沥青路面双横坡一次摊铺施工技术研究

覃靖 王金龙

文章以某高速公路改扩建工程为背景，基于双横坡一次摊铺原理，对摊铺机进行双横坡施工技术改造，并对单机一次性宽幅摊铺与双机梯次摊铺进行试验研究，分析不同摊铺方式对路面施工质量的影响。

双横坡沥青路面;单机宽幅摊铺;双机梯次摊铺;施工质量

U416.041A070234

0 引言

由于经济增长快速，早期规划的项目已不能满足现阶段高速公路交通量增长速度，导致高速公路服务水平大幅度下降，难以适应发展的需求，由此推进了高速公路改扩建的实施。在改扩建路面和新建路面设计过程中，为加快路面排水效果，会在同一断面设置两个不同的横坡，目前大多数项目多采用的是并机梯次摊铺。并机梯次摊铺具有灵活、快速、方便的优点[1]，但并机梯次摊铺容易造成路面离析，影响路面的均匀性，导致路面的耐久性和使用寿命降低。

随着对大型摊铺机及其抗离析功能的研究，宽幅路面单机一次性宽幅摊铺技术逐步取代了双机梯次摊铺技术[2]。目前大部分宽幅摊铺机无法满足双横坡一次摊铺施工要求，需要对现有摊铺机进行技术改造。本文通过分析双横坡一次摊铺原理，对摊铺机进行双横坡施工技术改造，并对单机一次性宽幅摊铺与双机梯次摊铺进行对比试验研究，对试验的数据进行分析处理得出不同摊铺方式对路面施工质量的影响情况，进而验证理论分析的正确性。

1 工程概况

本文以某高速公路改扩建工程为背景，该项目由原有四车道扩建至八车道，由于路面较宽，为加快路面排水效果，会在同一断面设置两个不同的横坡。根据业主要求，上面层不采用热接或者冷接形式，而是采用单机半幅摊铺，对18.75 m宽幅路面进行一次罩面。

2 摊铺机双横坡改造技术及验证

2.1 摊铺机双横坡改造技术

为实现双横坡路面一次摊铺，需对原有摊铺机进行改造设计。项目路面上面层摊铺采用DT1800摊铺机，改造方案为：在主熨平端加铰接调拱，靠近主机熨平连接处的250 mm断开，上部添加绞轴两处，摊铺时两边对称连接，两边同时可调整，可满足横坡变化，在摊铺变横坡过程中调整更便捷、更精确、更稳定。绞轴上标注有相应刻度，通过返算坡度进行调整。两侧横坡通过主熨平外侧联接面上部绞轴调整，熨平板拉杆根据调整出来的坡度进行固定，摊铺出的路面利用拉杆的调整来校正局部路拱，达到摊铺需求。摊铺机就位在待铺的断面上，通过悬线量测的松铺厚度来垫木板，机械操作人员安装仪表、调装工作仰角、调节横坡仪，当横坡仪指示灯显示为绿灯时表明摊铺机的熨平板在垫板上的横坡度与设计坡度吻合。由于上面层存在两个横坡，摊铺机采用与平板上的熨平板绞轴及拉杆进行调节。连机宽度为20 m，配2 m伸缩熨平，单机宽幅摊铺。

2.2 双横坡一次摊铺技术验证

为验证沥青路面双横坡一次摊铺施工技术，选取100 m路面作为试验段，取5个断面，每个断面取4个点，分别对松铺前高程、松铺后高程及压实后高程进行检测，检验横坡施工效果。检测结果如表1所示。

试验结果显示，坡度均能满足设计及规范要求（±0.3%），证明双横坡一次摊铺技术可行。

3 沥青路面单机双横坡一次摊铺与双机梯次摊铺施工质量对比分析

为全面评价单机双横坡一次摊铺与双机梯次摊铺的效果，我们在不同路段分别采取两种施工工艺进行上面层的摊铺，检测其均匀性、压实度、平整度、构造深度和渗水系数，并进行对比分析。

