雙層攤鋪在公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

郭訓(xùn)

摘要 雙層攤鋪技術(shù)作為一種新型施工技術(shù)，目前被廣泛應(yīng)用于公路瀝青路面施工中。雙層攤鋪技術(shù)將兩層瀝青層通過一次攤鋪而完成。為了提高雙層攤鋪技術(shù)的應(yīng)用效果，改善公路瀝青路面工程施工質(zhì)量，結(jié)合某公路試驗(yàn)路段，對(duì)雙層攤鋪技術(shù)在瀝青路面施工的效果進(jìn)行分析，最終雙層攤鋪施工技術(shù)使上下層的攤鋪與碾壓施工流程合二為一，達(dá)到施工時(shí)間短、施工流程簡單、節(jié)約設(shè)備臺(tái)班和人員的費(fèi)用以及減少了材料費(fèi)用等效果，有效節(jié)約公路建設(shè)費(fèi)用。

關(guān)鍵詞 雙層攤鋪;公路瀝青路面;基本原理

中圖分類號(hào) U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）07-0127-03

0 引言

2006年，德國的戴納派克F300CS型雙層攤鋪機(jī)被引進(jìn)我國，是我國首臺(tái)雙層攤鋪機(jī)。雙層攤鋪施工技術(shù)優(yōu)勢明顯，極大縮短施工周期，提升公路建設(shè)的效率，提高層間粘結(jié)效果，避免了層間粘層油施工流程。雙層攤鋪技術(shù)在降低公路路面施工成本的同時(shí)，提升了路面的使用性能。現(xiàn)如今，按照國家的新形式、新要求，未來公路交通要不斷發(fā)展，公路瀝青路面雙層攤鋪技術(shù)將獲得更全面的應(yīng)用。

1 雙層攤鋪技術(shù)的基本原理及作用

1.1 基本原理

雙層攤鋪技術(shù)是利用自卸卡車和履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車高效配合作業(yè)，使用自卸卡車將裝有不同種類混合料，向履帶式瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車交替卸料，之后通過轉(zhuǎn)運(yùn)車卸料到雙層攤鋪機(jī)的不同料斗里面，最終利用前后兩套螺旋分料器和熨平板，把不同兩種混合料兩層一次鋪筑，使用路面壓實(shí)機(jī)，將兩層路面壓實(shí)，實(shí)現(xiàn)攤鋪與碾壓施工流程合二為一[1]。

1.2 作用

采用雙層攤鋪技術(shù)可以同時(shí)攤鋪不同配合比的瀝青混合料，下層瀝青混合料存在一定的余熱，在壓實(shí)上層路面的同時(shí)提高抗變形能力[2]。目前，雙層攤鋪技術(shù)是一種成熟的路面施工技術(shù)，我國已有多個(gè)成功案例，具體見表1。雙層攤鋪主要作用有以下幾點(diǎn)：

（1）在一定程度上降低對(duì)黏油層的使用量，實(shí)現(xiàn)成本的降低。

（2）簡化瀝青路面的施工組織，最大限度減少路面污染問題。

（3）利用黏結(jié)層余熱進(jìn)行磨耗層路面壓實(shí)，實(shí)現(xiàn)能源消耗的降低。

（4）讓路面變得更加平整光滑，在一定程度上提高路面的抗車轍和抗變形等能力，讓路面可以使用更長的時(shí)間。

（5）提高路面攤鋪效率，特別作為國省干道施工可縮短一定的交通阻斷時(shí)間。

2 雙層攤鋪技術(shù)在某公路瀝青路面施工中的應(yīng)用

2.1 工程概述

以某公路為例，該公路全程長共52.1 km，其中有2個(gè)標(biāo)段，試驗(yàn)路段全程長度為5 km，面層寬為11.82 m，共10 cm厚。在上面層和中面層的瀝青混凝土選取上分別選用：4 cm SMA-13細(xì)粒式和6 cm SMA中粒式瀝青混凝土。采用雙層攤鋪施工工藝，因其工藝的特殊性，對(duì)施工中運(yùn)輸、攤鋪和壓實(shí)等工序要求比較嚴(yán)格。

2.2 施工人員配備

施工設(shè)備明細(xì)：雙層攤鋪機(jī)2臺(tái)、瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車2臺(tái)。人員配備明細(xì)：設(shè)置2個(gè)攤鋪小組，每小組設(shè)置5名人員。其中2名人員負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)車和雙層攤鋪機(jī)操作，1名人員負(fù)責(zé)瀝青混合料進(jìn)料操作，剩下的2名人員進(jìn)行熨平板操作[3]。

