大面積、微坡動態(tài)坪瀝青路面平整度施工技術

徐書國 （中鐵四局集團第一工程有限公司，安徽 合肥 230041）

大面積、微坡動態(tài)坪瀝青路面平整度施工技術

徐書國 （中鐵四局集團第一工程有限公司，安徽 合肥 230041）

汽車道路試驗是考核和評價汽車質量的最終技術措施和手段，而動態(tài)坪是試驗場的主體組成之一，是測試汽車在“溜冰場”上的制動和側翻控制功能，其施工工藝復雜、施工難度大。文章結合豐田常熟試驗場動態(tài)坪工程等實體，著重從關鍵設備、配合比選擇、高精度測量、重點工藝控制等方面對動態(tài)坪大面積、微坡、多接縫等瀝青路面平整度施工關鍵技術進行研究，為以后在機場道路、高速公路和大型廣場的瀝青路面等類似工程提高平整度積累經驗。

大面積；微坡；動態(tài)坪；瀝青路面；平整度；技術

1 工程概況

動態(tài)坪是汽車試驗場中專供汽車進行高速行使轉向穩(wěn)定性和側翻試驗跑道，動態(tài)坪的幾何設計不同于一般的道路，其面積大（一般不小于70000m2）、坡比小（0.5%）、平整度要求高（σ≤0.6mm），技術標準遠遠高于高速公路標準（σ≤1.2mm）。設計參數(shù)如下表1所示。

試驗場動態(tài)坪的設計參數(shù) 表1

由上表看出：目前國內動態(tài)坪主要有長方形和圓形兩種，平整度要求遠高于國內高速公路的要求，面積大、坡比小、縱向冷接縫多等施工難點，攤鋪的瀝青路面平整度指標需要超過國內高速公路的兩倍的標準，筆者從關鍵設備的改造、瀝青混凝土配比的選擇控制、高精度測量運用、攤鋪的順序、冷接縫的處理等方面來進行分析研究。

2 關鍵設備選擇和改造技術

①攤鋪機的螺旋布料穩(wěn)定性能對瀝青面層的平整度有著關鍵的作用，對國內知名品牌SANY(三一)與國際知名品牌VOGELE(德國福格勒)兩種攤鋪機進行了對比分析，認為國內三一非伸縮瀝青攤鋪機性能能夠滿足施工技術要求，且關鍵參數(shù)達到先進水平（見表2），施工工成本相對低。在選定的攤鋪機上通過改造攤鋪機等設備，安裝TOPCON的3D控制系統(tǒng)，通過改造，實現(xiàn)了機、電、光、液技術一體化（見圖1），利用GPS技術與激光技術相結合，改變攤鋪作業(yè)的找平基準，采用高精度測量設備和智能化控制系統(tǒng)來智能控制攤鋪機熨平板的仰角升降，達到高精度智能攤鋪的效果。

攤鋪機設備主要參數(shù) 表2

②縱向冷接縫先鋪面臨邊的平整度控制是至關重要，因此對先鋪面的臨邊用碾壓和切邊都利用壓路機改裝來實現(xiàn)（見圖2），保證先鋪面的臨邊面的平整度滿足精度要求。

圖1 改裝后的攤鋪機

圖2 45°小輪側擋壓路機和90°小輪切邊壓路機

3 控制技術及措施

3.1 選擇合適的瀝青混合料配合比

確定適合動態(tài)坪的瀝青配合比，使攤鋪機攤鋪作業(yè)時，不至于有較大的摩擦阻力，同時瀝青混合料表面不宜有較大的空隙，減少最大公稱粒徑的粗集料使用比例，強化關鍵篩孔2.36mm的通過率盡量接近級配范圍的上限值，且保持相對穩(wěn)定。

3.2 嚴控瀝青混合料中熱料取樣方法

改善熱料取樣的方法，使篩分的數(shù)據更加準確反映熱料真實粒徑。為此，在項目中采取了施工過程中隨時取樣，隨時根據篩分結果調整熱料比例，從而有效了保證了瀝青混合料的級配穩(wěn)定性。若采用常規(guī)的采樣方法即在操作樓最底端利用裝載機接料的方法來進行，極易使熱料的2.36mm的關鍵篩孔通過率波動較大，給判定瀝青混合料生產熱料比例帶來不確定因素，不能正確指導或調整實際的生產比例。宜在熱料拌合鍋下方出料口處取料更精確控制，可隨時采集熱料篩分并及時調整生產比例，減少對出料生產的干擾，保證了出料的連續(xù)性，為攤鋪施工及提高平整度奠定了基礎。

