沥青混合料路面面层高精度施工技术

岳小丽

(中国水利水电第三工程局有限公司,西安　710016)



沥青混合料路面面层高精度施工技术

岳小丽

(中国水利水电第三工程局有限公司,西安710016)

摘要：卡塔尔多哈路赛CP1项目道路施工过程中，为满足面层高精度指标要求，通过对路面厚度、平整度、摊铺温度及碾压温度等的控制，结合国际先进摊铺机自动设定功能，并借助全站仪全程监测，最终完成对路面摊铺厚度、压实度及路面平整度的控制，同时提高了环境效益，达到了节能效果，确保工程的顺利进行。关键词：沥青路面；面层；高精度；施工技术

1工程概况

卡塔尔路赛CP1基础设施项目是以“基础设施+机电”为主的超大型市政工程项目，总投资达13亿美元。其中配套的市政道路主干线共21条，累计总长18 km。道路设计结构比较复杂，包括磨耗层、沥青基层、沥青透层油、沥青粘层油、底基层及基层6部分，设计的路面宽度分别为16 m(4车道)、12 m(3车道)、8 m(2车道)3种类型。均采用耐磨沥青路面，标准要求高，为达到路面平整、行车舒适、无接缝且施工进度快的目的，项目总结一套适用的沥青路面面层施工方法。

2沥青路面面层高精度施工方案

2.1面层施工原材料质量控制

卡塔尔规范QCS 2002标准规定，基层最大粒径小于37.5 mm，磨耗层最大粒径小于25.0 mm。细集料为粒径在0.075～2.36 mm间洁净、有棱角的破碎岩石，坚固性不超过18%，不含有机质，砂当量不小于30，氯离子含量不超过0.1%，硫酸根离子含量不超过0.5%，塑性指数不超过4%；粗矿料为正方体颗粒、粒径在2.36～25 mm间的碎石，其中破碎砾石含量中1个破碎面的不少于99%、2个破碎面的不少于85%。

片状指数及针状指数：磨耗层不超过25%、底层不超过30%。

坚固性：磨耗层不超过10%、底层不超过15%。

洛杉矶磨损：磨耗层不超过25%、底层不超过30%。

压碎值：磨耗层不超过20%、底层不超过25%。

吸水率：磨耗层不超过1.5%、底层不超过2.0%。

矿物级配(BS筛)：0.600 mm通过率为100%，0.300 mm通过率为95%～100%，0.150 mm通过率为90%～100%，0.075 mm通过率为70%～100%。

沥青针入等级为60～70，加热到175 ℃不起泡沫，在任何时候不超过177 ℃。

沥青混合料配合比中沥青含量控制在设计值的±0.2%以内，马歇尔试验频率为1次/1 000 m2或至少2次/1 d。

磨耗层通过集料颗粒的嵌锁作用提供稳定性并通过摩擦力抵抗位移，故要求矿料颗粒完全包裹沥青，无花白料、无结块或严重离析现象，发现有烧焦碳化起泡和含水的沥青混合料视为废料。定出各级配数量后，进行沥青马歇尔试验，马歇尔配比设计标准如表1。经反复试验，从而确定最佳沥青用量及沥青混合料配合比。根据给料时间先后顺序，使加热矿料在干燥筒燃烧口一端的出料口从内筒流到外筒内仓中，与同时到达的填充料等混合料干拌，再从卸料口排除，混合料进行筛分、调整各规格料仓和填充料的配合比等，以及关键筛孔通过率与标准级配范围的误差，均须在规定值内。沥青混合料拌和时间为45～60 s，定期抽验矿料各项技术指标[1-6]。

表1　马歇尔配比设计表

2.2面层高精度施工原理及设备选择

卡塔尔规范QCS 2002标准规定，路面高程误差不超过10 mm，磨耗层厚度误差小于4 mm，平整度符合标准要求。受施工条件及所处环境温度等因素影响，为控制沥青混合料出机口温度、摊铺温度、摊铺厚度、压实度及平整度等关键技术指标，采用“设备可操作、偏差能修正、水平有布控、垂直有网格”的施工方法，即采用具有自动调节功能的UPER1800型号的摊铺设备，提前在电脑里设定摊铺厚度和行驶速度，操作手根据监控反馈的数字变化调整偏差，同时借助高精度全站仪以路缘石为基准点，每1 m布置12 mm的圆钢锥在路缘石面层上，将起点与终点、两侧路缘石对应固定点用钢丝绳连成直线，形成网格，保证沥青混合料面层精度[7-11]。

为进一步保证施工精度，均采用进口设备，设备配置如表2。

表2　面层施工主要设备表

2.3面层施工工艺流程及操作要点

沥青混合料面层施工工艺流程：混合料温度控制→现场摊铺温度控制→设备摊铺厚度控制→面层人工平整→摊铺速度控制→面层高程控制→碾压→平整度检测→压实度检测→芯样厚度检测→试验合格→上报路面竣工图→监理批复→道路竣工移交。

沥青混合料面层施工时，为保证面层高精度要求，应注意以下操作要点[12-13]：

(1) 控制好路面厚度、平整度、摊铺温度及碾压温度等关键技术难点；

(2) 道路面层摊铺厚度须控制在40 mm以上；

(3) 摊铺路面长度为75～300 m之间时，平整度大于4 mm以上的测点不能超过9个，7 mm以上的点不能超过1个，10 mm以上点为0；摊铺路面长度为300 m时，平整度大于4 mm以上的测点不能超过20个，7 mm以上的点不能超过2个，10 mm以上点为0；

