(jié)中加強(qiáng)質(zhì)量控制與管理，提高施工工藝的規(guī)范性，才可以更好地發(fā)揮工藝性能，進(jìn)而保證路面的施工質(zhì)量，更好地實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：李慧芳，河南周口人，河南開(kāi)民高速發(fā)展有限公司工程師，研究方向：公路工程。

（責(zé)任編輯：王 波）