沥青路面双层摊铺技术简介

于严富 李国芬 李强

摘 要：沥青路面摊铺是道路工程常用的技术，其应用十分广泛，沥青的道路摊铺技术能够极大影响道桥施工品质以及路面的使用寿命。同时运输行业的高速发展以及各类出行的需求使得人们对于道路建设质量有了更高的要求，需要道路有良好的平整性以及稳定性，更佳的路面使用性能。本文将简要介绍了沥青路面施工中的高效优质的双层摊铺技术。

关键词：沥青道路; 双层摊铺; 施工应用

中图分类号：U416.2        文献标识码：A          文章编号：1006-3315（2021）10-223-002

1.引言

20世纪九十年代德国的ElkRichtcr教授申请了双层摊铺的相关专利。瑞典戴纳派克公式于1997年研制出第一台双层摊铺机。直到2006年10月，河北的北方公路工程建设集团才引进了中国的第一台双层摊铺机。

沥青路面的双层摊铺技术指的是将用于路面上、中面层的不同配合比的沥青混合料同时摊铺，一体压实。路面上中面层同时摊铺时，即可以提高中面层的保温性能，又可以利用中面层沥青混合料的余热加热上面层沥青混合料，改善上面层压实度，进而提高沥青路面的整体施工质量。

2.双层摊铺施工工艺

传统路面摊铺方式是将路面面层分为上、中、下三个面层，每个面层分别进行摊铺与压实，上、中面层间还需采取层间处治措施以提高路面使用性能。与传统摊铺技术相比，双层摊铺技术将上中面层同时摊铺、一体压实，无需对上中面层采取处治措施，能够有效减少施工成本，减少施工时间，提高施工效率。同时上中面层由于一体压实可以形成才能一个整体受力结构，能够有效提高路面的层间黏结力。

2.1施工形式

双层摊铺施工工艺，目前国内采用的施工方式有两种：第一种是使用专门的双层摊铺机，通过双层摊铺机一次完成两种沥青混合料的摊铺方式;第二种是“热接暖”施工法，主要是通过传统摊铺机进行中面层摊铺，预压实后再进行上面层摊铺，再次压实。

2.1.1“热接热”施工

“热接热”工艺是采用双层摊铺机一体式施工。双层摊铺机具有两套料斗和两套摊铺设备，由装有不同级配的运输设备加料后开始摊铺。双层摊铺机的两套摊铺设备有一段前后间距，先完成中面层的摊铺，由其配备的高压实性能熨平板完成预压实（预压实需要达到85%以上），之后继续上面层的摊铺，摊铺完成后由压实器械一体压实。

“热接热”施工方式实现中上面层无间隔摊铺，充分利用中面层混合料的余热，加热上面层的同时，上面层又减少了中面层的热量散失，可以有效延长上面层的有效压实时间，实现了上中面层的热结合，因此被称为“热接热”。

2.1.2“热接暖”施工

双层摊铺第二种实现方式，是采用两台传统摊铺机同进行摊铺工作，并且还需要两套运输系统运输两种不同级配的混合料为两台摊铺机供料。“热接暖”施工是进行中面层摊铺后，利用压实器械进行预压实后，不进行养护，也不进行层间处治，趁着中面层尚未完全冷却，立即进行上面层的摊铺，然后再次压实。上面层摊铺时，中面层尚未完全冷却，同时温度明显低于“热接热”施工方法，又高于环境温度，因此被称为“热接暖”施工法。

2.2双层摊铺机

传统摊铺机是通过卡车将混合料卸在料斗内，然后通过刮板输料器、螺旋分料器及熨平装置实现道路摊铺。双层摊铺机则是通过两套独立的摊铺设备实现下面层摊铺完成后进行预压实后立即实现上面层的摊铺，如下图1。

双层摊铺机根据总体结构可以分为组合式和整体式。组合式摊铺机是在一台传统摊铺机改进得来，在传统摊铺机上外加一个行走的拖车时摊铺系统组合而成，外加的摊铺系统需要独立的能量供给系统和完成摊铺所需要的全部工作装置。整体式攤铺机只有一套动力源，自身具备两套摊铺。

整体式摊铺机的主要工作装置包括：

2.2.1接料斗：双层摊铺具有两个互不干扰、高度不同、前后布置的接料斗以满足储存上中面层不同混合料的要求。

2.2.2输料系统：双层摊铺机的中面层采用传统摊铺技术的输料方式，区别则在于其设置了两套输料系统，以便控制供料量。

2.2.3分料系统：螺旋分料斗螺旋分料器功能是将输送的混合料左右横向地分别送到摊铺槽的全幅宽度上。

2.2.4熨平捣实装置：两套独立的熨平设备，保证各个摊铺层的铺平和熨实，下层的捣实装置可以使得下层混合料达到合格的初始压实度。否则下层摊铺层的混合料承重能力差使得压实设备工作时易出现推移、拥包、不平整等病害。

