沥青混凝土路面施工技术

摘要：沪宁高速公路江苏段E标段沥青混凝土路面，采用一台12m宽摊铺机整幅?铺筑方案。重点总结了沥青混合料的摊铺与压实工艺，沥青混合料配合比；机械组合方式、碾压遍数、碾压速度等施工技术，成功地运用高温压实的施工方法，保证了路面的平整度，使标段的路面质量达到了优良等级。?
关键词：沥青混凝土　路面　施工技术

1　概述

　　由交通部第二公路工程局承建的沪宁高速公路江苏段E标段，主线长34.292km，沥青路面宽度在纵坡＞3‰路段为2×11.08m；纵坡＜3‰路段为2×10.75m。沥青面层结构为三层式沥青混凝土，总厚度16cm，竣工总面积为2278329m2，其中上面层为AC—16B(厚4cm)745600m2；中面层为AC—25Ⅰ(厚6cm)726349m2；下面层为AC—25Ⅱ(厚6cm)729089m2；桥面、明通道顶面及匝道路面沥青混凝土面层厚为8cm共77291m2。
　　沥青混凝土下面层于1995年6月20日正式铺筑，至1995年11月底基本结束；沥青混凝土中面层于1995年7月26日正式铺筑，至1995年底完成50%。沥青混凝土上面层于1996年5月5日正式铺筑，至6月15日全部完成；实际沥青路面铺筑时间为9.5个月。每层沥青混合料的配合比均采用三阶段设计方法。即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。?
　　经过试拌试铺，确定了本工程投入的机械设备及采用的施工方案，验证了沥青混合料的生产配合比，取得了有指导意义的技术资料，为沥青路面的正式铺筑提供了技术依据。?
1.1　E标段主要沥青路面施工设备
　　(1)TAP—2000型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含240t热料储存仓)。?
　　(2)park—1000型间歇式沥青混合料拌和设备1套(含160t热料储存仓)。?
　　(3)沥青脱桶设备2套。?
　　(4)ABG—422摊铺机2台(其中最大铺宽12m一台、8.5m一台)。?
　　(5)17.2t太脱拉自卸车21辆。?
　　(6)CC21双驱动、双钢轮振动压路机1台(6～8t)。?
　　(7)DD110双驱动、双钢轮振动压路机1台(11t)。?
　　(8)VV150双驱动、双钢轮振动压路机1台(15t)?
　　(9)LY9—16轮胎静力式压路机3台。
　　(10)ZL—50装载机3台。?
　　(11)DANAPAC振动夯板1台。?
　　(12)6m3空压机1台。
　　(13)4000L沥青洒布车1辆。?
　　(14)8000L洒水车1辆。?
　　(15)发电机组5台(其中工地30kW发电机1台)。?
　　(16)切割机1台。?
　　(17)桁架式滑移基准梁2套。?
1.2　施工方案
　　(1)沥青混合料拌和采用2台拌和楼同时拌料，并先将热料贮存在热Ｚ料仓中，铺筑前装自卸车。?
　　(2)沥青混合料铺筑，在一般路段采用1台摊铺机(最大铺宽12m)整幅铺筑，在加宽路段，采用2台摊铺机成梯队铺筑。?
　　(3)沥青混合料铺筑找平方法：?
　　①上面层采用“基准梁法”。我们自行研制了二套桁架式滑移基准梁，分别装在摊铺机二侧熨平板上，“滑靴”在新铺面上，“滑杆”在中面层上，与摊铺机同步前进。它的主要作用是提高上面层的平整度。?
　　②中、下面层采用“基准钢丝法”。即在整幅宽度两侧，根据各层的设计标高和横坡度，敷设二条直径为2.5～3mm钢丝，将摊铺机的自动找平感应装置放在钢丝上，铺筑时在钢丝上移动，使铺出面层的标高、纵坡与钢丝一致，平整度符合规范要求。?
　　(4)压路机组合形式见表1。??

压路机组合形式　　　　表1

1.3　沥青混合料施工技术资料
　　经过试验路段铺筑，取得了具有指导意义的技术数据，在整个沥青路面的铺筑阶段，又积累了许多具有参考价值的技术资料。?
　　(1)根据E标段拌和楼料仓情况，各层的矿料配合比、矿料的合成配合比及主要技术指标如下：?
　　①矿料配合比(重量比)见表2。

矿料配合比表????表2

说明：括号内数字为上面层采用粒径。?

　　②矿料的合成配合比(重量比)见表3。??

矿料合成配合比表????表3

说明：表中括号内数字为上面层采用粒径。

　　③各种沥青混合料的主要技术指标见表4。?

各结构层沥青混合料主要技术指标　　　　表4

　　④沥青混合料施工控制温度见表5。?

