市政路桥施工特征及施工技术控制路径研究

1 引言

当前国内市政道路工程建设项目规模、 建设总量呈现出逐年增长趋势，沥青混凝土作为常见路面施工材料，在国内外市政工程建设中得到了广泛应用。 有学者运用层次分析法建立了施工质量控制体系， 一些学者引入PQI 指标进行路面无损检测。 本文结合项目实例进行沥青混合料施工技术方案与控制要点的总结， 以期为同类路面施工项目的现场管理提供借鉴意义。

2 项目实例分析

2.1 项目概况

以某市政道路路面施工项目为例， 该项目施工地点位于山东省淄博市某工业园区，属城市主干路Ⅱ级，设计行车速度为40 km/h，线路全长约为2.38 km，标准横断面为7 m（人行道）+16 m（车行道）+7 m（人行道），路面结构层总厚度为65 cm，其中，各分层厚度及材料成分见表1。

表1 路面结构层厚度及材料成分

2.2 施工特征与技术准备

该项目施工区域属半湿润半干旱的温带季风气候， 夏季高温多雨、冬季寒冷干燥，全年无霜期为180～220 d，年平均日照时数为2 209.3～2 523.0 h，年平均降水量为650 mm，平均相对湿度为59%～64%，年平均气温为12.5～14.2 ℃。 该项目为当地市政路桥基础工程，总投资约为3 640 万元，由于项目总线路较长、空间跨度大、工程作业量复杂、途经路段环境多变，一定程度上增加了现场施工管理的难度，因此，既需完善前期施工技术准备工作，同样也应在道路施工过程中加强技术管理，保证施工质量、工程量与合同约定相符。 其中，施工准备主要围绕以下3 个环节实施。

1）施工材料选择，根据该路面施工项目的气候条件、道路等级、设计交通承载量等信息，拟选用70 号B 级沥青作为原料，为检验原料选用的合理性，参考JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》对2 个标段分别采用的70 号石油沥青（ZB1 标段）与基质沥青（ZB2 标段）进行指标检测，其各项指标统计结果见表2[1]。 从中可以看出，ZB1 标段沥青材料的抗老化性能优于ZB2 标段，因此，以70 号B 级沥青为最优材料，搭配质地坚硬、无风化、杂质含量低于3%的硬质岩、石屑作为集料，选用憎水性石灰岩加工制成矿粉作为填料，完成施工原材料的准备。

表2 两种沥青在相应标段的各项指标统计结果

2）配合比设计，基于马歇尔试验与室内试配结果确认沥青混合料的目标配合比， 经由二级筛分处理后以沥青最佳用量±0.3%比例选用350 t/h 拌和机进行试拌， 确认设计油石比为5.9%。3）试验路段铺筑，在正式开始沥青混凝土路面施工前，预先选择长100 m 的试验路段进行沥青混凝土试铺， 确认施工机械选型、拌和机工艺参数、混合料摊铺碾压工艺、施工缝处理方式等参数， 将生成试验路段的检测报告上报至监理单位，获取批复后正式开始施工[2]。该项目中综合运用了水稳定性检验、 高温稳定性试验等方法进行试验路段的沥青混合料性能检验，以高温稳定性试验为例，以（60±0.5）℃的温度条件、（0.7±0.05）MPa 的压力条件对试验路段进行车辙动稳定度试验，试验结果见表3。

表3 试验路段高温稳定性试验结果

3 沥青混凝土施工技术及其控制要点

3.1 路面施工技术

3.1.1 沥青混合料拌和

该项目中选用拌和机的设计拌和能力为320 t/h， 搭载除尘装置，满足绿色施工技术要求。 在启动拌和机前预热机械设备，干拌2 锅集料后废弃，以155～165 ℃、165～190 ℃温度分级进行沥青、集料的加热处理，利用螺旋升送器将填料加入拌和容器内， 将干拌、 湿拌时长分别控制在5～10 s 和35～40 s 以内，保证出料环节混合料的温度不低于145 ℃，且集料的含水量≤1%，保证沥青混合料拌和质量符合要求[3]。

3.1.2 沥青混合料运输

根据沥青混合料拌和总量与施工现场的运输距离确认运料车数量，确保在单台摊铺机前至少停留3 辆运料车，且运料车与摊铺机间距不得小于100 mm， 保持混合料摊铺过程连续、不间断。 在出料环节，控制沥青混合料出料、运送至现场的温度≥135 ℃，在运料车车厢内壁距底板300 mm 处增设检测孔，将温度计插入1/2 深度处进行混合料温度检测，并严格控制运输过程中的车辆行驶速度，在车厢上方覆盖防雨盖布，防范在运输过程中混合料发生离析现象。