2.2.5自动找平系统：通过两边外置的传感器进行找平，施工中的摊铺机突然止步、启动会影响自动找平系统，导致路面平整度不佳。

2.3常用的双层摊铺路面结构设计

国内采用双层摊铺技术的沥青路面常用沥青混合料为连续密集配沥青混凝土（AC），摊铺厚度为8-10cm，而国外常用路面材料为沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA），摊铺厚度为10-12cm。

3.双层摊铺技术优劣势

双层摊铺技术主要利用中面层混合料未冷却时摊铺上面层，上面层提高中面层的保温性能，使得中面层热量散失更慢，同时中面层可以加热上面层，进而延长上面层的有效碾压时间。

3.1双层摊铺优势

3.1.1减少层间处治措施

传统摊铺方式路面摊铺时分层进行，分层摊铺不能保证路面面层的层间性能，为了提高面层间结合能力，中上面层间会采用不同的层间处治措施。常用措施为粘层处治，粘层需要喷洒粘结性能好的材料如乳化沥青、热沥青等，还需进行撒布。采用双层摊铺则可以节省层间处置措施的施工费用

3.1.2保温效果显著改善

双层摊铺技术上中面层一体摊铺压实，一次性的摊铺厚度为8-12cm，为传统摊铺厚度的1.5-3倍，有效提高了路面的保温性能，减少了低温环境和恶劣天气的不良影响。

3.1.3提高层间黏结性能

双层摊铺技术采用“热接热”工艺，可以使得上面层与中面层相互嵌挤，沥青结合材料能够相互融合，从而能够提高路面面层层间黏结性能。双层摊铺路面的层间强度主要影响因素包括：上面层和中面层互相嵌挤形成的咬合力、混合料的级配组成、沥青混合料中沥青的粘附作用。而传统摊铺方式主要依靠粘层油提供黏结强度。双层摊铺的热结合使得中上面层嵌挤在一起，降低了路面的孔隙率，中上面层形成一个更为紧密的整体，提高了面层间的黏结性能、抗剪强度。

3.1.4优化路面结构

双层摊铺路面结构设计理论中，上面层仅作为磨耗层使用厚度为3cm左右，中面层主要作为抗剪层存在。路面最大的剪切力产生于沥青中面层，与传统摊铺方式相比，双层摊铺减薄了磨耗层，增加了中面层厚度从而优化了路面结构，提高路面使用寿命。

3.1.5节省施工周期

传统摊铺方式采用分层摊铺逐次碾压，中面层完成施工后需要对层间进行强力清扫否则易产生层间污染，然后撒布粘层油，层间处治完成后才可以进行开始上面层施工，双层摊铺工艺则将上中面层一体摊铺，同时碾压，节约施工时间，提高了人员及机械的利用效率。不会使的中上面层层间出现污染，相比较下传统摊铺进行层间处治措施不当时易产生层间污染。

3.2双层摊铺劣势

双层摊铺机施工时需要两套运料输料系统来支持其一体摊铺，为了保证混合料持续供应，宜采用两台拌和设备协调工作。传统摊铺分层摊铺、逐层找平，双层摊铺则是两层混合料一体摊铺压实，少了一次找平机会;传统摊铺面层厚度为4-6cm，而双层摊铺路面厚度为8-12cm，因而平整度更难控制。由于路面厚度更大，采用雙层摊铺技术时路面压实效果更难保证，为了保证压实效果，应该采用12t以上吨位的压实设备，同时碾压速度过快时不可保证压实效果，碾压速度宜采用3-4km/h，同时初压速度应该为1.5-2km/h，终压速度为2.5-3.5km/h。同时双层摊铺机对施工环境有一定的要求，双层摊铺中面层的预压实需要达到85%以上，否则对于压实效果和路面使用性能有极大的影响。

4.结语

沥青混合料双层摊铺施工工艺的推广，可以有效提高沥青路面施工效率和质量水平，提高沥青路面使用性能，延长路面使用寿命，优化施工成本，控制施工时间。但是，双层摊铺施工国内施工实践经验较少，施工要求高，施工工艺有很多进一步优化的空间，需要加强对各个施工环节的把控，才能充分发挥双层摊铺施工工艺的所长。相较于国外，国内的双层摊铺技术发展较慢，双层摊铺工艺自身有一部分的不足，如中面层的压实度平整度的问题，双层摊铺施工工艺任需优化。