馬福彬

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司機械化施工分公司，四川成都 610000）

0 引言

連續(xù)攤鋪技術(shù)是一種源自國外的瀝青公路施工技術(shù)，與傳統(tǒng)攤鋪技術(shù)最大的區(qū)別在于：將原本獨立施工的上、下面層改為同時攤鋪、共同碾壓。在下面層熱量的影響下，碾壓時間更為持久，壓實效果更加充分。連續(xù)攤鋪技術(shù)的施工工藝主要有兩種：一是熱接熱，攤鋪完上、下層的混合料，同步壓實成型；二是接熱暖，先充分壓實下面層，然后再進行上面層攤鋪施工，最后兩個面層一起壓實。結(jié)合實踐經(jīng)驗，對公路瀝青面層連續(xù)攤鋪技術(shù)展開詳細綜述。

1 傳統(tǒng)施工中瀝青路面的常見病害

1.1 瀝青路面基面層間的病害

自我國步入經(jīng)濟高速發(fā)展時期以來，交通壓力越來越大，導致路面病害頻發(fā)。實踐調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，公路病害除了與天氣、交通量、使用年限等因素有關(guān)，瀝青路面結(jié)構(gòu)層間的不良接觸狀態(tài)同樣是導致病害的重要原因。在層間接觸不佳的情況下，隨著經(jīng)年累月的車輛通行，層間會出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，從最初微小的裂縫逐漸擴大為面積較大的橫向裂縫，然后形成U 形裂縫。U 形裂縫的形成與多種因素有關(guān)，如車輛頻繁啟動、加速、剎車、減速等，尤其是在公路轉(zhuǎn)彎處的長縱坡路段，U 形裂縫更為常見。有學者利用ABAQUS 軟件對車輛啟動、轉(zhuǎn)彎處路面承受的應力進行模擬，結(jié)果顯示，公路路面縱向拉應力、剪應力與U 形裂縫底部、雙側(cè)位置相互吻合。而U 形裂縫的底部之所以開裂，主要是拉應力的作用；雙側(cè)開裂則是剪應力所致。除此之外，層間接觸不良還可能引起路面鼓包、坑槽等病害，縮短公路工程的使用壽命，增加潛在的行車安全隱患。

基面層間病害的形成原因，總體而言可歸納為以下幾點：

第一，交通量過大：隨著我國交通運輸行業(yè)進入了高速發(fā)展時期，公路所承受的交通壓力前所未有。尤其是很多大型貨車司機，為了節(jié)約運輸成本，經(jīng)常違規(guī)超重超載。部分交通要道，高軸重車輛占比甚至超過50%，這些車輛的載重更是超出標準要求4～5 倍之多，尤其以煤炭、鋼材等運輸車輛的超載現(xiàn)象最為嚴重。在超重超載狀態(tài)下，車輛的啟動和剎車、加速和減速、轉(zhuǎn)彎都會對路面層間造成巨大的剪切應力，當超出公路的設(shè)計值時，各層間就會出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，彼此完全分離。

第二，基層與面層的接觸狀態(tài)：根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D50—2017）（以下簡稱《規(guī)范》），假如出現(xiàn)瀝青路面的結(jié)構(gòu)層完全保持接觸狀態(tài)，但半剛性基層和瀝青面層的接觸并不安全的情況，是因二者的材料特點、回彈模量存在差異所致。這種情況下，即使按照規(guī)范要求灑布黏層油，也很難使基層和面層成為完整的整體，反而會成為瀝青路面最薄弱的環(huán)節(jié)，在強大的剪應力作用下，層間的接觸狀態(tài)必然會遭到破壞。

第三，級配：粗集料在瀝青混合料中占比最大，細集料與填充料相對較少。粗集料之間能夠相互嵌擠，但壓實后仍然會留有較大空隙，無論是抗變形能力還是抗剪切能力，或是整體性，都存在很大不足，在超荷載情況下路面很容易塌陷。

