市政工程中的瀝青混合料攤鋪施工工序及技術(shù)

何海國

（中鐵十二局集團(tuán)國際工程有限公司，天津300308）

1 引言

溫度與交通量的變化會導(dǎo)致瀝青路面的變化。本文從瀝青路面容易產(chǎn)生的問題、瀝青路面材料選擇、瀝青路面施工技術(shù)等方面進(jìn)行分析探討，以期提高市政道路工程瀝青路面的抗病害能力，避免瀝青路面的過早損毀。

2 工程簡介

某市政道路全長1 310 m。機(jī)動車道寬度22 m，非機(jī)動車道單邊寬度6 m,人行道單邊寬度5 m,綠化帶單邊寬度2 m，路拱曲線為兩面坡，坡度為2%。該道路的排水形式是管道排水，路面材料為瀝青混合料。

3 瀝青路面施工材料控制

3.1 瀝青材料的指標(biāo)與檢測

瀝青路面不論在選用原材料或是選用混合料時，都要有一個相對統(tǒng)一的指標(biāo)。在路面施工過程中，隨時檢測是必要環(huán)節(jié)，路面鋪攤結(jié)束后，要對結(jié)構(gòu)層進(jìn)行無破損檢測，對不能達(dá)標(biāo)的路面攤鋪路段要及早發(fā)現(xiàn)問題，并提出解決方案。只有達(dá)標(biāo)的攤鋪路面才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，使瀝青路面的使用期限更長久。

3.2 瀝青材料的選擇

瀝青材料有進(jìn)口材料與國產(chǎn)材料之分，要對材料進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)，具體包括高溫高壓試驗(yàn)、滲水試驗(yàn)、耐磨試驗(yàn)、重力試驗(yàn)等。對混合料的結(jié)合穩(wěn)定性進(jìn)行觀察，確定選用的瀝青混合料的原材料。國產(chǎn)的瀝青材料種類繁多，只要選擇得當(dāng)，完全能夠滿足施工標(biāo)準(zhǔn)的要求。砂、石、白灰等用料，要選擇合格的生產(chǎn)廠家，按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，定期檢驗(yàn)，保證集料與物料的穩(wěn)定性。

4 攤鋪技術(shù)

4.1 攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整與選用

攤鋪機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包含熨平板寬度、拱度、工作角、螺旋分料器長度、振動器工作振幅以及頻率等。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，即使是同等型號的攤鋪機(jī)，若設(shè)定的結(jié)構(gòu)參數(shù)不一致，其最終呈現(xiàn)的攤鋪層性質(zhì)同樣存在差異?；诖?，為了確保施工效果，項(xiàng)目單位應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求合理控制各結(jié)構(gòu)參數(shù)值，確保攤鋪效果符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

熨平板寬度調(diào)節(jié)：型號不一致的攤鋪機(jī)熨平板其寬度大小有所不同，假設(shè)路面寬度超出基本寬度，此時可使用加寬熨平板的方法進(jìn)行施工，目前最常使用的攤鋪機(jī)熨平板加寬寬度約為12 m。假設(shè)即使將寬度延長至12 m同樣無法滿足路面施工需求，此時可以借助縱向接縫法進(jìn)行施工，或同時采用多臺攤鋪機(jī)排成梯隊(duì)有序開展施工。

施工人員除了需要嚴(yán)格參照上述施工條件開展施工以外，還應(yīng)盡可能將縱向接縫安設(shè)在路面縱向標(biāo)志線附近，最好不要擺放在主車道中間區(qū)域。整個加寬熨平板的施工必須嚴(yán)格遵從對稱原則。若項(xiàng)目需要對多層路面開展施工，在進(jìn)行攤鋪機(jī)熨平板寬度組合時，應(yīng)盡可能防止出現(xiàn)上下層間縱縫的重合。圖1為攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)圖

