雙層攤鋪機在瀝青路面施工中的應用要點

張 國 華

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

在我國高速公路施工中，傳統瀝青路面采用了分層攤鋪、分層碾壓的施工工藝，路面分三層施工。層間粘結采取封層、粘層等措施，但從實際使用效果來看，由于攤鋪厚度過薄，熱量損失過快，導致層間連接無法形成有效嵌鎖，層間連接仍是薄弱環節，在行車載荷作用線，容易造成路面層間滑動，不僅面層施工工作量大、造價高，且路面容易發生早期破壞。

采用雙層瀝青路面攤鋪機進行復合式瀝青混合料面層施工，有效解決了瀝青路面裂縫、變形、粒料剝落等病害問題，是一種施工工藝的革命性變革，使粘結層瀝青得到很好的預壓實，并使兩層瀝青在“熱+熱”狀態下的粘合，增強了層間粘結力，有效提高路面質量，延長公路使用壽命。2010年，在我省(山西)忻保高速水穩基層中進行了應用，效果良好。

1 雙層攤鋪機

1997年，專門的雙層攤鋪機在德國誕生并應用于實際工程，是一種創新的瀝青路面施工工藝，實現將磨耗層和粘結層用一個雙層攤鋪機分層一次性攤鋪完成。之后，在瑞典、德國、荷蘭、俄羅斯及日本等國得到了廣泛應用。我國自2006年開始引進第一臺雙層攤鋪機，在一些高等級路面施工中進行了有效嘗試，基層和路面鋪筑的效果顯著。

雙層攤鋪技術的關鍵設備是雙層攤鋪機。雙層攤鋪機通過將兩套攤鋪機前后安裝在一起實現上下面層混合料同步攤鋪的目的。聯合給料機是另一關鍵設備，其作用在于高效率的將不同面層的混合料交替輸送至兩個料斗中，配合并確保雙層攤鋪機連續均勻進行攤鋪。最后使用壓路機組成碾壓機組實現兩個面層壓實作業的一次完成。

使用雙層攤鋪機進行施工時，上下層混合料同時攤鋪，上面層混合料形成對下面層料的保溫效果，可將下面層料的熱量有效利用起來，表現為面層混合料熱量失散顯著減少，使得在較高溫度下顯著提高路面壓實度。研究表明，與傳統分層攤鋪下路面上面層一般為4 cm相比，雙層攤鋪后形成的路面上下層粘結效果及密實度顯著，雙層攤鋪下的上面層可減少到2 cm厚，有利于降低工程成本，且路面性能顯著提升，使用壽命有效延長。

2 技術原理

瀝青面層采用雙層攤鋪技術，可有效提高路面的使用性能、耐久性及防水性。其主要是通過以下原理實現的：

1)上下層混合料實現了“熱+熱”攤鋪，使得兩層混合料的粒料具有相互嵌入的效果，使得上下層間的粘結效果得到顯著改善，實現了粘結料間的相互融合，比“熱+冷”攤鋪下不同粘結料間的粘結效果明顯提高。

2)提高瀝青混合料的壓實度。采用雙層攤鋪機施工，延緩混合料溫度降低過程，降溫時間顯著延長，保證有足夠時間來碾壓，有助于實現在較高溫度下的碾壓，可顯著提升路面壓實度，使得路面的路用性能指標大幅提高。

3 關鍵施工工藝

在新建某高速施工中，采用的路面結構形式為：4 cm AC-13+6 cm AC-20，為確保路面表面磨耗層充分密實，決定采用雙層攤鋪機進行施工，以有效解決路面水損壞、早期破壞嚴重的問題。在施工中，合理進行優化AC-13和AC-20油石比的調整，將其分別由4.8%，4.3%調整為4.6%，4.2%，且路面性能不降低。為確保混合料攤鋪質量，要求施工現場的地表溫度不得低于0 ℃，施工中遭遇雨雪天氣時應停止施工。

3.1 施工準備

進行路面下臥層處理，確保基層干凈密實，進行透層或粘層施工。

采用雙層攤鋪機，中上面層一次攤鋪成型，須對下面層平整度嚴格把關。為保證路面平整度達到要求，進行施工前的基層或下臥層平整度檢查，用3 m直尺測量要求最大不超過6 mm。否則，對不合格部位進行銑刨處理后，方可進行雙層攤鋪。

施工前，應進行雙層攤鋪機、聯合給料機等施工機具的檢查和調試，將施工機具故障導致出現停工予以杜絕，實現連續均勻攤鋪。

在路面進行上下層厚度及級配優化調整設計時，須綜合考慮最大骨料粒徑、路面承載性能要求等因素后合理確定上下層厚度。

3.2 混合料拌和

拌合樓采用的是兩臺日工4000型瀝青拌合站，分別進行上、下層瀝青混合料的生產，各項性能指標符合設計要求。

為確保路面具有較高的壓實度，可合理進行優化調整上下層料的施工配合比。

3.3 混合料運輸

供料及時和攤鋪連續是保證路面平整度的關鍵之一。在施工中，應根據施工組織和施工現場實際情況，確保生產能力、運輸能力和施工現場混合料的攤鋪要求相匹配，運輸能力應略有富余。