第四，環(huán)境：瀝青材料特點決定了在遇到高溫、降雨、降雪等特殊天氣時，路面很容易遭到破壞。如高溫天氣會降低瀝青路面層間的黏結(jié)力；持續(xù)暴雨會對路面造成腐蝕，從而產(chǎn)生裂縫、松散、翻漿、坑槽等病害。

第五，施工技術(shù)：傳統(tǒng)施工模式下，先攤鋪基層，然后再振動壓實，當壓實度滿足質(zhì)量要求后再養(yǎng)護，各個瀝青面層的振動壓實是分開施工的。每一層都保持獨立結(jié)構(gòu)，各層表面通過振動壓實變得平整、密實，但層與層之間仍然存在很大差異，各層之間的集料不能充分嵌擠，只能通過黏層油相互黏結(jié)在一起，集料之間不能形成內(nèi)摩擦力。

1.2 瀝青路面黏層的病害

根據(jù)《規(guī)范》要求，瀝青結(jié)合料的材料層間應設(shè)置黏層，主要作用是把上、下結(jié)構(gòu)層整合成一個完整、統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，但如果操作不規(guī)范，則很可能造成層間黏結(jié)不良的問題。結(jié)構(gòu)層之間的黏結(jié)效果受到黏層材料灑布量的直接影響，如果未達到最理想的灑布量，黏層的黏結(jié)力就會不足；如果灑布量過大，則會在黏層之間形成富油層，使層間的抗剪切力下降。如果黏層材料噴灑不均勻，結(jié)構(gòu)層之間便無法形成有效黏層。如果透層油的灑布不均勻，也會形成富油層或者無黏層油等情況，使基面層間的黏結(jié)力大打折扣。

1.3 瀝青路面封層的病害

《規(guī)范》中明確提到：無機結(jié)合料穩(wěn)定類，或者冷再生類材料的結(jié)構(gòu)層和瀝青結(jié)合料結(jié)構(gòu)層之間應該設(shè)置封層，用來增強防滲水能力與基面層間的黏結(jié)力。傳統(tǒng)路面封層的施工技術(shù)主要有兩種：一種是稀漿封層，這種施工技術(shù)容易造成松散問題，主要是因為稀漿混合料之間的黏結(jié)度較差。在環(huán)境惡劣、乳化瀝青含量低、級配不合理、施工技術(shù)不達標等因素的影響下，都會出現(xiàn)松散現(xiàn)象。另一種是同步碎石封層施工，最常見的問題是掉粒與脫落，由于乳化瀝青噴灑不均勻，混合料之間無法充分黏結(jié)，封層就會出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1.4 瀝青路面透層的病害

《規(guī)范》中明確提到：粒料類基層以及無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層的頂面應該設(shè)置透層，以增加瀝青路面的滲透性，透層材料主要以稀釋瀝青與乳化瀝青為主。透層瀝青適合非瀝青類的材料層，這種材料可達到一定的投入深度，加強非瀝青材料層和瀝青混合料層間的結(jié)合度。盡管《規(guī)范》中規(guī)定了透層灑布的最佳用量，但透層油類型的選擇以及灑布量的確定，大部分情況下仍根據(jù)實際需要或由施工人員的經(jīng)驗而定，在技術(shù)水平、基層表面污染等因素的影響下，透層很難發(fā)揮出真正作用。在半剛性的基層表面，透層油只有在透入5～10mm 的情況下才具有固結(jié)效果，但傳統(tǒng)施工中，基層攤鋪碾壓成型后，壓實度可達到98%，基層頂面的固化度與密實度極高，基層養(yǎng)護齡期越長，其強度越大，透層油就越難滲透，無法充分滲透的透層油會在基層表面形成油膜，養(yǎng)護時很容易受到污染，如果沒能及時清理雜物，還可能進一步污染夾層，油膜和污染夾層會讓基面層間失去黏結(jié)力，混合料極易脫落，形成局部空洞。

