公路沥青路面的施工及质量控制
摘要：随着高速公路建设的不断发展，人们对高速公路路面质量的要求越来越高。沥青路面的施工过程中，沥青混合料的拌和、摊铺及碾压工艺是沥青路面施工质量控制的关键所在。
关键词：沥青路面，施工，质量控制，社会效益
沥青混合料的拌和主要应控制好混合料的温度、沥青用量、颗粒级配及拌和的均匀性，同时要确保拌和楼的产量与摊铺碾压速度、碾压工艺相匹配；沥青混合料的摊铺主要应控制好摊铺层厚度、平整度、横坡及摊铺的均匀性；沥青混合料的碾压主要应控制好碾压温度、碾压程序、工艺及遍数。而对于超宽沥青路面，除了需要增加拌和楼产量外，拌和工艺无需做特别改变，而在摊铺碾压工艺方面，无论机械设备的配置，还是施工组织管理及施工质量控制，都需要做到更加合理、精细及严格。
1摊铺工艺
1.1摊铺机械的选择
按照《公路沥青路面施工技术规范》JTJF40-2004第5.6.2条“铺筑高速公路、一级公路沥青混合料时，一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6～7.5m的规定（因为传统的沥青摊铺机受结构设计的局限，单机摊铺越宽，布料螺旋旋转越快，粒料离析也就越严重），例如，某路面宽度为18.75m，则至少需要配置3台摊铺机并机摊铺，也就至少存在三幅摊铺带、两条纵向热接缝，这对控制横坡、横向平整度及碾压温度离析是相当不利的；同时为保证纵向热接缝的及时碾压、确保压实工艺，需要配备三台胶轮及三台光轮进行初压和复压，摊铺机及压路机都需要更多，相应的成本费用也就更高。而大功率摊铺机的出现为我们宽幅摊铺沥青路面、减少摊铺带及纵向热接缝、控制粒料离析、改善温度离析、提高平整度等方面创造了条件，大功率摊铺机已试用于高速公路的单幅双车道路面（11.25m）的单机全幅摊铺，取得了不错的摊铺效果，而且其性能也比较稳定、故障率较低，这对确保本项目工期目标的实现是非常有利的。因此，通过从质量、进度及成本控制等多方面考虑，我们可选择2台大功率摊铺机并机摊铺佛超宽路面，单机的摊铺宽度达9.5m。相比等传统机型，大功率摊铺机从如下多方面改进了结构设计。
1.1.1采用大功率马达能提供较大的动力和转矩，并通过加大螺旋直径、加宽输料槽宽度、加高输料槽高度等措施，来确保布料时混合料满埋螺旋低速输料，一方面减少了混合料与空气的接触面，另一方面对混合料起到了较好的二次搅拌作用，减少了布料造成的温度离析及粒料离析，并且大大改善了装料、运输及卸料造成的温度离析及粒料离析。
1.1.2在前挡板下方及两侧螺旋外端卸荷口加装弹性橡胶挡板，有效地控制了摊铺时的粗料滚落产生的竖向离析。
1.1.3在链轮箱（中缝处）左右两侧各加装了一组角度可调的反向螺旋叶片，使大粒料能均匀向链轮箱下方填充，保证摊铺层中缝处混合料均匀、充足、密实，从而避免了中缝处的纵向带状离析；通过减小螺旋吊臂的横断面尺寸、加装过渡叶片、加宽料槽等措施，减少集料在螺旋输送过程中形成的阻滞、堆尖及填塞不实现象，从而避免在吊臂处产生的纵向带状离析。
1.2摊铺感应方式的选择
1.2.1下面层靠路缘石的两侧感应标高控制的基准钢线，中间双机接缝处感应按横坡控制的基准铝合金梁。
1.2.2中、上面层采用非接触式平衡梁来控制摊铺层厚度、平整度及纵横坡。
1.3摊铺要点
1.3.1应采用车况良好的大吨位自卸汽车运输混合料（这点对于宽幅摊铺尤为重要），从而避免料车故障或卸料时频繁换车而影响到摊铺的连续性，杜绝或减少不必要的横向接缝。