沥青混合料施工温度控制表???表5

　　⑤沥青混合料各结构层的松铺系数见表6。?

各结构层松铺系数表?????表6

2　质量保证体系

　　(1)在明确项目经理是第一责任人的前提下，建立了以总工程师为主，副总工程师负责的施工技术保障体系，及由总工办牵头的试验中心、测量队、质检中心三位一体的工程质量保证体系。施工中二个体系统一管理，相互配合，共同监督，收到了良好的效果。?
　　(2)总经理部试验中心，配备了目前国内较先进的试验监测仪器。经江苏省交通厅考核为“交通工程甲级试验室”。负责沥青混合料配合比设计及试验、检测工作。为了保证沥青混合料的拌和质量，拌和楼完全置于试验中心的监控之下。测量队负责放样测量工作；质检中心负责全段的质量检查和质量评定工作，具体运作见图1。???????????

图1　沥青路面施工技术质量保证体系网络图

3　沥青混合料的施工

　　经过试验路段的铺筑，取得多种技术数据的基础上，经检测合格并得到监理工程师批准后，即可开始沥青混合料的正式铺筑。?
3.1　沥青混合料铺筑的工艺流程
　　E标段三层式沥青路面的铺筑工艺流程与施工阶段的工序配合见图2。?
3.2　沥青混合料的拌制
　　(1)E标段沥青混合料由2台拌和楼同时拌制，每小时产量为220～240t，为了使摊铺机连续不间断的摊铺，采取提前2h拌料，将热料贮存在热料仓中，存满后即装在12辆自卸车上，盖上蓬布运往工地，准备铺筑。拌和楼连续拌料贮存。?
　　(2)沥青混合料出厂，须经试验中心派员目测并逐车检测温度，合格后填写发料单才能出厂，发现花白料或温度质量不合要求者，按废料处理。

图２

3.3　沥青混合料的运输
　　(1)E标段沥青混合料由15辆载重17.2t自卸车装运，运料前车厢应涂防粘液。?
　　(2)装料时车辆需前后移动，避免混合料发生离析。?
　　(3)料车到工地后，由专人指挥倒料，验收料单；并设专人逐车检测温度，合格后方能进入铺筑段。?
　　(4)严禁料车碰撞摊铺机，运料车辆应停在摊铺机前10～30cm，由摊铺机前滚轮顶着汽车轮胎同步前进，边前进边往摊铺机中倒料。?
　　(5)运料车辆都应配备保温、防雨蓬布。?
3.4　沥青混合料摊铺
3.4.1　找平方式
　　上、中、下面层均采用最大摊铺宽度12m的ABG—422型摊铺机，由于各结构层的矿料种类、质地及合成级配不同，对各层的主要技术指标要求不同，因此采用的找平方法也不一样。?
　　(1)下面层，是联结基层与面层的沥青层。其作用除路面结构的要求外，还为了弥补基层厚度不足，使下面层的标高及层厚符合设计要求。?
　　(2)中面层的平整度将直接影响上面层的铺筑质量。它是在下面层平整度的基础上进一步调平，同时在厚度上再作一次调整，为上面层铺筑创造良好条件。?
　　①中、下面层调平均用“基准钢丝法”找平，即在铺筑边线外20cm左右打入稳固的支撑杆(最好对应中线桩号)，支撑杆间距为10m，根据桩位处中、下面层顶设计高程加上一个常数为钢丝标高。?
　　②基准钢丝敷设的长度每段为300m左右，并配用专门有计量张力的标尺。一般钢丝长度在200～250m时其张紧力应为100～130kN；钢筋长度在250～300m时，其张紧力为150～200kN；使“基准钢丝”在10m内产生的挠度最大不超过2mm，必要时应加密支撑杆。?
　　③在弯道半径较小段及边坡点附近或加宽段前后应加密支撑杆。?
　　④支撑杆和基准钢丝架设标高经核对无误后，才能开始摊铺，在铺筑过程中现场应设1～2人来回检查，防止车辆、施工人员及其他机械碰撞支撑杆或钢丝。?
　　(3)上面层直接受行车荷载作用。上面层质量的优劣将直接影响道路的使用性质及行车安全。上面层采用“基准梁法”找平。在开始摊铺前就将基准梁安装在摊铺机上，并将自动找平传感器放在基准梁的某个部位。使摊铺机摊铺时带着基准梁一起前进。?
3.4.2　摊铺
　　(1)摊铺前将熨平板预热15～20min，使其接缝处原路面的温度达65℃以上。?
　　(2)调整摊铺机熨平板。?
　　①在新开始铺筑路段，应使高度为各层的厚度乘以各层的松铺系数，使熨平板与2%的路面横坡一致，然后在全宽度范围内填5块木块，使熨平板放稳。?
　　②在接着已铺好的沥青层铺筑时，应量出横缝处新铺路面的实际厚度，再乘以各层的松铺系数，确定在已铺路面上应垫的高度。再在全宽度范围内垫5块木块，使熨平板放稳。?
　　(3)开始摊铺时，逐车检测混合料的温度，应不低于130℃。?
　　(4)调整摊铺机的振夯频率及振幅，使摊铺后的沥青混合料具有80%以上的初始密度。?
　　(5)摊铺速度，应根据拌和设备的生产能力和热料仓的贮料数量、运输距离、配备的运输车及压实能力来综合考虑；更重要的应使摊铺保持匀速，连续不间断地铺筑。E标段采用的摊铺速度如下：?
　　①上面层：3～4m/min；?
　　②中、下面层：2.5～3m/min。?
　　(6)在铺筑中应使螺旋送料器慢速、均匀、不断地向两侧供料，使送料器中的料始终保持在螺旋叶片以上。?
　　(7)铺筑时使摊铺机料斗中的沥青混合料保待一定数量，料斗的侧挡板应有规律的拢料。?
　　(8)开始铺筑时等待卸料车至少应有6辆，铺筑过程中至少应保持3辆。?
　　(9)铺筑时应有专人检查厚度及横坡度，发现偏差及时纠正。?
3.5　沥青混合料的压实
　　沥青混合料的碾压是保证沥青路面质量的重要环节之一，由于各层集料的质
地、粒径、配合比不同；压实程序、压路机的组合形式、碾压速度和碾压遍数也各不相同。特别是上面层集料为玄武岩，石质坚硬，多棱角，内摩阻力大，层薄而温度降低快等因素，增加了压实的难度。为了既要保证达到规定的压实度，又要达到要求的平整度，采取了调整压实机械组合，并加了一台15t双钢轮振动压路机，增加上面层的压实能力，以提高上面层的铺筑质量。?
3.5.1　碾压遵循的原则
　　(1)少量喷水，保持高温，梯形重迭，分段碾压。?
　　(2)由路外侧(低侧)向中央分隔带方面碾压。?
　　(3)每个碾道与相邻碾道重迭1/2轮宽。?
　　(4)压路机不得在未压完或刚压完的路面上急刹车、急弯、调头、转向，严禁在未压完的沥青层上停机。?
　　(5)振动压路机用振动压实，需停驶、前进或后返时，应先停振，再换挡。?
3.5.2　压实机械组合形式(见表7)