2 連續(xù)攤鋪工藝的施工要點

2.1 清理層間污染物

連續(xù)攤鋪施工之前，將下層的落葉、碎石、垃圾等清理干凈，尤其不能有油污。施工期間按要求保養(yǎng)機械，保證機械性能良好，沒有漏水和漏油現(xiàn)象。車輛進入施工現(xiàn)場前，應檢查輪胎是否干凈和干燥。施工后，清理散落的熱料和雜物。

2.2 壓實度的控制

壓實機械的性能、操作與路面壓實效果密切相關(guān)。要求攤鋪機的型號與參數(shù)設(shè)置相同，攤鋪施工中保持同步作業(yè)。下中面層的穩(wěn)壓施工通常選擇≥25t的碾壓機，先初壓2～3 遍，保證后續(xù)運料車經(jīng)過時不會留下明顯印記。攤鋪施工結(jié)束后，應及時碾壓、復壓，提高壓實度。

2.3 平整度的控制

若無特殊要求，攤鋪機通常采用自動找平模式，對下中面層進行初壓后，針對漏料產(chǎn)生的少量凹槽，應通過人工填補的方式來補救，這種方法也可以用來處理車輛行駛留下的印記。補料時，不僅要完全覆蓋凹槽，還要有少量補料外溢。

2.4 工序控制

瀝青面層連續(xù)攤鋪施工的施工工藝和傳統(tǒng)施工模式有明顯不同，前者需要盡可能縮短施工間隔，保證施工工序的連續(xù)性。施工準備環(huán)節(jié)，所有人員、設(shè)備、機械都應就位；攤鋪中上面層時，直接在下層表面攤鋪即可。攤鋪施工結(jié)束后，嚴格管制交通，做好養(yǎng)護措施，在路面溫度低于50C 的情況下，才能恢復交通。

3 公路瀝青面層連續(xù)攤鋪技術(shù)的應用

3.1 工程概況

某一級公路工程，瀝青混凝土路面，長度3.0km，寬23.5m，雙向四車道，速度80km/h。工程所在地區(qū)屬于中溫帶半干旱大陸季風氣候，春天多風沙、夏季多雨，為了應對惡劣天氣，經(jīng)綜合研究，最終決定實施雙層連續(xù)攤鋪施工技術(shù)。

3.2 施工前的準備工作

建立瀝青混凝土材料攪拌站，備好集料并進行深加工。嚴格按照規(guī)范標準制備混合料，合理搭配粗集料、中集料、細集料的比例，做好水泥混凝土路面的硬化處理。在與施工公路相似的路段試驗機械性能，檢測相關(guān)參數(shù)，包括虛鋪系數(shù)、攤鋪速度、壓實度、瀝青材料的使用量。攤鋪施工前1 天，將下層雜物清除干凈，在表面噴灑黏層油，減少污染。具體流程如圖1所示。

圖1 施工流程圖

3.3 施工技術(shù)

3.3.1 施工放樣

設(shè)置標高墨線，設(shè)置位置需要超出路面標高10cm，標記雙側(cè)寬度與調(diào)控點、彎坡點。橫坡、縱坡符合設(shè)計標準后，使用滑桿與攤鋪機控制基線。采用浮動基準梁的方式控制上面層的攤鋪施工，每隔10m 設(shè)置一道基準線立桿，避免基線變化。如果有彎道，則應在標高處每隔5m 設(shè)置一道基準線。一方面，基準線要保持緊繃，另一方面，其拉力應＞800N。將拉力機設(shè)置在緊線器上，間距應控制在200m 以內(nèi)。

3.3.2 拌和瀝青混合料

用碎石材料作為粗集料，要求強度與耐磨性符合規(guī)范標準；用人工砂、石屑等材料作為細集料。清理集料中的雜物，按照不同規(guī)格分門別類的堆放碎石材料，材料質(zhì)量標準如表1 所示。

表1 材料的質(zhì)量標準

采用間歇式方式攪拌混凝土，保證混合料的配比、性能、質(zhì)量滿足施工要求。攪拌過程中，嚴格設(shè)置試驗參數(shù)，全面落實技術(shù)標準，委派專人現(xiàn)場監(jiān)管。在沒有使用改良瀝青材料的情況下，應動態(tài)監(jiān)控材料溫度。攪拌施工結(jié)束后，檢測混凝土的溫度，若出廠溫度＞195C，應直接作廢。

