马帅华
河北光太路桥工程集团有限公司
摘 要：结合某工程实例，分析了高速公路沥青混凝土路面面层施工技术。研究表明，施工前要合理选择材料，设计配合比，并做好试验段施工和下承层处理，施工中要严格把控路面混合料拌和、运输、摊铺、碾压等施工要点，同时要注意做好路面接缝处理，以保证面层施工的整体性，提高公路的使用性能。
关键词：高速公路;沥青混凝土;面层;
作者简介：马帅华（1988—），男，工程师，从事公路施工工作。;
0 引言
近几年来，沥青混凝土路面结构被广泛应用于公路建设中，主要是由于沥青混凝土路面具有稳定性好、温度弹性好，路面摩擦系数小、行驶平顺性等特点，有利于保障公路的行车安全。因此，在公路建设过程中加强对沥青混凝土路面面层施工技术的研究，对促进我国公路的进一步发展具有重要意义。
1 工程概况
某高速公路工程起止桩号为K100+150—K109+800，全长9.65km，设计路面宽度为22.4m，路面厚度为22cm，该工程路面面层共分为上中下三层施工，其中下面层厚度12cm，采用沥青稳定碎石材料，中面层厚度6cm，采用中粒式改性沥青混凝土，下面层厚度4cm，采用细粒式改性沥青混凝土，本文对该工程路面面层施工技术展开分析。
2 沥青混凝土路面面层施工
2.1 材料要求
(1）沥青：本工程沥青路面施工中，下面层采用的沥青材料为70号A级沥青，中下面层采用的沥青材料为SBS类I-D类沥青，所有的沥青原材料的黏附性不低于4级，性能满足施工要求，黏附性不足时可通过掺加消石灰粉来调整。
(2）集料：集料的选用中上面层的粗集料磨光值要求≥40，集料的耐磨性与抗滑性能要满足设计要求，因此，上面层粒径不小于4.75mm的粗集料选用玄武石碎石，粒径小于4.75mm的粗集料选用石灰岩；中、下面层的集料均选用石灰岩，集料的颗粒含量不少于80%，此外，本工程选用的矿粉为石灰岩矿粉；水为干净的饮用水[1]。
2.2 配合比设计
(1）原材料准备完成后开始混合料的配合比设计，本工程配合比设计共分为三个阶段，即目标配合比、生产配合比、生产配合比验证。其中目标配合比的主要目的是确定矿料的级配和最佳沥青用量，设计工作均在实验室完成，矿料级配设计是通过对施工中使用的矿料进行颗粒分析，获取不同级配矿料的配比曲线，再利用计算机分析对比，最终确定符合工程要求的矿料级配；沥青最佳用量的设计是通过马歇尔试验完成，确定后对开展水稳性、高温稳定性试验分析，最终确定满足要求的沥青用量。
(2）目标配合比设计完成后，依据确定的配合比例向拌和机冷料仓中投料，然后从拌和机热料仓中获取混合料开展筛分试验，利用试验分析获取各热料仓中的混合料比例，最后根据目标配比中的最佳沥青用量±0.3%开展马歇尔试验，通过对试验结果的分析最终获得生产配合比中的沥青用量；获取本工程生产配合比后开展试验段施工，通过对试验段路面的钻芯取样分析，完成对生产配合比的验证工作[2]。
2.3 试验段施工
试验段施工时间为正式开工的7d前，试验段的长度不得小于200m，试验段施工前需获取监理工程师的批准。开展试验段施工的主要目的：（1）完成对生产配合比的验证工作，确定混合料配合比的合理性；（2）明确路面施工中的相关参数并验证施工方案，如路面摊铺施工的虚铺厚度、摊铺速度、温度，碾压施工中机械的组合方式、碾压遍数、碾压速度、温度、作业面长度等，为正式施工做准备。
2.4 下承层处理
本工程沥青混凝土面层施工前，要对下承层进行处理。首先，复测下承层表面的平整度、压实度、横坡度等指标，复测结果由监理工程师审批；其次，清理下承层表面的粉尘、杂质等，针对存在剥落问题的，可喷洒乳化沥青处理；最后，开展测量放样作业，恢复路面中线，并设置中桩、边桩、作为面层施工的测量断面，同时在现场设置钢丝支架，支架间距控制在5m，钢丝刚度设置在面层的虚铺厚度位置[3]。
2.5 拌和
(1）本工程沥青混合料的拌和使用大型间歇式拌和机完成，拌和时各种材料的用量应满足生产配合比的要求，拌和时沥青的加热温度控制在150～170℃，矿料的加热温度在170～190℃，拌和完成后混合料为均匀状态，无花白料、离析、结团的问题，混合料出厂时的温度控制在150～165℃，温度过高或过低的混合料均应废弃处理。
