詹怡紅

華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，浙江 紹興 312000

1 工程概況和技術(shù)路線

1.1 工程概況

重慶江習(xí)高速公路項(xiàng)目處于多山區(qū)域，縱坡大、施工條件差、施工難度大。K58+710～K65+463.508段為項(xiàng)目長(zhǎng)大縱坡段，結(jié)構(gòu)層主線長(zhǎng)約6.7km，平均縱坡達(dá)2.7%。其中縱坡達(dá)到4.5%～4.8%的段落長(zhǎng)2.3km，最大坡度可達(dá)5.4%，采用傳統(tǒng)的瀝青混凝土施工技術(shù)存在壓實(shí)度、平整度等關(guān)鍵指標(biāo)不合格的風(fēng)險(xiǎn)，且存在一定的安全隱患。

1.2 技術(shù)路線

根據(jù)以往高速公路施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)在配合比設(shè)計(jì)階段結(jié)合長(zhǎng)大縱坡段特征優(yōu)化其配合比設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

圖1 長(zhǎng)大縱坡路段配合比設(shè)計(jì)流程圖

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 瀝青混凝土配合比優(yōu)化

（1）配合比選擇。由于長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土面層結(jié)構(gòu)類型要求與普通路段相同，均為AC-13C型瀝青混凝土，文章在不改變?cè)O(shè)計(jì)要求的前提下，對(duì)AC-13C型瀝青混凝土進(jìn)行如下研究：AC屬于懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，AC-13C的孔隙率小，耐久性、水穩(wěn)性好，級(jí)配組成中細(xì)集料占比一半以上，粗集料懸浮在瀝青砂中，且采用硬度較大的玄武巖，能夠較好地滿足路面的抗滑性能。AC路面的缺點(diǎn)是路面構(gòu)造深度小，對(duì)路面抗滑有一定的影響，該工程通過增大路面構(gòu)造深度達(dá)到提高路面抗滑性能的目的。

（2）配合比優(yōu)化。影響路面構(gòu)造深度的主要因素為混合料級(jí)配和瀝青用量?；旌狭霞?jí)配變化會(huì)引起集料表面積的變化，帶來瀝青用量的變化，孔隙結(jié)構(gòu)也隨之改變，對(duì)構(gòu)造深度有較大影響。因此，試驗(yàn)室需根據(jù)已完成的配合比進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，主要是對(duì)級(jí)配的優(yōu)化處理，優(yōu)化前后礦料摻配比例如表1所示，并在長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層施工時(shí)，安排試驗(yàn)人員緊盯拌和現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)取料分析，時(shí)刻關(guān)注瀝青混合料的級(jí)配變化。

表1 礦料摻配比例明細(xì)表 單位：%

混合料中瀝青用量較大時(shí)，粗集料在周圍自由瀝青油膜潤(rùn)滑的作用下，通過施工碾壓進(jìn)一步嵌擠密實(shí)，細(xì)集料和瀝青膠砂以及多余的自由瀝青被擠出并填充在礦料間隙，甚至自由瀝青被擠在瀝青路面的表面，瀝青路面的構(gòu)造深度也隨之減小。在設(shè)計(jì)長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土配合比時(shí)，在規(guī)范允許的前提下，可適當(dāng)減少瀝青用量，增加瀝青路面構(gòu)造深度，從而達(dá)到提高路面抗滑性能的目的，優(yōu)化前后瀝青用量如表2所示。

表2 瀝青用量情況表

2.2 瀝青混凝土攤鋪關(guān)鍵技術(shù)

在長(zhǎng)大縱坡路段施工過程中，主要是攤鋪方向與行車方向和上下坡是否一致的問題。攤鋪機(jī)沿上坡方向攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)速度比較容易控制；而下坡方向攤鋪時(shí)，攤鋪機(jī)的實(shí)際攤鋪速度會(huì)比攤鋪機(jī)設(shè)定速度偏快，速度穩(wěn)定性較差，速度的波動(dòng)變化會(huì)使混合料的攤鋪均勻性以及瀝青層平整度受到影響。因此在長(zhǎng)大縱坡路段，該工程均采用由下往上攤鋪的施工方法。為保證長(zhǎng)大縱坡段的施工攤鋪速度和實(shí)體平整度，采用單機(jī)整幅攤鋪代替雙機(jī)聯(lián)鋪。攤鋪過程中，瀝青混合料溫度、厚度、平整度的控制是攤鋪過程的主要控制項(xiàng)目。