上、下層瀝青混合料由不同的拌合站分別生產，使用運料車運至施工現場。運送不同規格混合料的卡車，需標示不同標記。

運輸途中采取避免熱量散失的有效措施，確保運至現場的混合料具有盡可能高的碾壓溫度。

由轉運車將運至現場的混合料輸送入攤鋪機不同的料斗中。

3.4 混合料攤鋪

攤鋪設備采用戴納派克F300CS-AM300攤鋪機及專用轉運車。雙層攤鋪機具備兩套獨立的供料，撒布，預壓系統和一套共用的行走系統，能夠將兩層瀝青混合料依次攤鋪下臥層上。

在路面施工中，路面設計寬度為10.5 m，采用的雙層瀝青攤鋪機最大攤鋪寬度為11.5 m，可滿足要求。攤鋪過程中，上下面層的混合料松鋪系數分別按1.1和1.15進行控制。攤鋪機前進速度按2 m/min進行控制。

攤鋪開始前，先用轉運車向攤鋪機的上受料倉中輸送上面層混合料，再用轉運車往攤鋪機的下受料倉中輸送下面層混合料(見圖1，圖2)。

正式開始攤鋪作業時，先進行下面層攤鋪，則應先進行下面層出料倉口的開啟，后進行上面層出料倉口的開啟，開始進行上下面層的同步攤鋪作業。

在攤鋪過程中，指定專人進行受料倉混合料余量觀測，指揮轉運車分別向攤鋪機的上下料倉交替進行混合料的輸送。

為確保路面攤鋪質量，保證攤鋪厚度均勻，須根據松鋪厚度重視起步階段進行的仰角調整操作，要求整個調整過程結束須不超過10 m的攤鋪長度。在攤鋪機起步開始進行攤鋪作業時，在下面層熨平板手動調整完畢后，應立即進行上面層熨平板的調整(見圖3)，以確保路面厚度符合設計要求。

3.5 混合料碾壓

初壓時，要求使用2臺雙鋼輪壓路機分半幅進行作業，共碾壓兩遍，第1遍為前靜后振，第2遍為振壓，按1.5 km/h～2 km/h

進行碾壓速度控制。復壓時，要求使用2臺鋼輪壓路機碾壓3遍，按3 km/h～4 km/h的碾壓速度進行控制。終壓時，要求使用雙鋼輪壓路機靜壓兩遍，以消除輪跡。

將壓路機驅動輪面對攤鋪機方向，防止上、下層混合料產生推移。禁止采用膠輪壓路機進行碾壓。

經取芯檢測(見圖4)，路面壓實度、平整度等路用性能指標均符合設計要求。

4 雙層攤鋪技術優缺點

使用雙層攤鋪機進行瀝青混凝土路面鋪筑，可以使混合料保持較高溫度，能夠以較小壓實功和較少的碾壓遍數達到要求的壓實度。路面使用性能和耐久性優于分層攤鋪成型的路面，有效提高瀝青混凝土路面施工質量。

雙層攤鋪使得上下面層間的粘結效果顯著提高，是一種解決分層攤鋪層間易污染的最有效途徑，且上下層間的溫度散失變慢，有利于提高路面整體壓實效果，延長路面使用壽命。可進行路面結構的優化，減少磨耗層厚度。施工周期大大縮短，還可將混合料油石比降低，無需進行分層攤鋪下的粘層油噴灑，節約工程成本。

與分層攤鋪相比，雙層攤鋪技術須使用兩臺拌合樓分別進行上下層混合料的生產。攤鋪機組轉移不便，不適合于化整為零的施工情況。采用的攤鋪機最大攤鋪寬度是決定路面能否適用的因素之一，目前的雙層攤鋪機只能滿足高速公路雙向四車道的施工。雙層攤鋪的施工成本受鋪筑面積制約大，適用于大段落工作面的工程。

雙層攤鋪技術是對分層攤鋪施工的一次革命性創新，能大大提高公路路面的使用壽命。雖然存在一些不足，但隨著科研的投入各技術的發展，雙層攤鋪技術能夠得到發展和大規模應用，避免高速公路過早的出現早期病害，延長瀝青路面使用壽命，在我國具有良好的發展和應用前景。

參考文獻：

[1] 趙桂香,王善偉,韓霄鵬.瀝青路面雙層攤鋪技術研究[J].建筑工程技術與設計，2015(16)：77-78.

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