張 國 華

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

在我國高速公路施工中，傳統(tǒng)瀝青路面采用了分層攤鋪、分層碾壓的施工工藝，路面分三層施工。層間粘結(jié)采取封層、粘層等措施，但從實際使用效果來看，由于攤鋪厚度過薄，熱量損失過快，導(dǎo)致層間連接無法形成有效嵌鎖，層間連接仍是薄弱環(huán)節(jié)，在行車載荷作用線，容易造成路面層間滑動，不僅面層施工工作量大、造價高，且路面容易發(fā)生早期破壞。

采用雙層瀝青路面攤鋪機(jī)進(jìn)行復(fù)合式瀝青混合料面層施工，有效解決了瀝青路面裂縫、變形、粒料剝落等病害問題，是一種施工工藝的革命性變革，使粘結(jié)層瀝青得到很好的預(yù)壓實，并使兩層瀝青在“熱+熱”狀態(tài)下的粘合，增強(qiáng)了層間粘結(jié)力，有效提高路面質(zhì)量，延長公路使用壽命。2010年，在我省(山西)忻保高速水穩(wěn)基層中進(jìn)行了應(yīng)用，效果良好。

1 雙層攤鋪機(jī)

1997年，專門的雙層攤鋪機(jī)在德國誕生并應(yīng)用于實際工程，是一種創(chuàng)新的瀝青路面施工工藝，實現(xiàn)將磨耗層和粘結(jié)層用一個雙層攤鋪機(jī)分層一次性攤鋪完成。之后，在瑞典、德國、荷蘭、俄羅斯及日本等國得到了廣泛應(yīng)用。我國自2006年開始引進(jìn)第一臺雙層攤鋪機(jī)，在一些高等級路面施工中進(jìn)行了有效嘗試，基層和路面鋪筑的效果顯著。

雙層攤鋪技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是雙層攤鋪機(jī)。雙層攤鋪機(jī)通過將兩套攤鋪機(jī)前后安裝在一起實現(xiàn)上下面層混合料同步攤鋪的目的。聯(lián)合給料機(jī)是另一關(guān)鍵設(shè)備，其作用在于高效率的將不同面層的混合料交替輸送至兩個料斗中，配合并確保雙層攤鋪機(jī)連續(xù)均勻進(jìn)行攤鋪。最后使用壓路機(jī)組成碾壓機(jī)組實現(xiàn)兩個面層壓實作業(yè)的一次完成。

使用雙層攤鋪機(jī)進(jìn)行施工時，上下層混合料同時攤鋪，上面層混合料形成對下面層料的保溫效果，可將下面層料的熱量有效利用起來，表現(xiàn)為面層混合料熱量失散顯著減少，使得在較高溫度下顯著提高路面壓實度。研究表明，與傳統(tǒng)分層攤鋪下路面上面層一般為4 cm相比，雙層攤鋪后形成的路面上下層粘結(jié)效果及密實度顯著，雙層攤鋪下的上面層可減少到2 cm厚，有利于降低工程成本，且路面性能顯著提升，使用壽命有效延長。

2 技術(shù)原理

瀝青面層采用雙層攤鋪技術(shù)，可有效提高路面的使用性能、耐久性及防水性。其主要是通過以下原理實現(xiàn)的：

1)上下層混合料實現(xiàn)了“熱+熱”攤鋪，使得兩層混合料的粒料具有相互嵌入的效果，使得上下層間的粘結(jié)效果得到顯著改善，實現(xiàn)了粘結(jié)料間的相互融合，比“熱+冷”攤鋪下不同粘結(jié)料間的粘結(jié)效果明顯提高。

2)提高瀝青混合料的壓實度。采用雙層攤鋪機(jī)施工，延緩混合料溫度降低過程，降溫時間顯著延長，保證有足夠時間來碾壓，有助于實現(xiàn)在較高溫度下的碾壓，可顯著提升路面壓實度，使得路面的路用性能指標(biāo)大幅提高。