(2）中、上面层沥青混合料的拌和要求更为严格，拌和时所有的集料要充分烘干，拌和温度不得超过195℃，拌和时间控制在50～60s，其中干拌时间控制在10～15s，拌和完成后所有的矿料均应包裹沥青混合料，混合料拌和完成后要及时运输，在拌和场地的存储时间不得超过24h，否则视为废弃料[4]。
2.6 运输
(1）拌和后的混合料利用自卸式运输车运送至摊铺场地，运输前车辆的内部要涂刷对沥青混合料无损伤的防黏液，向车厢卸料时，每卸料1斗要移动一下汽车位置，减少在装料过程中混合料发生离析问题的概率，装料完成后利用篷布或棉被遮盖，车身1/3处预留测温孔，以便于随时检测混合料温度。
(2）混合料运输至摊铺现场后，由专人指挥完成卸料，运输车停放位置在转运车前10～30cm处，卸料时运输车挂空挡，由转运车推动卸料。卸料完成后再由转运车完成混合料的二次拌和，拌和均匀后卸料至摊铺机中并开始摊铺作业，为保证摊铺质量，卸料过程中已经结块、离析、温度超出施工要求的混合料均需废弃处理。
2.7 摊铺
(1）本工程摊铺施工前要对各机具全面检查，并调试检测各机械的使用性能，达到使用要求后，根据试验段参数开展摊铺作业。摊铺时采用2台ABG8820摊铺机成梯队全断面摊铺，机械前后相距10～20m，搭接宽度为30～60cm，下面层摊铺时采用钢丝导线开展高程，中、上面层采用浮动基准梁的方式控制厚度和平整度，各面层之间的搭接位置错开2m以上，摊铺过程中机械摊铺速度控制在2～6m/min，摊铺温度控制在140～165℃，摊铺过程连续、均匀、缓慢进行[5]。
(2）摊铺过程中要随时对面层的摊铺平整度、厚度、温度进行检查，如发现不满足施工要求要及时调整，针对机械无法施工的位置，可采用人工摊铺的方式，中、上面层摊铺时，均要对下面层进行清理工作，保证其平整度并铺洒黏结层，实现面层之间的更好连接，此外，为确保路面摊铺质量，如当日温度在10℃以下，不得开展摊铺施工。
2.8 碾压
(1）混合料摊铺后应及时开展碾压作业，沥青混凝土面层的碾压共分为初压、终压、复压三个阶段，其中初压温度应不低于140℃，采用12t以上的钢轮压路机碾压2遍，碾压方式为静压，碾压速度为1.5～2.0km/h，复压采用双钢轮振动压路机和轮胎压路机组合碾压的方式，碾压遍数为4～6遍，碾压速度为2.5～3.5km/h，碾压方式为振动碾压，终压采用钢轮压路机，碾压遍数为2遍以上，直至路面平整为止，碾压速度为2.5～3.5km/h，碾压方式为静压，碾压温度不得低于100℃。
(2）碾压过程中，要求遵循直线段两侧向中间，曲线段由内向外的碾压原则，碾压机的重叠宽度为1/3～1/2轮宽，碾压后路面不得出现开裂、推移问题，振动碾压中机械的振动频率宜控制在35～50Hz，振动幅度控制在0.3～0.8mm，中、上面层振动碾压时可增加机械的振动频率与幅度，以保证碾压密实，碾压完成后要检测各面层的压实度，压实度满足要求且路面温度降低至50℃以下时，方可开放交通[6]。
2.9 接缝处理
本工程路面施工中，要保证上、中、下面层的施工缝连接平顺、密实，所有的横接缝均设置为平接缝，接缝位置利用切割机切割，铺撒薄层砂带，继续施工时将薄层砂带位置切除，铺洒黏层沥青，再继续面层摊铺，摊铺时接缝位置要预留摊铺厚度，摊铺后利用双轮钢筒压路机先横向碾压，再纵向碾压，碾压时机械位于已压实路段，每碾压1次，旧面层向新面层移动15～20m，直至碾压密实。此外，为保证路面的整体质量，各面层设置的接缝位置不得重叠，至少错开1m以上。
2.1 0 质量控制措施
(1）精密测量：路面面层施工中测量放样的精度对摊铺质量有直接影响，本工程施工中施工单位要严格控制测量放样的精度，采用项目经理与施工队的双控制度，以确保放样的精准性，开展面层测量放样时道路的中心线及水准点，应采用精密的测量仪器导入永久性的构筑物中，测量仪器与测量人员保持固定，不随意更换测量人员，人员上岗前检查从业资格证书，测量放样时严格按照设计图纸中的点位施工，以保证面层施工质量。