3.3.3 雙層連續(xù)攤鋪技術(shù)

（1）攤鋪控制：攤鋪厚度與路面厚度、平整度密切相關(guān)，結(jié)合實際情況確定雙層攤鋪的最大厚度。

其一，面層厚度：一級公路要求5～15cm。合理控制混合料的碾壓溫度，任何噸位、規(guī)格的壓路機，在瀝青面層厚度＜10cm 的情況下，基本都能達到規(guī)范要求的壓實度。試驗顯示瀝青面層的厚度每增加25%，有效碾壓時間就應增加50%，否則將無法達到壓實度要求。瀝青面層的分層厚度控制在15cm 左右。

其二，平整度：瀝青混凝土路面每多鋪設(shè)一層，其平整度也會隨之改善。但如果第二層、第三層鋪設(shè)的厚度相同，平整度的變化并不明顯。平整度效果往往受到面層厚度的影響，因此可通過減少攤鋪層次的方式讓路面更加平整，而且雙層攤鋪的效率明顯高于三層攤鋪。結(jié)合此工程，最佳攤鋪厚度為4cm 的中粒式瀝青混凝土＋8cm 的瀝青碎石。

（2）人員配置：雙層連續(xù)攤鋪施工需要兩組作業(yè)人員，每組5 人，具體分工如下：指揮瀝青混合料進料、清理轉(zhuǎn)運車料斗1 人；駕駛混合料轉(zhuǎn)運車的司機1人；雙層攤鋪機司機1 人，其余2 人操作熨平板，此2人分別在熨平板的兩側(cè)檢查攤鋪厚度，處理攤鋪邊角。所需設(shè)備為瀝青混合料轉(zhuǎn)運車與雙層攤鋪機各兩臺。

（3）碾壓方式：第一，雙層攤鋪機行駛100～150m后，啟動自重4t 的小型壓路機，靜壓兩遍。第二，使用自重10t 的振動壓路機（3 臺）進行復壓，碾壓4 遍。第三，使用自重12t 的壓路機終壓4 遍，混合料溫度90～110C。第四，碾壓施工中，壓路機應保持勻速、緩慢前進，前后幅重疊寬度為壓路機輪寬度的1/3～1/2；壓路機與攤鋪機的行駛方向保持一致。第五，碾壓施工中禁止擅自改變路線、禁止擅自剎車，壓路機的行駛速度應以攤鋪機為標準。第六，一邊碾壓一邊在鋼輪表面灑水，避免混合料黏結(jié)在鋼輪表面。施工結(jié)束后，瀝青路面在沒有充分冷卻前禁止堆放材料、禁止停放機械。

3.4 接縫處理

施工過程中，盡可能把接縫數(shù)量控制在最小范圍內(nèi)。使用垂直平接縫處理，保證各層之間的橫縫相互錯開。施工結(jié)束后，攤鋪機離場前應在靠近路面端部1m 的位置將云平臺略微抬起，人工鏟除端部混合料后再次碾壓，然后使用長度為3m 的直尺檢測端部的平整度。下次施工前，先灑布黏結(jié)層瀝青，然后再進行攤鋪施工。可在碾壓路段放置墊木，為壓路機的行駛提供方便。橫向碾壓時，在新鋪層上放置寬度為15cm 的墊木，以保證碾壓充分和路面的連續(xù)性、平整性。

4 結(jié)語

綜上所述，與傳統(tǒng)瀝青面層施工相比，雙層連續(xù)攤鋪施工流程有很大不同。具體施工中，應全面了解現(xiàn)場情況，明確施工要求，嚴格控制各個施工工序，保證所有工序均符合規(guī)范標準，提高公路瀝青面層施工質(zhì)量，延長公路的使用壽命，減少病害，提高駕駛的安全性與舒適度。