2.3 碾壓設(shè)備選擇

（1）初壓時(shí)，選用4 t壓路機(jī)。

（2）復(fù)壓時(shí)，選用3～4臺(tái)沒有加水振動(dòng)功能的自重10 t壓路機(jī)。

（3）終壓時(shí)，選用2 t壓路機(jī)。

2.4 拌合瀝青混合料

甲拌合站距試驗(yàn)路段為8 km，乙拌合站距試驗(yàn)路段為35 km，當(dāng)運(yùn)料車滿載以后到達(dá)甲拌合站和乙拌合站分別需要10～15 min和1.5 h。由于運(yùn)輸距離存在差別，甲、乙拌合站對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行了明確的分工，做好了不同的時(shí)間提前量，甲拌合站負(fù)責(zé)上面層混合料的生產(chǎn)，提前時(shí)間為1.5 h;乙拌合站負(fù)責(zé)下面層混合料的生產(chǎn)，提前時(shí)間為2.5 h。經(jīng)常會(huì)發(fā)生拌合料不足而引起攤鋪中斷，為了避免這種情況發(fā)生，攤鋪機(jī)要提前儲(chǔ)備混合料，甲、乙分別為150 t、200 t。

2.5 運(yùn)輸方案

卸料要采取便捷的方法，設(shè)置14盤料盤，其中每盤料盤重6 t。上面層運(yùn)料車裝4盤，中面層運(yùn)料車裝8盤。根據(jù)該次工程實(shí)際，預(yù)算實(shí)際用運(yùn)料車為上面層8輛、中面層30輛。上面層混合料用量和面層混合料用量分別為：192 t、720 t。在混合料使用前，務(wù)必仔細(xì)清理雜物。在車廂板涂灑隔離劑時(shí)，不允許隔離劑積聚。為避免路面污染，車輪輪胎要保持清潔。在車輛駛離之前，一定要對(duì)覆蓋質(zhì)量展開仔細(xì)檢查，全程避免污染，做好防雨、保溫工作。

2.6 攤鋪施工

在攤鋪瀝青混合料前，充分清理公路下面層之后，在其上面均勻地噴灑一層黏層油，同時(shí)采取塑料薄膜覆蓋滑模路肩石和路緣石，避免污染問題發(fā)生，灑布量小于0.3 L/m3，灑布施工完畢后，封閉施工道路。在進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，要通過傳感器來控制行進(jìn)方向，杜絕人員在攤鋪機(jī)或者轉(zhuǎn)運(yùn)車前進(jìn)行走動(dòng)，否則會(huì)影響攤鋪的效果。為了科學(xué)地管理攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，將瀝青混合料運(yùn)輸車進(jìn)行區(qū)分，運(yùn)料車之間的距離控制在25～30 m。一次攤鋪的混合料碾壓厚度要相對(duì)較大，基本控制在10 cm，隨著厚度的增加碾壓難度也在增加。攤鋪瀝青混合料厚度與溫度成反比，當(dāng)混合料碾壓時(shí)溫度反而會(huì)更高，促進(jìn)混合料的壓實(shí)效果。膠輪對(duì)路面有揉擦效用，不能使用膠輪壓路機(jī)對(duì)SMA材料的混合料進(jìn)行碾壓，針對(duì)級(jí)配路面選擇碾壓方式。AC級(jí)配路面的碾壓選擇攤鋪機(jī)和碾壓機(jī)同時(shí)配合工作，攤鋪10～30 m后，碾壓機(jī)隨之碾壓。初壓時(shí)，選用4 t壓路機(jī)，碾壓順序和方向從低到高、外到內(nèi)施作，速度控制范圍為1.5～2 km/h，使用壓路機(jī)反復(fù)碾壓2遍。在復(fù)壓時(shí)，選用3～4臺(tái)沒有加水振動(dòng)功能的自重10 t壓路機(jī)，碾壓順序和方向同初壓，反復(fù)碾壓4～6遍。終壓時(shí)，選用2 t壓路機(jī)，速度控制在12.5～3.5 km/h之間，溫度控制在90～110 ℃之間，不允許超過110 ℃。反復(fù)碾壓3～5遍。壓路機(jī)碾壓過程中的注意事項(xiàng)有：

（1）碾壓速度均勻且緩慢，不得過快，方向、路線滿足施工要求，嚴(yán)格控制碾壓與攤鋪保持同速，防止影響碾壓質(zhì)量。

（2）啟動(dòng)和停止操作控制得當(dāng)，不得過快，嚴(yán)禁剎車制動(dòng)。

（3）為避免發(fā)生混合料偏移，上、下兩層混料問題，碾壓施工的重疊寬度控制范圍為1/3～1/2碾壓輪寬，且碾壓方向與攤鋪機(jī)同方向。

（4）要對(duì)碾壓段落進(jìn)行標(biāo)示，可以使用旗幟進(jìn)行區(qū)分。要控制好鋼輪表面的灑水量，不能過大。當(dāng)天碾壓路面無法徹底冷卻，不能停放機(jī)械，避免造成路面污染[4]。

2.7 路面接縫及養(yǎng)護(hù)