3.1.3 混合料摊铺与碾压

在沥青混合料摊铺环节，选用2 台摊铺机以梯队式开展摊铺作业，将相邻摊铺机间距控制在10 m 以上，保持两幅搭接30 mm 左右宽度，相邻层间的纵接缝错开距离不小于150 mm。将熨平板以110 ℃温度预热0.5 h，以3 m/min 的速度进行缓慢、均匀、连续摊铺作业，保证摊铺过程中混合料温度≥135 ℃，确保在出料环节布料器内至少预留2/3 体积的混合料，防范在混合料摊铺过程中出现离析现象，并及时查看摊铺层厚度，将路面初始压实度控制在85%以上。在混合料碾压环节，现场共设置5 台压路机，沿水平方向错开碾压断面，与摊铺机保持同步碾压作业。 在初压环节，预先选用钢轮压路机以2 km/h 的速度对表面进行2 次静压，按由低到高、由外至内的顺序进行路面压实处理，保持混合料内部温度在130 ℃以上，严格控制碾压路段长度，并检查路面平整度，保证路面压实度达标；在复压环节，以3.5 km/h 的速度对60 m 长路段进行碾压处理，将碾压轮重叠部分宽度控制在轮宽的1/3 左右，经复压保证路面的压实度达标；在终压环节，保证混合料内部温度≥70 ℃，利用双轮钢筒式压路机以3 km/h 的速度对路面进行2 次碾压，直至表面无明显轮迹，结束终压作业。其基本工艺流程如图1 所示。

图1 混合料摊铺与碾压工艺流程图

3.1.4 路面接缝处理

该项目中选用2 台摊铺机进行同步碾压作业， 将已摊铺部分预留100 mm 的宽度作为后续碾压的基准作业面，依托终压环节的跨缝碾压作业完成路面接缝处理， 将相邻热接缝的错开距离控制在约150 mm，并利用3 m 直尺进行接缝部位检查，保证路面平整度达标。 横向接缝为冷接缝，将相邻冷接缝的错开距离控制在1 m 以上，依据5%的斜率进行冷接缝端头部位的摊铺及碾压作业，并在混合料彻底冷却前利用切缝机、凿岩机进行接缝处理，保证横缝连接部位实现平顺过渡。

3.1.5 成品保护

待完成沥青混凝土路面摊铺作业后， 落实表面覆盖养护与洒水降温处理，并保持沥青层的清洁度，严禁随意堆放其他施工材料，防止污染路面。 待确认混合料表面温度＜50 ℃后，重新开放路面交通。

3.2 沥青混凝土施工技术控制要点

3.2.1 混合料拌制与运输控制

在沥青混合料拌和环节， 预先对选用的拌和机进行工艺参数调试，提前做好拌料工作，将热料仓内混合料的存放温度控制在10 ℃以上，并且在运料车运输与进场过程中逐车检测混合料温度， 对于不符合质量要求的混合料进行统一处理，填写发料单及质检单。 在混合料运输前，预先在运料车的车厢内壁均匀涂覆薄层隔离剂，防止在混合料卸料环节因物料黏结在内壁产生离析问题；在混合料装车环节，沿前、中、后部进行分段装料，并安排专人指挥进行混合料装卸；在运输过程中确保车厢表面均匀覆盖防水盖布，避免因雨水下渗影响混合料质量。

3.2.2 混合料摊铺工艺控制

在混合料摊铺前，预先完成下承层表面检查，确认表面清洁、平整度达标后，在下承层上均匀撒布黏层沥青；将熨平板预热后置于垫块上， 按不同结构层的设计厚度与松铺系数进行熨平板高度、坡度、仰角等指标的调整；在摊铺过程中，将布料槽内的液面高度至少控制在中轴上方， 以不低于2 m/min的速度进行连续、匀速摊铺作业，保证混合料摊铺质量。

3.2.3 沥青混合料碾压过程控制

严格遵循初压、复压、终压的工艺流程进行混合料碾压作业，完成路面平整度、压实度检查，保证压路机连续均匀开展碾压作业。 待完成碾压作业后，严格执行施工路段的封闭交通管理，待落实成品养护后重新开放交通。

3.2.4 沥青混凝土路面质量检测

该项目中选用钻孔法进行路面厚度、压实度检测，先选用3 m 直尺进行冷热接缝部位的平整度检验，其余路段则利用连续平整度仪进行路面平整度校核。 考虑到该项目中选用AC-16C、AC-25C 型沥青混凝土材料， 因此， 不涉及渗水系数检测。 在路面外观质量检查环节， 采用目视法查看路面是否平整，检查有无漏压部位，查看是否存在明显轮迹、空鼓、裂缝等质量缺陷，并及时告知施工方进行缺陷部位的修复处理，保证路面外观质量达标。

4 结语