(2）材料控制：路面施工质量与混合料质量息息相关，本工程施工过程中要严格控制混合料的质量，选择的原材料应遵循材料选择要求，用量较大的原材料如沥青、集料等，采购方式应选择招标采购，通过招标的方式对比各家厂商的资质、生产能力、信用等级，从而选择优质的材料供应商。材料供应商提供的原材料入场前，施工单位要对材料的各种证明文件进行检查，证件不齐全的材料不得入场，入场后的材料要开展抽样检测，明确原材料的性能，满足要求后分类存储至施工场地，混合料在拌和时不得随意更改既定的配合比设计，如需修改，应由监理工程师审批，未经批准则不允许修改[7]。
(3）设备检查：沥青路面施工中使用的机械设备众多，包括混合料的拌和机械、运输车辆、摊铺机械、碾压机械以及其他计量设备等。机械的性能从一定程度上会影响路面的施工质量，本工程面层施工中要做好机械设备的检查工作，针对拌和机械、计量设备施工前需进行标定，确定计量精度误差在允许的范围内，摊铺机使用前需检查各种构件的性能，如夯锤的振动频率、振动幅度，熨平板的预热温度等，若机械性能不满足要求，则路面的摊铺厚度、平整度均会遭受影响。此外，所有的机械设备需安排专人负责养护，施工前定期检测性能并做好清洁工作，施工中加强设备养护，避免使用中出现故障。
(4）缩小筛孔：筛孔是筛选材料的工具，通过筛孔可控制矿料粒径的大小。目前路面施工中许多施工单位均将矿料的级配调整至中值，级配位于中值虽比较适合级配曲线的整体走向，但针对走向不同的级配曲线则很难保证原材料的使用性能，因此，为保证本工程混合料的使用性能，可根据使用情况适当缩小关键筛孔的容许范围。
(5）雨天施工：路面施工位于露天环境，施工中难免遇到天气的变化，如遭遇下雨天施工时，混合料容易遭受雨水的侵扰而导致混合料的性能发生变化，从而影响施工质量，本工程施工前施工单位应及时沟通气象部门，了解近期天气的变化情况，施工时尽量避免雨天施工，若施工中遭遇下雨天气，施工人员应立即停止施工，并对已完工的路段采取遮盖的保护措施，雨停后安排检测人员检查混合料的性能，若因遭受雨淋导致混合料的性能不满足施工要求，则应全部铲除重新摊铺[8]。
2.11质量检测
路面施工完成后需由监理工程师组织验收，验收的标准主要包括面层的平整度、压实度、抗渗性能、抗滑性能等，经过检测全部满足验收标准的路面才可以组织验收工作，因此，本工程施工完成后施工单位组织检测人员对面层施工性能进行了自检，其中主要检测了面层的压实度、平整度、抗渗性能与抗滑性能，检测结果见表1。
表1 路面面层性能检测结果 下载原图
由表1检测结果可得，本工程路面面层的平均压实度为96.8%，平均平整度为0.80mm，平均防渗系数为150ml/min，平均抗滑系数为45BPN，与设计要求相比均满足标准要求，因此，本工程路面面层施工质量合格。
3 结语
公路沥青混凝土路面面层施工是一项比较复杂系统的工程，从沥青混合料生产输送到摊铺碾压过程中，任何一个环节出现问题，均会直接影响施工质量，降低路面的使用性能。因此，在沥青混凝土面层施工中，施工人员应熟练掌握沥青混凝土面层的施工技术，以保证公路的建设质量和使用体验。
参考文献
[1] 季卫华.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].科技创新导报，2011(2):26-27.
[2] 邓晓刚，罗树红.高速公路沥青路面施工技术探析[J].中国高新技术企业，2010(9):61-62.
[3] 温志鑫.沥青路面公路施工技术工艺分析[J].科技创新与应用，2012(8):116-117.
[4] 吴聚巧，赵汉.沥青路面面层施工质量控制措施[J].河北交通科技，2013(7):138-139.
[5] 路刚.浅谈公路施工中沥青路面的施工技术[J].民营科技，2011,4(10):33-34.
[6] 杜崇德.高速公路沥青路面面层施工技术浅谈[J].科技资讯，2010(14):67.
[7] 高艺.浅析公路沥青路面面层施工的质量控制[J].商情，2020(23):164.
[8] 王炜生.关于高速公路沥青路面面层施工技术的分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013(19).
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