瀝青路面雙層一次攤鋪工藝與路面壓實特性研究

張錦

（中國水電建設集團十五工程局有限公司，西安 710065）

1 引言

瀝青路面雙層一體攤鋪技術引起了國際社會的廣泛關注[1]，是將兩層瀝青層一次攤鋪完成的新型施工技術。梁乃興等研究了雙層瀝青攤鋪機的工作原理和設備的主要構造，并通過分析攤鋪速度和輸料量、料倉體積和卸料時間的關系，研究了雙層一次攤鋪技術的工藝流程和控制要點[2]。王艷麗等認為雙層一次攤鋪瀝青路面可以提前開放交通，可以減少路面施工對城市道路出行交通的影響，不但能省去層間處治措施，還能提高路面的壓實質量[3]。目前，關于瀝青路面雙層一次攤鋪技術研究主要集中在雙層攤鋪施工組織、層間黏結效果等方面，本文主要對雙層一次攤鋪路面施工工藝與壓實特性進行研究。

2 雙層一次攤鋪施工工藝

2.1 雙層一次攤鋪工作原理

瀝青路面雙層一次攤鋪技術是將兩層瀝青混合料一起進行攤鋪與壓實，使得上、下面層瀝青混合料的攤鋪與碾壓過程合二為一。雙層一次攤鋪設備要對上、下面層兩種混合料同時進行攤鋪作業。供料完畢后，雙層瀝青攤鋪機通過前后布置的套螺旋形分料器及套熨平設備將上、下面層混合料一次性整體鋪筑，并最終使用路面壓實機械一次性碾壓成型一個整體的雙層路面。

2.2 雙層一次攤鋪工藝流程

施工準備：攤鋪前基層進行清掃。

瀝青混合料的生產：由于需要對兩種不同類型的瀝青混合料進行攤鋪碾壓，拌和站應配備兩臺3000 型以上拌和樓用來分別拌和上、下面層瀝青混合料。

瀝青混合料的運輸：為了保證雙層攤鋪的連續進行，一般要求運輸車輛應為運輸能力不小于40 t 的大型運料車。

瀝青混合料的攤鋪：攤鋪前應先分別往上面層攤鋪箱和下面層攤鋪箱中裝入兩種混合料，打開攤鋪系統的下面層螺旋分料器，螺旋分料器應相應調整到一個穩定的攤鋪速度，兩側保持不少于送料器2/3 高度的混合料，攤鋪機前行時需打開攤鋪系統的上面層螺旋分料器，同時進行上面層混合料的攤鋪；松鋪系數應根據試驗段攤鋪壓實情況測定，松鋪系數一般為1.15～1.20，攤鋪機速度一般控制在為2～4 m/min。

瀝青混合料的碾壓：瀝青混合料碾壓時應配備足夠數量的壓路機，并按照要求的壓實機械組合和碾壓遍數進行。

3 瀝青路面壓實特性

3.1 瀝青混合料密度和壓實度

不同結構層厚度及混合料類型的雙層一次攤鋪路面毛體積密度ρ2、標準密度ρ加權、壓實度K2結果見表1～表4。ρ加權、K1、K2按式（1）～式（3）計算：

式中，h上、h下分別為上、下面層的結構層厚度，cm；ρ上、ρ下分別為上、下面層不同類型混合料的毛體積密度，g/cm3；K1、K2分別為單層路面和雙層一次攤鋪路面的壓實度，%；ρ1、ρ2分別為單層路面和雙層一次攤鋪路面的實測毛體積密度，g/cm3；ρ、ρ加權分別為單層路面和雙層一次攤鋪路面的標準密度，g/cm3。

3.2 路面壓實影響因素

3.2.1 混合料類型

由表1～表4 可知，不同混合料類型的雙層一次攤鋪路面壓實度隨著擊實次數的增加而逐漸增大。取壓實度為100%的擊實次數進行對比分析可知：在上面層3 cm、下面層7 cm 的結構層厚度組合下，AC-13+AC-20 雙層攤鋪路面相比AC-16+AC-20 雙層攤鋪路面、AC-13+AC-25 雙層攤鋪路面、AC-16+AC-25 雙層攤鋪路面擊實次數分別可減少5%、11%和17%。

表1 AC-13+AC-20 雙層一次攤鋪路面密度及壓實度

究其原因，AC-25 比AC-20 公稱粒徑較大，集料間嵌擠力和內摩阻力大，需要更多的壓實功來克服集料之間的內摩阻力，且AC-25 在壓實的過程中易發生離析現象，在一定程度上也阻礙了壓實成型。另外，AC-13 相比AC-16 公稱粒徑較小，細集料和瀝青含量較大，且在高溫條件下混合料中的瀝青結合料黏度較低，在壓實過程中對集料具有較好的潤滑作用，混合料顆粒流動性強，混合料顆粒的位置很容易發生相互移動，導致混合料壓實變得相對容易。

表2 AC-16+AC-20 雙層一次攤鋪路面密度及壓實度

表3 AC-13+AC-25 雙層一次攤鋪路面密度及壓實度

表4 AC-16+AC-25 雙層一次攤鋪路面密度及壓實度

綜上所述，結構層厚度一致，雙層一次攤鋪路面混合料類型為AC-13+AC-20 時路面能獲得最佳的壓實效果，與AC-16+AC-25 相比，擊實次數可減少17%。

3.2.2 結構層厚度

由表1～表4 可知，不同結構層厚度的雙層一次攤鋪路面壓實度隨著擊實次數的增加而逐漸增大，取壓實度為100%的擊實次數進行對比分析：在上面層AC-13、下面層AC-20 的混合料類型組合下，上面層采用3 cm、下面層采用7 cm 雙層攤鋪路面、4 cm+6 cm 雙層攤鋪路面、5 cm+5 cm 雙層攤鋪路面擊實次數分別為126 次、132 次和139 次，3 cm+7 cm 相比4 cm+6 cm、5 cm+5 cm 擊實次數分別可減少5%和9%。

3 cm+7 cm 雙層攤鋪路面、4 cm+6 cm 雙層攤鋪路面、5 cm+5 cm 雙層攤鋪路面三者壓實曲線非常接近，擊實次數最大相差不超過10%。因此，上、下面層厚度的變化對雙層一次攤鋪路面的壓實影響較小。

4 結論

1）提出了瀝青路面雙層一次攤鋪施工工藝，包括工作原理和工藝流程等。

2）研究了混合料類型對雙層一次攤鋪路面壓實度的影響，當結構層厚度一致的條件下，雙層一次攤鋪路面混合料類型為AC-13+AC-20 時路面能獲得最佳的壓實效果，與AC-16+AC-25 相比，擊實次數可減少17%。

3）研究了結構層厚度對雙層一次攤鋪路面壓實度的影響，3 cm+7 cm 雙層攤鋪路面、4 cm+6 cm 雙層攤鋪路面、5 cm+5 cm雙層攤鋪路面三者壓實曲線非常接近，擊實次數最大相差不超過10%。