公路工程施工中沥青面层连续摊铺技术的应用

文/新疆交通建设集团股份有限公司 李波

目前，我国高速公路建设工期紧张，不少沥青面层的施工工期被安排在温度较低的秋季或冬季，导致压实度等施工质量指标难以保证，容易引发路面的水损坏和早期破坏等病害。

在传统沥青路面摊铺技术中，各类沥青混合料由于分层摊铺，各层摊铺的时间间隔很长，而每层混合料由于厚度较薄，在不利气温条件下其冷却到可压实的时间通常只有10min左右。此外，由于施工管理的原因，上下层混合料分时摊铺常常由于车辆行驶及天气原因使层间产生泥污和油污，虽然在沥青混合料摊铺时采取清扫、洒布黏层油等措施，但对沥青层的层间黏结仍然会产生不利影响。

为解决表面层在不利季节温度散失快而压实不佳的问题，同时提高层间黏结力，优化路面结构组合，1993年，Elk Richter首先提出了双层连续摊铺的理念。该技术同时摊铺上下2种不同级配的沥青混合料，利用下层、混合料的余热改善上面薄层混合料的压实条件，降低低温环境的影响，减缓温度散失，保证充分的压实时间，取得更高的压实度。我国于2007年铺筑了第1条多层连续摊铺沥青路面，目前仅在少数沥青路面工程中实施了双层连续摊铺工艺，现有沥青路面连续摊铺技术主要针对双层连续摊铺，并取得了较好的施工效果，但是对于沥青面层的整体连续摊铺技术并未涉及。

沥青面层连续摊铺工艺流程

与传统沥青路面施工和双层连续摊铺施工工艺相比，沥青面层连续摊铺工艺对混合料的准备、运输和摊铺碾压提出了更高的要求。

混合料准备与运输

由于沥青面层连续摊铺，各层不同类型沥青混合料应同时准备，需要提供多台拌和楼展开同步作业，并且各层沥青混合料应满足所在层位的功能性要求。若发现混合料级配类型及结构组合的设计不合理时，应及时调整修改，确保沥青路面的使用性能。

沥青面层连续摊铺时需要同时使用各层混合料，要求各层混合料的运料车均在施工前运抵施工现场。由于不同类型混合料运输车同时运抵现场，需要对运输车所载混合料做出明显的标志，防止出现用错料的情况，沥青混合料运输的要求应满足现有相关规范。

沥青路面摊铺与压实成型

沥青面层连续摊铺工艺的摊铺与压实工序是交替进行的，下、中面层摊铺后进行胶轮压路机的稳压操作，随后上面层摊铺，最后进行现行施工规范规定的碾压操作，如图1所示。

铺筑各等级公路沥青混合料时，为保证连续施工，结合实际工程，应在摊铺工作区域内，给运料车等车辆留出足够的出入通道，同时不影响其他工序作业。摊铺机必须匀速不间断摊铺，以减少混合料的离析，提高平整度。摊铺机应采用自动找平方式，上面层摊铺厚度控制方式宜采用平衡梁或雪撬式，下、中面层根据情况选用找平方式。下、中面层稳压采用一台25T及以上胶轮碾压机碾压2遍至3遍，对下、中面层沥青混合料初步碾压，方便后续施工。上面层摊铺结束后，按现行施工规范要求对路面实施碾压。

接缝和开放交通

沥青面层连续摊铺工艺的接缝和开放交通与传统沥青路面摊铺相比，无显著差别，参考现行沥青路面相关标准、规范的要求执行。

沥青面层连续摊铺关键工艺控制

考虑到沥青面层连续摊铺工艺的特点，必须在对面层连续摊铺技术和已有成功经验充分调查分析的基础上，详细要求各施工控制要点，严格控制施工质量。

图1　沥青面层连续摊铺工序图

工序控制

沥青面层连续摊铺施工与传统HMA路面施工工艺的不同之处，在于沥青路面摊铺工序。为了避免非必要施工间隔，各工序应紧密衔接。

其中，施工准备阶段包括对沥青路面基层、施工机械、人员和相关配套设备的准备工作。中、上面层沥青混合料摊铺时，各层间不使用黏层油，直接在下承层上面摊铺。沥青面层连续摊铺施工结束后，应封闭交通实施养护，开放交通前路面温度应降低至50℃以下。为提前开放交通，路表可洒水降温。其他施工工序与传统HMA路面施工一致。