路面接縫：雙層攤鋪施工的攤鋪厚度較大，造成接縫的高度大，難度系數(shù)明顯增加，盡可能控制連接及接縫，避免產(chǎn)生問題。接縫處理不當(dāng)不利于整個(gè)工程的路面施工質(zhì)量，縮短路面使用時(shí)間，因此，施工前要采取針對(duì)性施工預(yù)案。雙層攤鋪施工過程中，務(wù)必控制好厚度標(biāo)準(zhǔn)，雙層攤鋪的厚度過大導(dǎo)致整個(gè)攤鋪的高度發(fā)生變化。瀝青路面接縫處理要控制好攤鋪機(jī)械的速度以及攤鋪寬度。瀝青路面碾壓要全面覆蓋，保證路面碾壓質(zhì)量。在需要設(shè)置縱向接縫的情況下，上下熨板距離控制在30 cm以內(nèi)，避免出現(xiàn)橫向裂縫問題，碾壓過程不要頻繁開停機(jī)。應(yīng)當(dāng)合理調(diào)節(jié)上層熨平板的伸縮邊，控制上下層瀝青混合料的攤鋪寬度在10 cm以內(nèi)。

養(yǎng)護(hù)管理：對(duì)碾壓后的路面要做好后期的養(yǎng)護(hù)工作，采用專用灑水車輛進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持路面的濕潤，還要重視交通管制，最大限度保證施工質(zhì)量[5]。

2.8 施工質(zhì)量檢測

施工中，試驗(yàn)路段瀝青路面采用雙層攤鋪施工技術(shù)，上下面兩層瀝青混合料要同時(shí)攤鋪和碾壓，促使骨料充分嵌擠。為進(jìn)一步確定施工效果，試驗(yàn)路段采用鉆孔取芯法測定質(zhì)量，結(jié)果表明上下兩層整體性能好，具有高抗剪強(qiáng)度，效果良好。路面滲水系數(shù)也是評(píng)價(jià)路面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由于水分長期存在并滲透到路面面層，長時(shí)間滯留會(huì)造成瀝青面層逐漸剝離集料面，產(chǎn)生坑槽、網(wǎng)裂等不良表征。外加行車荷載與溫度的影響，不良后果明顯。施工后，檢測了路面滲水系數(shù)，具體結(jié)果見表2。

由表2可知，雙層攤鋪滲水系數(shù)小，路面使用時(shí)間長，效果明顯。雙層攤鋪施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)上下面兩層瀝青混合料同時(shí)攤鋪和碾壓，層間封水性能良好，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。該試驗(yàn)除檢測滲水系數(shù)，還檢測了密實(shí)度，密實(shí)度數(shù)據(jù)結(jié)果見表3。

由表3可知，試驗(yàn)路段延長了碾壓時(shí)間，采用“熱接熱”結(jié)構(gòu)，上下兩層密實(shí)度高、空隙率低，說明雙層攤鋪技術(shù)的密實(shí)度好。

3 雙層攤鋪技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量控制措施

為了能夠進(jìn)一步提高雙層攤鋪項(xiàng)目的施工質(zhì)量，可以采用以下措施：

（1）強(qiáng)化施工質(zhì)量管理。提供充足的瀝青混合料，以保證攤鋪的連續(xù)性。要配備兩種型號(hào)的攪拌設(shè)備，來滿足不同瀝青混合料的要求。施工過程中要控制攤鋪厚度和攤鋪速度，以滿足攤鋪現(xiàn)場施工的要求。

（2）科學(xué)管控施工材料。雙層攤鋪施工會(huì)使用到兩種不同類型的混合料，為了控制攤鋪施工作業(yè)的連續(xù)性，另外增設(shè)拌合站，嚴(yán)格控制混合料的原材料質(zhì)量，使其達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。

（3）全面施工質(zhì)量檢驗(yàn)。雙層攤鋪技術(shù)和其他技術(shù)相比，其對(duì)質(zhì)量的要求相對(duì)更高，在整個(gè)施工過程中要做好質(zhì)檢工作，采取隨機(jī)取樣抽查攤鋪和碾壓質(zhì)量。

（4）確保攤鋪平整度符合工程建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，嚴(yán)格控制攤鋪厚度和攤鋪車輛的行進(jìn)速度等[6]。

（5）縱橫向接縫靈活處理，確保瀝青路面施工的整體質(zhì)量。

4 結(jié)語

由上文得知，雙層攤鋪技術(shù)在瀝青路面鋪設(shè)中的應(yīng)用效果顯著，得出以下結(jié)論：

（1）采用雙層攤鋪技術(shù)對(duì)瀝青路面進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)攤鋪與碾壓施工流程合二為一，縮短施工時(shí)間，提高工作效率。

（2）施工流程簡單，省去多環(huán)節(jié)施工流程，主要表現(xiàn)：取消下層鋪筑施工質(zhì)量檢驗(yàn)、避免施做粘層和處理層間污染，節(jié)約設(shè)備臺(tái)班以及人員的費(fèi)用。

（3）瀝青路面采用雙層攤鋪施工技術(shù)，節(jié)省粘層油的同時(shí)，優(yōu)化了路面表面磨耗層，材料費(fèi)用得到有效控制，降低了施工成本。

參考文獻(xiàn)

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