高速公路路面作業過程中瀝青雙層攤鋪施工技術

周舟

（浙江數智交院科技股份有限公司，浙江 杭州 310010）

1 工程概況

本文以某高速公路建設工程作為研究案例，該項目的總長度設計為43.34km。公路結構的上層材料設計的是細粒式改性瀝青混凝土SMA-13（4cm），中層材料設計的是中粒式改性瀝青混凝土AC-20（6cm），面層結構的總厚度設計為10cm。

2 瀝青雙層攤鋪技術原理及優勢

雙層攤鋪技術是指利用攤鋪機同時完成兩種不同材料配比混合料的攤鋪任務。站在施工成本角度進行分析，假若施工面積超過13000m2，那么雙層攤鋪技術的成本相對較低。相對于傳統攤鋪技術而言，雙層攤鋪技術的優勢主要體現在：

第一，雙層攤鋪技術可以簡化施工流程，可以保證運料車不會碾壓瀝青面層，避免瀝青路面受到污染。

第三，雙層攤鋪技術節省黏層油的用量，同時可以保證黏層油灑布過程中不會受到污染。

第四，基于雙層攤鋪技術下完成的瀝青路面，表面更為整潔。

第五，有效縮短施工工期，降低施工單位面臨的工期壓力。

第六，雙層攤鋪技術可以提高路面的抗變形性能，保持各個結構層之間的緊密性，在一定程度上延長公路的使用壽命。

第七，強化接縫部位的連接強度。傳統型的攤鋪機都是現場配備多臺設備同時進行攤鋪，但是接縫部位連接不密實，這種施工方式容易出現骨料離析現象，進而導致裂縫出現。水穩層鋪設的厚度、寬度比較大，雙層攤鋪方式都是一次性碾壓作業，這樣可以保證基層部位形成良好的板體結構。相較之傳統的分層攤鋪作業而言，雙層攤鋪施工技術的抗拉伸、抗沖擊強度都有明顯的提升，所以可以有效規避路面下沉、龜裂等質量缺陷，其對于路面質量有巨大的提升作用。

第八，降低離析現象出現的可能性。雙層攤鋪施工技術能夠在攤鋪碎石基層的過程中直接加大輸料規模、降低螺旋轉速、延長螺旋的直徑、擴大輸料的寬度、降低布料機的轉速，保證輸料過程中不會出現橫向離析現象。

此外，可以結合實際攤鋪的情況在齒輪箱附近加裝可調節旋轉葉片，完成優化措施以后，攤鋪機可以根據攤鋪的厚度自動改變葉片的數據及轉動的角度，促使布料均勻充分，這樣可以有效保證混合料不會出現離析現象，且攤鋪作業完成以后的平整度也可以得到保障。

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3 施工要點分析

3.1 拌和

采用雙層攤鋪技術時，應將兩種級配不同的混合料同時進行攤鋪，即上面層與中面層同時進行攤鋪作業。施工單位需要配備2 臺攪拌設備，同時開展混合料攪拌作業，雖然施工工藝存在差異性，但是原材料的配比與常規性工藝使用的原材料完全相同。實際施工中，施工單位需要配備2 臺拌和設備，拌和設備的生產效率為210t/h。改性瀝青混合料的實際生產量按照額定生產率的70%進行計算，所以每臺拌和設備的實際生產量應該為147t/h，達到此類生產能力才可以滿足實際攤鋪作業對于原材料的需求。

3.2 攤鋪

3.2.1 正式攤鋪之前的準備工作。第一，攤鋪作業進行之前，應該結合施工要求對下面層的平整度、壓實度進行檢驗。第二，因同時攤鋪2 種不同的混合料，所以需要配備2 臺拌和設備。混合料攤鋪之前，應該精準估算出結構層所需的攤鋪量，由此確定出拌和量，必須保證混合料的拌和量與實際需求量一致。第三，雙層攤鋪作業之前，預熱熨平板。攤鋪作業前幾個小時，需要對熨平設備進行預熱，當熨平板的溫度不低于100℃時，可以開始進行攤鋪作業。