各结构层压路机械组合形式、碾压速度、碾压遍数表　　　　表7

3.5.3　碾压程序
　　沥青混合料各层的碾压成型分为初压、复压、终压三个阶段。?
　　(1)初压主要为了增加沥青混合料的初始密度起稳定作用。由一台CC21双钢
轮振动压路机完成。静压、振压各一遍。振压用高频率低振幅，速度为3km/h，
紧跟摊铺机，尽量少喷水，坚持高温碾压，一般初压温度在130℃～140℃左右。
　　(2)复压主要解决压实问题。开始复压温度应在100℃左右，通过复压达到或
超过规定的压实度。?
　　①上面层由一台DD110双钢轮振动压路机和3台16t轮胎压路机完成。将轮胎
压路机加重至16t，轮胎气压调至0.5MPa，使各个轮胎气压相同。DD110振动压路
机采用高频率，低振幅振压2遍，速度为5km/h，再由3台轮胎压路机各压2遍，共
6遍，速度为6km/h。?
　　②中、下面层由3台16t轮胎压路机各压3遍共9遍，速度为5km/h。?
　　(3)终压主要是消除压实中产生的轮迹，使表面平整度达到或超过要求值，
碾压终了温度应不低于70℃。?
　　①上面层采用1台15t双钢轮振动压路机静压2遍，速度为4km/h。少数不平整
处增加1遍振压，以无明显轮迹为标准，并达到要求的平整度。?
　　②中、下面层采用一台DD110双钢轮振动压路机，振动、静压各1遍，速度为
5km/h，少数不平整处振压、静压各增加一遍，直至无明显轮迹。振压均采用高
频率，低振幅。?
　　(4)沥青路面边缘压实时应先留下30cm左右不压，待两个压实阶段完后再
压，并多压1～2遍，靠路缘石处压路机不到时，用振动夯板补压。?
　　经过终压后，由专人检测平整度，发现平整度超过规定时，应在表面温度较
高时，进行处理，直至符合要求。?