(4) 摊铺温度须控制在135～150 ℃间，初压温度不低于135 ℃，降到135 ℃以下的摊铺料必须报废，终压温度不低于120 ℃，要求测温频率为1次/0.5 h；

(5) 沥青摊铺速度为3 m/min，碾压速度为3～5 km/h，紧靠路缘石的沥青不能漏压，待摊铺碾压完成24 h时后，规定每100 m所取的芯样厚度必须控制在+5 mm，压实度必须大于98%以上；

(6) 沙尘暴天气不能施工。

2.4路面面层施工过程质量控制

CP1项目沥青混合料面层施工工序复杂：第1道工序，喷洒透层油；第2道工序，摊铺沥青底基层；第3道工序，喷洒沥青粘层；最后一道工序，沥青磨耗层施工。

透层油位于底基层面层上，用以提高底基层与沥青基层之间的粘结力。卡塔尔QCS 2002施工规范规定，透层油在喷洒之前，首先在底基层面层上根据路面宽度放3排40 cm×40 cm标准纤维板，每排按事先确定的位置放上3块，共计9块。施工中要求喷洒重量为0.45～0.75 kg/m2，喷洒温度控制在60～85 ℃间，车速控制在5 km/h，喷洒完成后即可测试透层油结果，一旦未满足要求，须重新喷洒，直到满足要求为止。

沥青基层设计厚度为200 mm，分2层摊铺。卡塔尔QCS 2002施工规范规定，沥青基层摊铺速度为3 m/min，碾压速度为3.5～5 km/h，沥青加热温度控制在175 ℃以上，矿料温度为180 ℃，混合料出站温度控制在165～180 ℃间，摊铺温度控制在135～150 ℃间，初压温度不低于135 ℃，最后一遍碾压温度不能低于120 ℃，碾压过程中每30 min测温1次，碾压完成24 h后，每100 m或每1 000 m2取2组芯样，芯样厚度控制在+5 mm，检测的压实度不低于97%。基层顶面不平整将直接影响沥青面层平整度，面层平整度依据表3的判定标准判定，一旦发现沥青基层某项指标超出规范要求时，须摒弃重来。

沥青粘层油主要喷涂在沥青基层面层上，其作用是提高沥青基层与沥青磨耗层之间的粘结力。喷洒前准备工作同透层油施工，其主要区别为沥青基层要求喷洒重量为0.15～0.38 kg/m2，喷洒温度控制在10～60 ℃之间，车速控制在6 km/h。如果沥青粘层在喷洒过程中测试结果未满足规范要求，须重新喷洒，直到满足要求为止。

沥青磨耗层是完成道路面层施工最后一道关键工序，要求摊铺厚度为40 mm，压实度在98%以上。规范规定沥青摊铺速度为3 m/min，碾压速度为3～5 km/h，沥青加热温度控制在175 ℃以上，矿料温度达到170 ℃以上，混合料出站温度控制在165～175 ℃之间。摊铺温度控制在135～150 ℃之间，最初碾压温度不低于135 ℃，最后一遍碾压温度不低于120 ℃，碾压过程中每30 min测1次温度。面层碾压完成24 h候后，每100 m或每1 000 m2取2组芯样，做压实度试验，芯样厚度控制在+5 mm。路面平整度依据表3的判定标准判断，如果发现其中的一项指标超出标准将摒弃重来。

平整度是判定路面行车舒服程度的关键性指标，具体判定标准见表3。压路机碾压应遵循先静后振、先轻后重、由低向高、由两边向中间碾压原则，轮迹重叠，同时减少混合料离析提高平整度。

表3　路面平整度标准判定要求表

2.5路面平整度检测结果

为确保沥青路面平整度达到规范要求，项目采用英国进口的3 m长滚动直边平整度测试仪进行现场测试，并由第三方Gulf实验室进行结果鉴定，路段测试结果均达到表3判定标准的要求。表4为A10路桩号1+040 m～1+134 m与桩号1+284 m～1+490 m路段的检测结果。

表4　路面平整度测试结果表

3结语

随着市政道路工程施工标准越来越高，CP1项目采用先进的摊铺设备和辅助方法，并采用全站仪对沥青路面面层施工精度进行全程监测控制，有效地降低了施工成本及施工风险，提高了道路的外观质量，缩短了施工，并很好地解决了因施工环境差、标准要求高的技术难题，对今后国外类似项目施工，具有较大的借鉴意义。

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Technology of High-precision Construction of Surface Course by Materials with Asphalt Mixed

YUE Xiaoli

(Sinohydro Bureau 3 Co., Ltd., Xi'an710016,China)

Abstract:During construction of roads in CP1 project, Doha, Qatar, pavement spreading thickness, compaction degree and pavement levelness are successfully controlled through controls of pavement thickness, levelness, material spreading temperature and compaction temperature as well as by application of automatic setting function of the advanced paver in the world and of all-station instrument monitoring in whole process so as to satisfy the requirement of high-precision surface course. Meanwhile, environmental benefit is improved, energy saving is achieved and smooth construction is secured. Key words:asphalt pavement; surface course; high precision; construction technology

文章编号：1006—2610(2016)03—0049—03

收稿日期：2015-10-12

作者简介：岳小丽(1982- )，女，河南省许昌市人，工程师，主要从事土木工程施工技术与管理工作.

中图分类号：U416.2

文献标识码：A

DOI:10.3969/j.issn.1006-2610.2016.03.013