3.2.2 采用雙層攤鋪機進行施工時，攤鋪機的結構組件主要包括2 個運料裝置、2 個熨平板、2 個料斗和2 個布料器。雙層攤鋪機內置的熨平板設計有調節功能，攤鋪混合料的過程中可以將熨平板作為平衡設備。除此之外，雙層攤鋪機還額外加裝了1 個物料運轉構件，使其可以交替運輸不同類型的瀝青混合料。

3.2.3 在正式攤鋪作業前，施工人員需先調節熨平板的技術參數，保證熨平板的角度、高度符合設計要求。攤鋪過程中，假若發現混合料出現離析現象，那么施工人員應暫停攤鋪作業，對混合料進行處理。通過試驗段確定瀝青路面的碾壓次數。在碾壓過程中，壓路機盡量避免緊急制動，不得出現突然性轉向，以此提高瀝青路面的施工質量[1-2]。

3.3 壓實

瀝青路面碾壓前，要根據項目的實際情況合理安排碾壓設備。雙層攤鋪技術下的碾壓作業與傳統攤鋪技術的碾壓方式差異不大，都需要經過3 個碾壓階段：首先，初壓階段。使用4t 壓路機進行碾壓，碾壓次數2～3 次即可。其次，復壓階段。施工單位提前準備3 臺壓路機，壓路機的規格為10t，單次碾壓的次數控制在5～6 次。最后，終壓階段。目的是消除輪跡，只需要配備1 臺12t 壓路機即可，碾壓次數為2～4 次。壓路機運行過程中不得出現緊急制動。若瀝青混合料的溫度比較低，不宜重復碾壓，可能導致混合料中的粗集料破碎。攤鋪作業及碾壓作業過程中，一旦發現質量缺陷應該立即進行修補處理。

壓路機碾壓過程中不得出現混合料推移現象。若使用鋼輪壓路機進行碾壓，則應適當灑水，避免出現質量缺陷。

3.4 接縫處理

實際施工中，應用雙層攤鋪技術攤鋪的瀝青層較厚，應盡量避免設置接縫，一次攤鋪成型。若必須設置縱向接縫，則應該提前對熨平板進行調節。若攤鋪過程中中斷攤鋪持續的時間＞2h，則應在攤鋪的尾端做好接茬工作。攤鋪之前，項目經理根據設計圖紙提供的技術指標確定合理的松鋪系數，以保證成型的瀝青路面厚度滿足設計要求。若出現縱向冷接縫時，在攤鋪作業前應該將斜向部位鏟除。將鏟除斷面設置為垂直面，在垂直面涂刷乳化瀝青，重新攤鋪新料。攤鋪完成后將多余的料鏟除，再次進行碾壓作業。

3.5 養護

當以上施工工序全部完成以后，施工人員應該對瀝青路面進行取芯檢測，對瀝青路面的壓實度進行檢測，若檢測不合格則需要作返工處理。當檢測合格以后則可以進行養護作業，養護的時間控制為7d。將塑料薄膜覆蓋在瀝青路面表面，并灑水進行養護。養護過程中確保瀝青路面始終處于濕潤狀態，保證瀝青路面的施工質量。

3.6 瀝青路面雙層攤鋪施工質量檢測

實際施工中，項目采用的是雙層攤鋪技術，同時進行中面層和上面層部位瀝青混合料的攤鋪，可以有效提升骨料之間的嵌擠效果。施工完成后取芯檢測發現中面層、上面層的質量滿足設計及規范要求，達到了預期的施工效果。

檢測瀝青路面滲水系數。若瀝青路面碾壓不密實，會使積水順著縫隙進入路面結構中，在長時間的行車荷載影響下，會導致瀝青面層出現離析現象，在未得到及時處理的情況下，瀝青路面會出現開裂。具體情況如表1 所示。