3.1 均匀性检测对比分析

沥青玛蹄脂混合料SMA-13的生产配合比如表2所示。

3.1.1 级配变异性分析

为评价沥青混合料摊铺效果，进行级配变异性分析。在摊铺后的路面中部和两侧分别取样，分析单机宽幅摊铺和双机梯次摊铺时不同位置混合料级配变化情况。检测结果分别如表3、表4所示。

从表3～4数据分析结果可以看出：双机梯次摊铺时级配的偏差范围较大，两种施工方式中≤0.6 mm筛孔的通过率变异系数相对较大。双机梯次摊铺时≤0.6 mm筛孔变异系数为10%左右，最大值为11.4%;单机宽幅摊铺时各筛孔变异系数均不超过5.9%。

3.1.2 密度均勻性检测对比分析

采用无核密度仪检测上面层SMA-13摊铺过程中的密度，每一横断面上分别检测5个点。检测结果分别如表5、表6所示。

从表5～6的数据分析结果可以看出，单机宽幅摊铺各横向测点密度变异系数值为4%，双机梯次摊铺密度变异系数最大值为8%，表明单机宽幅摊铺混合料均匀性优于双机梯次摊铺。

3.2 相同碾压工艺下压实度检测对比分析

针对单机宽幅摊铺和双机梯次摊铺的路面，采用相同碾压工艺进行碾压，并检测其压实度，绘制对比数据如图1所示。

图1数据表明：单机宽幅摊铺与双机梯次摊铺路面的压实度均满足设计要求，无明显区别。

3.3 平整度检测对比分析

分别检测单机宽幅摊铺和并机梯次摊铺路段的平整度，结果如表7所示。

表7数据表明：双机梯次摊铺平整度维持在0.3～0.9 mm之间，平均值为0.708 mm;而采用单机宽幅摊铺平整度维持在0.3～0.7 mm之间，平均值为0.562 mm。从平均值而言，单机宽幅摊铺优于双机梯次摊铺。

3.4 构造深度检测对比分析

通过对单机宽幅摊铺和双机梯次摊铺的路段分别进行构造深度检测，检测数据如表8所示。

表8数据表明：两种摊铺方式摊铺路段的构造深度都满足规范要求，平均值也非常接近。为更好地分析两种摊铺方式摊铺路段的构造深度，用方差公式计算，双机梯次摊铺路面构造深度方差值为0.012，而单机宽幅摊铺路面构造深度方差值为0.006。故在构造深度检测方面，单机宽幅摊铺优于双机梯次摊铺。

3.5 渗水系数检测比对分析

分别对单机宽幅摊铺和双机梯次摊铺的路段进行渗水系数检测，数据如表9所示。

表9数据表明：单机宽幅摊铺和双机梯次摊铺路面的渗水系数均小于最大允许值80 mL/min，合格率为100%。其中，双机梯次摊铺路面渗水系数平均值为30.733 mL/min，单机宽幅摊铺路面渗水系数平均值为11.533 mL/min。用方差公式计算，双机梯次摊铺路面渗水系数方差值为589.662，而单机宽幅摊铺路面渗水系数方差值为122.116。故在渗水系数检测方面，单机宽幅摊铺优于双机梯次摊铺。

4 结语

本文通过对摊铺机进行技术改造，实现沥青路面双横坡一次摊铺成型施工作业，并对单机宽幅摊铺与双机梯次摊铺两种不同摊铺工艺的施工质量进行对比分析。由此总结出：在压实度检测上两种摊铺工艺无明显差别，在均匀性、平整度、构造深度和渗水系数等指标检测方面单机宽幅摊铺均优于双机梯次摊铺。同时，本文对单机宽幅摊铺的路面进行横坡检测，双横坡及单横坡路段均能满足设计要求，双坡度自然过渡，不会产生突兀感，排水效果良好，降雨季节未发现积水现象。

[1]伍 宇，吴传海，李善强，等.沥青路面单机全幅与并机梯次摊铺效果对比分析[J].广东公路交通，2016（3）：5-10.

[2]胡 胜，李 军.单机全幅摊铺在广乐高速LM5标的应用研究[J].筑路机械与施工机械化，2015，32（11）：54-58.