4 高精度測量技術

為保證高程起算點的穩(wěn)定性、高精度性和連續(xù)性，高程控制網采用精密水準網、平面控制網采用四等 GPS首級控制網加全站儀一級導線組合的方式布導線網。確保平面位置誤差±5mm,高程誤差± 3mm，技術標準遠高于高速公路標準（高程誤差± 15mm），水準網建立后，將控制點平面坐標與高程進行合成，形成高精度的三維HIP基礎控制網。動態(tài)坪采用毫米GPS流動站采集待攤鋪區(qū)域下承層三維數(shù)據信息，并通過研發(fā)3D-OFFICE軟件將施工設計參數(shù)或者電子數(shù)據格式圖紙生成三維TIN數(shù)據模型，對比三維數(shù)據模型引導攤鋪機按絕對高程攤鋪，由此實現(xiàn)高精度智能瀝青無樁化攤鋪，避免了基準撓度、振動及人為因素、下承層映射的影響，同時按絕對高程控制，成型路面與設計貼合好；將機、電、光、液技術結合，形成一套高精度智能瀝青攤鋪系統(tǒng)，實現(xiàn)高精度瀝青攤鋪智能化控制（見圖3）。

圖3 高精度測量控制系統(tǒng)示意圖

5 攤鋪寬度、順序合理規(guī)劃

5.1 動態(tài)坪單機攤鋪寬度的選擇

為了減少縱向冷接縫數(shù)量并考慮非伸縮性攤鋪機拼裝的熨平板底面撓度對平整度的影響，單機最大攤鋪寬度宜為5.5m（見表3），且一定不能使用伸縮機。

攤鋪機熨平板不同拼裝寬度下實測平整度值 表3

5.2 動態(tài)坪攤鋪順序的選擇

①長方形的動態(tài)坪攤鋪順序以縱向為行進方向，橫向分幅為攤鋪機主攤鋪順序，上下兩層要在橫向方向上次序相反，避免攤鋪累積誤差和保證上下層錯縫攤鋪。且每層必須是由低坡向高坡方向順序連續(xù)攤鋪，每層要在攤鋪前在縱向兩端每幅起始段各4.5～5m范圍內人工撒鋪約2mm厚的細沙，在每層每幅瀝青攤鋪碾壓完及時切除此部分并清理，在整個橫向兩端切除清理后沿兩端橫向為前進方向同步攤鋪兩端每層瀝青混合料，確保縱向兩端瀝青混合料的攤鋪碾壓的平整度均勻性。

②圓形的動態(tài)坪每層攤鋪順序以同一直徑方向為行進方向連續(xù)對稱攤鋪，上下兩層實行攤鋪機前進方向垂直連續(xù)攤鋪順序，且每層必須沿車輛入場行進直徑方向或垂直此直徑方向為攤鋪機攤鋪前進方向，且由低向高對稱攤鋪。在每層每幅縱向起始兩端各4.5～5m范圍內，要在攤鋪前人工撒鋪約2mm厚細沙，在縱向每幅瀝青攤鋪碾壓完及時切除此部分并清理后沿動態(tài)坪外圍一次攤鋪此4.5～5m寬的圓環(huán)同層，確?？v向兩端瀝青混合料的攤鋪碾壓的平整度均勻性。

6 高平順的冷接縫處理技術

6.1 縱向冷縫處先鋪面的施工技術

第一遍靜壓時，采用壓路機選配件切邊器的45°切盤實行邊角擠壓法對鋪筑面邊緣進行擠壓密實。振動碾壓結束后采用膠輪重壓時，膠輪必須離已壓出的45°斜面3-5cm。最后一遍靜壓收光后，采用壓路機切邊器90°切盤切除預留斜面頂部約5cm以外混合料（見圖4）。在清潔干燥的切除面上涂抹乳化瀝青粘層油做好冷縫處攤鋪的準備。

圖4 臨邊碾壓和切邊

6.2 冷接縫處后鋪混合料攤鋪技術

采用熱輻法來提前將冷縫已鋪面加溫至70～100℃，隨即由新鋪的熱混合料蓋住。攤鋪時冷縫側采用非接觸式超聲波探頭探已鋪冷面來控制熨平板高度。冷縫處后鋪熱面的高程在已鋪冷料面標高加虛鋪厚度后再抬高2mm，通過多次碾壓使其在平整度達到理想效果的同時亦提高了新鋪熱料的密實度(見上圖5所示)。

圖5 冷接縫攤鋪處理

7 結束語

大面積、微坡、多接縫的高平坦動態(tài)坪要提高瀝青面層的平整度、平順性是一個多環(huán)節(jié)的控制過程，影響其指標大小的因素很多，本項目經最終竣工檢測的平整度值標準差均小于設計值（σ=0.57、σ=0.4＜0.6）（見圖6）均達到設計要求，且通過波形圖顯示平順性極好。

圖6 八輪平整度儀測試平整度直觀圖

在豐田常熟試驗場開展的提高動態(tài)坪瀝青面層平整度QC課題獲全國一等獎，項目獲國家優(yōu)質工程獎。本文旨在對已施工完豐田常熟試驗場項目的成功經驗進行分析總結，為以后國內設計和施工類似的試驗場動態(tài)坪、機場、城市廣場和高速公路等瀝青路面的高平坦性提供經驗借鑒。

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U416.217

B

1007-7359（2016）06-0070-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.027

徐書國（1973-），男，安徽合肥人，畢業(yè)于安徽建筑大學，本科；工程師，主要從事公路與橋梁施工管理工作。