由表1 可知，雙層攤鋪技術的滲水系數相對較小，主要是因為雙層攤鋪技術同時攤鋪上下面層，促使上下層形成一個整體結構，結構層的封水效果比較強。

表1 傳統攤鋪和雙層攤鋪滲水系數檢測

兩種不同的攤鋪工藝的對比結果如表2 所示。

由表2 可以發現，采用雙層攤鋪技術進行施工上面層的空隙率比較低，路面的密實度非常高，施工質量符合設計及規范要求。

表2 傳統攤鋪和雙層攤鋪上面層密實度檢測

3.7 雙層攤鋪機作業過程控制

攤鋪作業前幾個小時，需要對熨平設備進行預熱，當熨平板的溫度不低于100℃時可以開始進行攤鋪作業。準備充足的燃料，保證攤鋪機能夠連續攤鋪作業。攤鋪過程中保證熨平板不會出現突然下沉現象，攤鋪機重新啟動以后，攤鋪面形成凹陷性會在一定程度上影響路面的平整度。

施工現場需派專人負責指揮運料車有序卸料，上面層混合料、中面層混合料運輸車應該分列排序，在車廂比較明顯的部位作出標記，避免出現混料現象。攤鋪之前施工現場至少停駐5 輛運料車處于等待狀態，以保證攤鋪作業的連續性。

雙層攤鋪機運行的速度保持在2m/min。攤鋪過程中，攤鋪機不得隨意轉變攤鋪方向，切忌緊急制動，運輸車應將擋位掛至空擋，依靠攤鋪機推動不斷向前行駛。中面層的攤鋪厚度為7cm，上面層的攤鋪厚度為3cm，布料機距離攤鋪面分別為30cm、15cm。將前料門的開口度與最大粒徑進行匹配，促使布料器內的混合料高度保持一致，混合料在布料器中的高度保持在2/3 以上。

上面層與中面層全部使用非接觸式平衡梁控制攤鋪厚度，其中中面層的基準梁長度為8m，上面層的基準梁長度為2m，攤鋪作業之前各配備1 套。攤鋪過程中，設置專人負責清理履帶前側的雜料，且應該委派專人負責看護傳感器，避免損毀。

攤鋪作業開始以后，管理人員先指揮卸除上面層的混合料，將運輸車內的混合料卸至料斗內，然后卸載中面層混合料，將中面層混合料卸載至下料口內，料斗裝滿以后開始攤鋪。先啟動中面層的布料機，然后啟動上面層的布料機，保證混合料攤鋪均勻，完成兩層同時攤鋪。當料斗內的混合料不足1/3 時，將料斗一次裝滿，然后繼續攤鋪，攤鋪機運行速度控制在2m/min。

攤鋪作業開始的初期階段，可以適當加大攤鋪厚度的檢測頻率。在實踐時，檢測人員應該先檢測中面層的攤鋪厚度及橫坡等內容，一旦不符合設計要求，則需要立即進行整改。調整完成以后不得隨意更改，然后檢查第二層的攤鋪厚度。若中面層的熨平板提高以后，那么管理人員應該通過手動的方式調整攤鋪機的仰角，同時對熨平板的角度進行調整，保證總攤鋪厚度、上面層的攤鋪厚度符合設計要求。手動調整應控制在10m 范圍內，攤鋪機自動控制系統會自動調整仰角。

壓路機緊隨攤鋪機進行碾壓作業，壓路機按照梯隊形式分布，層次明確。首次碾壓選擇使用鋼輪壓路機，壓路機移動的速度控制在25～33m/min，按照由外向內的順序進行碾壓，碾壓2 遍；復壓選擇使用30t的膠輪壓路機，碾壓的速度保持在58～75m/min，碾壓按照由中心向兩側的順序；然后使用雙鋼輪壓路機進行碾壓，碾壓的速度保持在66～83m/min，碾壓次數為2 遍；最后使用雙鋼輪壓路機進行碾壓，碾壓速度為33～50m/min，碾壓2 遍即可。

4 結語

綜上所述，在高速公路建設工程中，應用雙層攤鋪技術可以有效提高面層的施工質量，縮短施工工期，降低施工單位的施工成本。經過檢測發現，各項質量控制指標均符合設計要求。整體而言，采用雙層攤鋪技術進行施工可以取得良好的經濟效益與社會效益。