4.2 熨平板工作角的調(diào)整與選用

為了把控?cái)備亴雍穸?，施工人員在使用熨平板進(jìn)行施工時應(yīng)維持一定的工作角，工作角的大小需由試鋪決定。進(jìn)行試鋪時，施工人員應(yīng)先在攤鋪機(jī)熨平板下方安設(shè)墊木板，木板長度與熨平板長度一致，寬度則維持在0.2～0.3 m。攤鋪層的厚度主要是指路面表層瀝青混合料的松鋪厚度。需要注意的是，所有的熨平板下方應(yīng)安設(shè)一塊木板，或者在板寬三分點(diǎn)處分別放置一塊木板。待熨平板加熱結(jié)束且保持平直狀之后，即可開始調(diào)節(jié)螺桿手柄。施工人員將熨平板前端稍稍抬起，令其維持0.15°～0.40°的傾角，均勻向內(nèi)填充混合料，開始向前攤鋪；待攤鋪機(jī)攤鋪完成一定距離后，派遣專業(yè)人員測量攤鋪厚度，假設(shè)測量發(fā)現(xiàn)攤鋪厚度未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，此時需要再次根據(jù)實(shí)際施工狀況調(diào)節(jié)螺桿手柄；反之，如果實(shí)際攤鋪厚度超過了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則需要適當(dāng)調(diào)整工作角。施工人員可通過多次修改工作角，確保攤鋪層厚度維持在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。每當(dāng)調(diào)節(jié)完螺桿手柄之后，施工人員都應(yīng)先向前施工5～6 m，隨后才可以對其厚度進(jìn)行測量，這樣做的目的是確保測量結(jié)果具備參考價值。

4.3 拱度的調(diào)整與選用

通常，攤鋪機(jī)專門配備了拱度調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，同時注明了拱度值。施工過程中，施工人員可以通過操縱拱度調(diào)節(jié)器適當(dāng)調(diào)整熨平板的拱度，使其滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。對于高等級公路項(xiàng)目，路段中央往往會安設(shè)中央分隔帶，此時則無須對其進(jìn)行專門的拱度調(diào)節(jié)。

4.4 螺旋分料器的調(diào)整與選用

項(xiàng)目單位在選擇適宜的螺旋分料器時，尤其需要關(guān)注其長度、位置、葉片直徑等參數(shù)。通常螺旋分料器的長度和攤鋪機(jī)熨平的寬度必須維持一致。若熨平板寬度較大，則應(yīng)選擇長度較大的螺旋分料器。一般情況下，當(dāng)項(xiàng)目使用單層熨平板攤鋪機(jī)施工時，施工人員可通過人工操作，令螺旋分料器的所有葉片在螺栓的輔助下有序固定在橫幅上，且若螺旋分料器的葉片數(shù)目越多，分料器的長度便會越大。螺旋分料器長度調(diào)整結(jié)束后，應(yīng)確保其小于熨平板寬度。一般來說，施工人員需要在熨平板寬度兩側(cè)的擋板之間預(yù)留出0.5 m的空當(dāng)，這樣做的目的是盡可能防止混合料被擠壓、分料器葉片被磨損。但若混合料集粒的粒徑偏大、攤鋪層厚度也較大，此時則需要適當(dāng)延長螺旋分料器與下臥層之間的距離以及螺旋分料器與熨平板前端的距離。部分?jǐn)備仚C(jī)具備直徑大小不等的兩種葉片，當(dāng)施工至較寬路面時最好選用大直徑葉片。

4.5 振搗器振幅、頻率的調(diào)整與選用

絕大多數(shù)的攤鋪機(jī)配備了振搗器，其目的是用來初步夯實(shí)攤鋪層。振搗器通常被安設(shè)在熨平板前端，屬于一類典型的梁式裝置，也被稱之為夯錘。振搗器主要是借助液壓電動機(jī)操縱偏心軸進(jìn)行施工，從而使得振搗梁保持上下往復(fù)活動，達(dá)到對混合料搗固的效果。項(xiàng)目單位需要結(jié)合攤鋪層具體厚度及所使用的混合料類型、溫度、壓實(shí)度等因素衡量其振幅大小。假設(shè)項(xiàng)目攤鋪層厚度較大、混合料粒徑較大、溫度偏低，此時需要提高振幅。除此之外，振搗梁振動頻率的確定同樣可以參照振幅的確定方法。當(dāng)攤鋪層較厚、混合料較粗時，選用較高的頻率。

4.6 振動器振幅、頻率的調(diào)整與選用

所有的攤鋪機(jī)熨平板內(nèi)部均配備了振動器，其目的是用來激振熨平板，令其維持大小不等的振幅、頻率，實(shí)現(xiàn)對攤鋪層的進(jìn)一步碾壓。通常，振動器包含偏心激振式、垂直激振式兩種類型。