3 關(guān)鍵施工工藝

在新建某高速施工中，采用的路面結(jié)構(gòu)形式為：4 cm AC-13+6 cm AC-20，為確保路面表面磨耗層充分密實，決定采用雙層攤鋪機(jī)進(jìn)行施工，以有效解決路面水損壞、早期破壞嚴(yán)重的問題。在施工中，合理進(jìn)行優(yōu)化AC-13和AC-20油石比的調(diào)整，將其分別由4.8%，4.3%調(diào)整為4.6%，4.2%，且路面性能不降低。為確?；旌狭蠑備佡|(zhì)量，要求施工現(xiàn)場的地表溫度不得低于0 ℃，施工中遭遇雨雪天氣時應(yīng)停止施工。

3.1 施工準(zhǔn)備

進(jìn)行路面下臥層處理，確?；鶎痈蓛裘軐?，進(jìn)行透層或粘層施工。

采用雙層攤鋪機(jī)，中上面層一次攤鋪成型，須對下面層平整度嚴(yán)格把關(guān)。為保證路面平整度達(dá)到要求，進(jìn)行施工前的基層或下臥層平整度檢查，用3 m直尺測量要求最大不超過6 mm。否則，對不合格部位進(jìn)行銑刨處理后，方可進(jìn)行雙層攤鋪。

施工前，應(yīng)進(jìn)行雙層攤鋪機(jī)、聯(lián)合給料機(jī)等施工機(jī)具的檢查和調(diào)試，將施工機(jī)具故障導(dǎo)致出現(xiàn)停工予以杜絕，實現(xiàn)連續(xù)均勻攤鋪。

在路面進(jìn)行上下層厚度及級配優(yōu)化調(diào)整設(shè)計時，須綜合考慮最大骨料粒徑、路面承載性能要求等因素后合理確定上下層厚度。

3.2 混合料拌和

拌合樓采用的是兩臺日工4000型瀝青拌合站，分別進(jìn)行上、下層瀝青混合料的生產(chǎn)，各項性能指標(biāo)符合設(shè)計要求。

為確保路面具有較高的壓實度，可合理進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整上下層料的施工配合比。

3.3 混合料運(yùn)輸

供料及時和攤鋪連續(xù)是保證路面平整度的關(guān)鍵之一。在施工中，應(yīng)根據(jù)施工組織和施工現(xiàn)場實際情況，確保生產(chǎn)能力、運(yùn)輸能力和施工現(xiàn)場混合料的攤鋪要求相匹配，運(yùn)輸能力應(yīng)略有富余。

上、下層瀝青混合料由不同的拌合站分別生產(chǎn)，使用運(yùn)料車運(yùn)至施工現(xiàn)場。運(yùn)送不同規(guī)格混合料的卡車，需標(biāo)示不同標(biāo)記。

運(yùn)輸途中采取避免熱量散失的有效措施，確保運(yùn)至現(xiàn)場的混合料具有盡可能高的碾壓溫度。

由轉(zhuǎn)運(yùn)車將運(yùn)至現(xiàn)場的混合料輸送入攤鋪機(jī)不同的料斗中。

3.4 混合料攤鋪

攤鋪設(shè)備采用戴納派克F300CS-AM300攤鋪機(jī)及專用轉(zhuǎn)運(yùn)車。雙層攤鋪機(jī)具備兩套獨(dú)立的供料，撒布，預(yù)壓系統(tǒng)和一套共用的行走系統(tǒng)，能夠?qū)蓪訛r青混合料依次攤鋪下臥層上。

在路面施工中，路面設(shè)計寬度為10.5 m，采用的雙層瀝青攤鋪機(jī)最大攤鋪寬度為11.5 m，可滿足要求。攤鋪過程中，上下面層的混合料松鋪系數(shù)分別按1.1和1.15進(jìn)行控制。攤鋪機(jī)前進(jìn)速度按2 m/min進(jìn)行控制。