层间污染物控制

摊铺前应当清洁下承层，扫除落叶、散碎石块等污染物，并及时清除下承层表面油污，保证下承层干燥、清洁、无污染。施工期间，杜绝施工机械漏水、漏油，确保车辆进入施工区域时轮胎干燥、无杂物。此外，还必须清除施工垃圾，及时处理摊铺机摊铺后的面层两侧松散热料。

压实度控制

为了保证沥青面层混合料的压实效果，应选择相互匹配、新旧程度相近、型号相同且先进的摊铺机3台。如型号有变化，应对机械性能参数确认后方可使用。下、中面层摊铺后采用25T以上胶轮压路机稳压，碾压2遍至3遍，保证后续面层运料车行驶时不出现较大轮迹带。为保证压实效果，上面层摊铺结束后应及时碾压，复压应比传统摊铺工序的复压多3遍至4遍。

平整度控制

摊铺机采用自动找平方式，上面层摊铺厚度控制方式宜采用平衡梁或雪撬式，下、中面层根据情况选用找平方式。对于因漏料而在新摊铺层上产生的少量凹槽，应及时人工补料，以完全覆盖并有少量外溢为准。中、上面层摊铺机摊铺前方，应对下、中面层摊铺车辆行驶过后的轮迹及时人工填补，避免路面局部变形。

沥青面层连续摊铺路段压实度与性能分析

考虑到沥青面层连续摊铺技术的特点，即下面层、中面层只采用胶轮压路机稳压，应在施工前铺筑试验路与对比路段，完成各层位压实度的检测分析，并在项目结束后跟踪调查试验路的性能。

连续摊铺压实度分析

试验路采用沥青面层连续摊铺技术，下面层AC25沥青混合料＋中面层AC16沥青混合料＋上面层AC13沥青混合料，对比路段采用和试验路相同结构和相同的沥青混合料，施工原材料完全相同，采用传统摊铺工艺。对比路段和试验路相邻铺筑在同一条公路上，各300m，承受相同的交通荷载和自然环境。

对试验路段和对比路段钻芯取样，基于实验室标准密度，测试压实度，如表1所示。

表1　试验路段的压实度测试（%）

试验结果表明，沥青面层连续摊铺路面各层混合料压实度，比传统摊铺的混合料要高。连续摊铺工艺中，中面层压实度达到最大，这是由于上、下面层提供了大量余热。传统摊铺的平均压实度为97.6%，多层连续摊铺的平均压实度为98.6%，比传统摊铺提高1个百分点。多层连续摊铺的优势明显，不需要额外的压实即可提高压实度，这使沥青面层连续摊铺技术在很多项目和施工条件下有很大的优势。

试验路跟踪调查

经过40个月的运行，试验路路面平整度与路面车辙深度的检测结果表明，该试验路通车至今，试验路和对比路路面平整度性能良好，无明显差异。试验路采集点平均车辙深度为5.4mm，对比路段采集点平均车辙深度为11.8mm，前者车辙值约为后者车辙值的1/2，试验路段的车辙深度明显优于对比路段的车辙深度。

此外，通过现场调研发现，采用沥青路面连续摊铺技术的试验路整体良好，未见路面病害。对比路段采用传统摊铺工艺，路面已经出现明显车辙，并且轮迹带处被重车碾压，表面沥青混合料被车轮磨光，抗滑能力下降。

结语

沥青面层连续摊铺技术的主要工艺流程，包括混合料准备、运输摊铺与碾压成型，相比较传统摊铺工艺，有较为明显的区别。沥青面层连续摊铺技术的关键质量控制点，包括工序控制、层间污染物控制、压实度控制和平整度控制。试验路的压实度和性能测试表明，沥青路面连续摊铺技术与传统HMA沥青混合料摊铺技术相比，压实度和性能方面均有明显优势。