（1）溫度控制。攤鋪過程中的溫度測(cè)量是整個(gè)攤鋪過程的重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目，傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)方法為溫度計(jì)插入瀝青混凝土中檢測(cè)，這樣不但時(shí)間較長(zhǎng)，而且測(cè)量人員容易燙傷，為加快檢測(cè)速度同時(shí)避免燙傷，發(fā)明了溫度、厚度一體檢測(cè)裝置，方便高效，如圖2所示。

圖2 溫度、厚度一體檢測(cè)裝置

（2）厚度控制。瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層厚度控制是實(shí)體檢測(cè)的重要指標(biāo)。厚度檢測(cè)不合格直接認(rèn)定成品不合格，需返工處理。傳統(tǒng)檢測(cè)方法為細(xì)鐵棒插入直尺檢測(cè)厚度，檢測(cè)人員容易燙傷，而溫度、厚度一體檢測(cè)裝置完全避免了此類事故的發(fā)生。

（3）平整度控制。長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土攤鋪，運(yùn)輸車倒車很容易撞擊攤鋪機(jī)，造成攤鋪機(jī)后方結(jié)構(gòu)層表面瀝青混凝土起褶皺，影響平整度。因此，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)指揮人員提醒駕駛員在距離攤鋪機(jī)30cm位置提前停車，避免出現(xiàn)撞擊攤鋪機(jī)現(xiàn)象。

2.3 瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層碾壓技術(shù)

碾壓是瀝青混合料施工的最后工序，也是最關(guān)鍵的工序，直接影響到瀝青路面的壓實(shí)度以及路面孔隙率，從而直接影響路面性能；其中碾壓方向?qū)﹂L(zhǎng)大縱坡路段的碾壓效果影響尤為顯著。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，如果設(shè)定壓路機(jī)碾壓速度為3km/h，在上坡路段實(shí)際速度基本與設(shè)定速度一致，而下坡路段由于縱坡的影響，壓路機(jī)速度大于設(shè)定速度，且碾壓方向與攤鋪方向的一致性對(duì)碾壓效果也有一定影響。

碾壓方向和攤鋪方向?qū)r青混合料受力影響示意圖如圖3所示。為保持碾壓方向與攤鋪方向的一致性，無論連續(xù)上坡還是連續(xù)下坡，施工時(shí)均是由坡腳向坡頂碾壓，這樣能夠獲得最佳碾壓效果，使混合料的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

圖3 碾壓方向與攤鋪方向?qū)r青混合料受力影響示意圖

長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層碾壓過程中，由于坡度大，壓路機(jī)上坡的阻力增加，應(yīng)當(dāng)較為緩慢地穩(wěn)速向前行駛，不可以行駛過快或急停急剎，嚴(yán)禁隨意改變行駛方向，防止混合料因壓路機(jī)向前推移不規(guī)律而破壞路面的平整度。為保證碾壓速度的一致性，還設(shè)計(jì)了一種油門限位器，保證碾壓過程速度統(tǒng)一，碾壓均勻。

3 結(jié)論

（1）為保證瀝青混凝土成品路面的抗滑性能，對(duì)瀝青混凝土施工配比進(jìn)行了優(yōu)化處理，不僅提高了瀝青混凝土路面抗滑性，保證了實(shí)體施工質(zhì)量，還減少了成本投入。

（2）為解決長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層施工工期緊、任務(wù)重、施工難度大的問題，項(xiàng)目采用大功率攤鋪機(jī)單機(jī)全幅攤鋪，根據(jù)行車方向和地形，通過攤鋪速度和攤鋪方向改變的不同組合多方面分析出適宜長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土面層施工的攤鋪工藝，并研發(fā)了溫度、厚度一體檢測(cè)裝置。

（3）通過對(duì)施工過程中碾壓設(shè)備施工方向和碾壓速度的研究，確定了長(zhǎng)大縱坡段瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層施工的碾壓方式，合理的碾壓設(shè)備組合可為以后類似工程施工提供有力的技術(shù)支持。