4.7 攤鋪基準(zhǔn)

熨平板在工作過程中會一直保持浮動狀態(tài)，正是由于這一特征才使得整個攤鋪機(jī)工作裝置具備自動找平的性能。然而，由于不同項(xiàng)目所具備的工作條件不一致，僅憑熨平板自身具備的性能無法滿足現(xiàn)代道路項(xiàng)目對攤鋪質(zhì)量的需求，將導(dǎo)致最終路面平整度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?；诖?，設(shè)計(jì)者為攤鋪機(jī)工作裝置單獨(dú)設(shè)計(jì)了自動調(diào)平功能。當(dāng)該系統(tǒng)開始工作后，傳感器便會與路面設(shè)計(jì)標(biāo)高維持平行，不斷往前運(yùn)動，進(jìn)而在其運(yùn)動過程中將下臥層起伏不平的波形以信號的形式反映出來，并借助放大器、控制調(diào)平液壓閥組等構(gòu)件，令液壓缸參照設(shè)計(jì)規(guī)定維持上下運(yùn)動，這樣做的目的是使?fàn)恳c(diǎn)長期和基準(zhǔn)位置一直保持相同的垂直距離，達(dá)到找平效果，維系攤鋪層整體的平整性。

4.8 攤鋪機(jī)的起步

攤鋪機(jī)在剛起步時往往會遇到以下兩類情況：

首先，攤鋪第一層瀝青層時，需要提前把攤鋪機(jī)放到起鋪處附近，保證熨平板的前端放置于起鋪線后方約0.1 m的位置，并在其下方安設(shè)2塊厚度等同于松鋪厚度的木板，以起到支撐熨平板的作用；

其次，若是在已鋪層上對接時起步，必須把熨平板安設(shè)在已鋪層上，令其前緣和接口保持平行，此時下方安設(shè)的木板厚度等于已鋪層的松鋪厚與壓實(shí)厚之差。熨平板放置完成后，應(yīng)先均勻預(yù)熱，嚴(yán)禁對局部加熱或使用已經(jīng)變形的熨平板。加熱溫度應(yīng)與所鋪混合料的溫度相同或略低。熨半板加熱前，在寬度方向上略呈拱形，加熱后因膨脹拱形消失，這時可用拉線檢驗(yàn)熨平板是否平直，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

4.9 攤鋪速度

施工過程中，攤鋪機(jī)具體工作速度往往會受到其選用的混合料類型、混合料供給情況、攤鋪層尺寸以及所使用的設(shè)備類型等因素的影響。通常情況下，工作速度可以通過計(jì)算或連續(xù)工作原則確定。連續(xù)工作原則指的是，從開始工作到當(dāng)天計(jì)劃工作量全部完成之前，攤鋪機(jī)一直保持持續(xù)工作狀態(tài)，不得發(fā)生因供料不足而放慢速度或停機(jī)問題。在攤鋪過程中，嚴(yán)禁擅自修改設(shè)備的工作速度，否則將致使整體攤鋪質(zhì)量下降，影響最終道路的平整度[1，2]。若其他的條件保持不變，僅是速度變化同樣會導(dǎo)致熨平板下混合料的數(shù)目與密度發(fā)生改變。不僅如此，由于堆積在底部的混合料數(shù)目增多，將致使其密度變大，進(jìn)而將大大降低其變形率，提升攤鋪層的厚度。反之，隨著速度的提升，攤鋪層厚度會變小。

5 結(jié)語

瀝青混合料的攤鋪和碾壓作業(yè)往往會直接影響公路瀝青路面的工程質(zhì)量。為了有效提升瀝青混合料的攤鋪、碾壓質(zhì)量，項(xiàng)目單位必須嚴(yán)格把控施工流程、盡可能提升施工技術(shù)水平。本文結(jié)合某實(shí)際工程，從攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)入手，探討了熨平板、螺旋分料器、振搗器和振動器的振幅、頻率等結(jié)構(gòu)的調(diào)整和選用要點(diǎn)，并對攤鋪機(jī)運(yùn)行過程中各參數(shù)的確定，從攤鋪機(jī)的起步和攤鋪速度兩方面研究提高攤鋪質(zhì)量的具體措施，以期為瀝青混合料攤鋪施工提供指導(dǎo)實(shí)踐。