1.3.2每次起步时摊铺机熨平板的预热温度控制在125℃（改性沥青混合料适当提高）以上，以避免热拌沥青混合料冷粘在熨平板上而影响摊铺效果，起步后看摊铺面无出现明显的划痕时才能熄火停止加热熨平板。
1.3.3两台摊铺机前后间距下面层摊铺控制在10m以内，中、上面层摊铺控制在5m以内，以便纵向热接缝能及时碾压，尽量减少接缝处的温度离析，两幅摊铺带的搭接宽度宜控制在20cm左右。
1.3.4料车卸料时严禁碰撞摊铺机；摊铺过程中前一部料车应尽可能早地卸完料（保证料不溢出料斗即可），以便下一部料车及时到位卸料，以避免因料斗缺料而造成摊铺停顿；摊铺收斗要尽早进行（保证料不溢出料斗即可），严禁料斗最后所剩全部粗料再进行收斗，从而可较好防止片状离析。
1.3.5摊铺速度根据供料速度尽量控制在2~4.5m/分钟，保证每台摊铺机前有1~2部料车等后卸料，确保摊铺连续均匀地进行。
1.4摊铺质量控制
1.4.1下面层挂基准钢线时，钢桩要钉稳、钢线要拉紧、各测点标高要量准，以便准确控制路面的纵断高程、纵坡及纵向平整度；横向拉线垫基准铝合金梁时，拉线要直且紧、高度要控制准，因为路面太宽需适当考虑拉线下垂度的影响，以便准确控制路面横坡及横向平整度。
1.4.2中、上面层因采用非接触式平衡梁来控制摊铺层厚度、纵坡及平整度，一定要对平衡梁感应探头经过的正下方、履带行走位置的下承层（特别是桥头处及桥面上）的不平整状况进行详细普查并做好标志，对凸起处提前予以凿除；对局部低凹处在摊铺时先用混合料找平后再进行摊铺；对低凹较深、范围较大的地方先用混合料找平并用小型压路机压实后再进行摊铺。为止需事先准确测量感应探头及履带在摊铺过程中的准确位置，如图一所示。
图一摊铺机行走位置图
1.4.3无论是下面层，还是中、上面层，在摊铺过程中都应随时检测摊铺层厚度及横向平整度，根据厚度可判断感应器的设置参数是否正确，根据同一断面不同位置的厚度及横向平整度可判断摊铺机的预拱度设置是否适当，下面层横向拉线所考虑的下垂度是否适当，并据此随时进行调整。
1.4.4改善粒料离析
在1.1摊铺机械的选择中已经阐述大功率摊铺机本身就是为解决摊铺离析而研制成的抗离析摊铺机，施工过程中只要各部件按设计安装正确、吊点及中缝处反向页片的角度及数量安装合适、布料时保持好料位高度、掌握好收斗时机，就基本能够消除摊铺时的带状、片状及竖向离析。
1.4.5改善温度离析
从拌和楼刚出厂的成品沥青混合料温度是相当均匀的，但是在装料、运输及卸料过程中，因受周围环境因素的影响，到场准备摊铺的沥青混合料温度离析已相当严重，经检测同一车料的最大温差已高达50℃，如果不采取任何措施加以改善，摊铺后不同位置混合料的碾压温度偏差也较大，使得不同位置混合料的压实性能也就完全不一样，温度高处容易被压实、温度低处很难被压实，造成路面的压实度很不均匀且难以控制。消除温度离析的最理想方式是在摊铺现场增加沥青转运车，使到场的沥青混合料经过转运车的二次搅拌后再进行摊铺，能够基本消除了温度离析，但是在没有沥青转运车的情况下，采用大功率摊铺机满埋螺旋低速输料、布料，一方面能够起到一定的二次搅拌作用，另一方面也能减少摊铺过程中造成的温度离析，对确保压实度及其均匀性是有利无弊的。
2碾压工艺
2.1碾压设备的配置
根据摊铺设备的配置及摊铺工艺，碾压时配置了2台配重各达26T的胶轮压路机及2台自重13T的双钢轮振动压路机紧跟摊铺机进行初压和复压、2台自重11T的双钢轮（振动）压路机终压光面。为了保证施工过程中的连续性，拌合楼，运输车辆，摊铺机械的生产能力和工作状态必须保持稳定和配套。