攤鋪開始前，先用轉(zhuǎn)運(yùn)車向攤鋪機(jī)的上受料倉中輸送上面層混合料，再用轉(zhuǎn)運(yùn)車往攤鋪機(jī)的下受料倉中輸送下面層混合料(見圖1，圖2)。

正式開始攤鋪作業(yè)時，先進(jìn)行下面層攤鋪，則應(yīng)先進(jìn)行下面層出料倉口的開啟，后進(jìn)行上面層出料倉口的開啟，開始進(jìn)行上下面層的同步攤鋪作業(yè)。

在攤鋪過程中，指定專人進(jìn)行受料倉混合料余量觀測，指揮轉(zhuǎn)運(yùn)車分別向攤鋪機(jī)的上下料倉交替進(jìn)行混合料的輸送。

為確保路面攤鋪質(zhì)量，保證攤鋪厚度均勻，須根據(jù)松鋪厚度重視起步階段進(jìn)行的仰角調(diào)整操作，要求整個調(diào)整過程結(jié)束須不超過10 m的攤鋪長度。在攤鋪機(jī)起步開始進(jìn)行攤鋪作業(yè)時，在下面層熨平板手動調(diào)整完畢后，應(yīng)立即進(jìn)行上面層熨平板的調(diào)整(見圖3)，以確保路面厚度符合設(shè)計要求。

3.5 混合料碾壓

初壓時，要求使用2臺雙鋼輪壓路機(jī)分半幅進(jìn)行作業(yè)，共碾壓兩遍，第1遍為前靜后振，第2遍為振壓，按1.5 km/h～2 km/h

進(jìn)行碾壓速度控制。復(fù)壓時，要求使用2臺鋼輪壓路機(jī)碾壓3遍，按3 km/h～4 km/h的碾壓速度進(jìn)行控制。終壓時，要求使用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓兩遍，以消除輪跡。

將壓路機(jī)驅(qū)動輪面對攤鋪機(jī)方向，防止上、下層混合料產(chǎn)生推移。禁止采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。

經(jīng)取芯檢測(見圖4)，路面壓實度、平整度等路用性能指標(biāo)均符合設(shè)計要求。

4 雙層攤鋪技術(shù)優(yōu)缺點

使用雙層攤鋪機(jī)進(jìn)行瀝青混凝土路面鋪筑，可以使混合料保持較高溫度，能夠以較小壓實功和較少的碾壓遍數(shù)達(dá)到要求的壓實度。路面使用性能和耐久性優(yōu)于分層攤鋪成型的路面，有效提高瀝青混凝土路面施工質(zhì)量。

雙層攤鋪使得上下面層間的粘結(jié)效果顯著提高，是一種解決分層攤鋪層間易污染的最有效途徑，且上下層間的溫度散失變慢，有利于提高路面整體壓實效果，延長路面使用壽命?？蛇M(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少磨耗層厚度。施工周期大大縮短，還可將混合料油石比降低，無需進(jìn)行分層攤鋪下的粘層油噴灑，節(jié)約工程成本。

與分層攤鋪相比，雙層攤鋪技術(shù)須使用兩臺拌合樓分別進(jìn)行上下層混合料的生產(chǎn)。攤鋪機(jī)組轉(zhuǎn)移不便，不適合于化整為零的施工情況。采用的攤鋪機(jī)最大攤鋪寬度是決定路面能否適用的因素之一，目前的雙層攤鋪機(jī)只能滿足高速公路雙向四車道的施工。雙層攤鋪的施工成本受鋪筑面積制約大，適用于大段落工作面的工程。

雙層攤鋪技術(shù)是對分層攤鋪施工的一次革命性創(chuàng)新，能大大提高公路路面的使用壽命。雖然存在一些不足，但隨著科研的投入各技術(shù)的發(fā)展，雙層攤鋪技術(shù)能夠得到發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用，避免高速公路過早的出現(xiàn)早期病害，延長瀝青路面使用壽命，在我國具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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