4　确保沥青路面质量的技术措施

　　在E标段沥青路面铺筑中，为了确保沥青路面铺筑进度和质量，采取下列主
要技术措施：?
4.1　配备高素质试验人员、采用先进检测手段
　　正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义，正确的试验数据来自试验人
员素质和先进的检测手段。为了加强试验中心的领导，由一名副总工程师分管；
并从局聘请了一位具有40多年试验经验，从事过多条高速公路试验工作的高级工
程师把路面试验质量关；选配具有3条高速公路试验经验的工程师任试验中心主
任；配备近几年从高、中等校毕业的学生及从我局技校毕业的学生共6名，由西
安公路学院培训4名试验人员，试验中心共有14名成员。我部试验中心配备了目
前国内较先进的沥青和沥青混合料试验设备。如自动沥青混合料搅拌锅，自动马
歇尔试验仪及离心式抽提仪等主要试验设备。在原材料检验，沥青及沥青混合试
验及质量检测等方面，为沥青路面的顺利铺筑起了重要作用。因此，具有高素质
的试验人员及先进的试验设备是保证沥青路面铺筑质量的关键。?
4.2　自办石料加工场，保证原材料质量
　　以往的实践经验告诉我们，自办轧石场是加快工程进度，保证工程质量的好
办法。在E标段路面工程施工中，在丹徒黄墟和大王山选择了二处石质较好的料
场，开办了二个轧料场，并采取了料源把关、料场控制、定期抽检，严格进仓的
措施。较好地保证了路面进度和路面铺筑质量，掌握了路面施工的主动权。?
4.3　增加热拌料贮备，确保整幅连续摊铺
　　保证沥青混合料连续匀速、不间断铺筑是保证路面平整度的关键。E标段沥
青混合料拌和厂二台拌和设备，施工前一般提前2～3h拌料，第一次料仓贮满料
后即装15辆17.2t自卸车，运往工地后再继续拌料，贮在热料仓内，保持循环，
就能保证摊铺机连续不断地铺筑。?
4.4　紧跟摊铺机，高温初压
　　ABG—422型摊铺机摊铺沥青混合料时能达80%以上的压实度，沥青混合料在
高温时，压实效果更好。根据E标段实践经验，开始初压时，沥青混合料温度在
130℃～140℃，采用静压1遍，震压1遍，效果较好。一方面起到稳定作用，更重
要的能提高沥青混合料的初始密度，减少复压产生的轮迹，从而提高沥青路面各
层的平整度。?
4.5　认真处理好横向接缝
　　整幅摊铺无纵向接缝，只要认真处理好横向接缝，就能保证沥青上面层有较
高的平整度。?
　　由于横向接缝为冷接缝，处理难度较大，但处理的好与坏将直接影响路面的
平整度，为此采取了以下措施：?
　　(1)在已成型沥青路面的端部，先用6m直尺检查，将平整度超过3mm的部分切
去，挖除干净，并将切面上的污染物用水洗刷干净，再涂以粘层沥青，基本干
后，摊铺机再就位。?
　　(2)在熨平板开始预热前，量出接缝处沥青层的实际厚度，根据松铺系数算
出松铺厚度。熨平板应预热15～20min，使接缝处原路面的温度在65℃以上。开
始铺筑的速度要慢，一般为2m/min。?
　　(3)碾压开始前，将原路面上的沥青混合料清除干净，接缝处保持线条顺
直，固定1台DD110振动压路机处理接缝。由于路堤较高，中央分隔带处有路缘
石，路面中间部分采用横向碾压，两侧采用纵向碾压；一般为静压2遍，震压2
遍，用6m直尺检查平整度，发现高时就刮平；发现低时就填以细混合料，反复整
平碾压，直至符合要求。横压时钢轮大部分压在原路面上，逐渐移向新铺路面，
前后约5～6遍；纵压时应使压路机的后轮超出接缝3～6m。一般振压2遍，静压2
～3遍就能符合要求。?
4.6　加强信息反馈，正确指导生产
　　拌和楼是沥青混合料生产的关键设备，在施工过程中由试验中心派专人进行
监控，测量温度和取样试验。发现问题立即将质量情况反映给拌和厂，及时纠正
偏差。施工现场也由试验中心派人监控，终压后立即用6m直尺检测平整度，上面
层用核子密度仪检测压实度，发现问题立即将质量情况反馈给现场工程师，及时
处理，保证路面铺筑质量。??

5　结束语

　　E标段沥青路面施工中始终抓住沥青混合料拌制、铺筑和压实三大关键环
节，采取了有效的技术措施，取得了良好的效果。经江苏省、交通部质量监督部
门检测评价为：“沥青路面的平均厚度为16cm；路面各层所用材料满足设计和规
范要求。各层混合料级配合理，拌和均匀，碾压密实无裂缝、脱皮、泛油、石子
外露、接缝跳车等蔽病，各项指标均能满足规范要求。路面平整度标准偏差平均
值为0.687mm，远小于部颁质量评定标准规定值1.8mm，抗滑构造深度、弯沉等测
定值均达到并远优于规定标准。”路面评分为96.40分，达到优良等级。