2.2碾压要点
2.2.1碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不应突然改变，压路机的起步应缓慢、平稳，停止应减速、停振，碾压速度应均匀一致，不得在新铺混合料上调头、转向或急刹车。
2.2.2压路机不能在碾压作业段的前端错轮，而应原路退出碾压作业段的冷端停止振动并缓缓错轮，相邻碾压带应保证重叠20～30cm。
2.2.3碾压过程中，为了不使混合料温度下降过快，初压压路机应紧随摊铺机呈阶梯形地向前推进，在保证不粘轮的前提下尽早进行初压，以防止混合料内部的热量散失，利于保温压实。
2.2.4碾压过程中，沥青混合料有粘轮现象，应及时向胶轮压路机补刷植物油，向光轮压路机洒水或加洗衣粉的水，但洒水量要严格控制，避免洒水过多使混合料温度降低过快。
2.3碾压质量控制
2.3.1碾压时采用胶轮压路机紧跟摊铺机进行初压。一方面胶轮先上减少了混合料的纵向推移，大大提高了路面的纵向平整度，虽然胶轮各轮胎间会有比较大的横向推移，胶轮碾压轮迹会比较深，但其在整个碾压带内是相对均匀的，钢轮及时跟上完全可以彻底消除，因此也并不会影响到路面的横向平整度及行车舒适性；另一方面避免了钢轮先上造成对混合料的洒水降温，确保了胶轮压路机的高温碾压作用，压实效果非常明显。下面层普通沥青混合料初压、复压一共只需胶轮2遍、振压2遍即可达到规定的密实度要求；中、上面层改性沥青混合料胶轮3遍、振压2遍也即可达到规定的密实度要求。
2.3.2碾压时应一遍胶轮、一遍振压地交叉进行，一台胶轮和一台振动压路机负责半幅路面的初压及复压，另一台胶轮和另一台振动压路机负责另外半幅路面的初压及复压，一方面能更好地发挥胶轮的搓揉作用，另一方面能确保纵向热接缝的及时碾压，减少接缝处的碾压温度离析。
2.4摊铺机一定要保持摊铺的连续性，有专人指挥，一车卸完下一车要立即跟上，应以均匀的速度行驶，以保证混合料均匀、不间断地摊铺，摊铺机前要经常保持3辆车以上，摊铺过程中不得随意变换速度，避免中途停顿，影响施工质量。摊铺室内料要饱料，送料应均匀。
3经济及社会效益
3.1采用大功率摊铺机进行超宽路面的宽幅摊铺工艺，节省了一台摊铺机的台班使用费用；减少了一幅摊铺带及一条纵向热接缝，碾压组织会更加顺畅、压实工艺更加容易得到保证，全面提高了沥青路面的施工均匀性和平整度，大大提高了路面的行车舒适性；摊铺机性能好、故障少、使用率达到95%以上，仅短短两个月时间完成了主线单幅单层近120km沥青路面的铺筑任务，确保了工期，为公司争得了荣誉，为省运会的开幕献上了一份厚礼。
3.1采用胶轮压路机直接先上的碾压工艺，可以说省去了传统意义上的初压（光轮静压），提高了复压温度，压实效果相当明显，减少了复压压路机的数量及遍数，不仅节省了压路机的台班使用费用，而且压实度也得到了更加有效的保证，平整度也有了显著的提高，纵向平整度达到了创纪录的0.39。
4结语
随着高速公路建设的不断发展，人们对高速公路路面质量的要求越来越高，不仅要求路面应具有良好的平整度，以保证路面的行车舒适性；而且对路面的整体压实度、结构层的整体性及施工的均匀性都提出了更高的质量要求，从而延长路面的使用寿命。所以说随着先进的、大功率的、抗离析的摊铺设备的出现，沥青路面的宽幅摊铺技术将越来越会被推广运用，相信在下一次沥青路面施工规范修改时，单机的摊铺宽度将不再会受到限制。