对沥青混凝土路面施工技术的探讨

　　摘要：沥青混凝土路面质量的好坏，直接影响了路面的使用性能的行车安全性。因此，在施工中应掌握控制沥青混凝土施工质量的关键因素。本文结合施工经验，对沥青混凝土摊铺施工技术的情况进行了阐述。
　　关键词：沥青混凝土；路面；摊铺施工
　　前言
　　随着高速公路及等级建设的发展，沥青混凝土路面在公路中占有直越来越大的比重，沥青混凝土施工也逐步引起了广泛的关注。它作为路面工程最后的结构层，直接承受行车荷载的作用。因此影响沥青混凝土摊铺质量的因素具有系统性，任何一个环节发生问题，都会影响铺层质量。
　　1起步前的准备工作
　　1.1路基质量
　　路基对沥青铺层的平整度起着决定性的作用。由于路基的较大凹陷和凸起无法通过摊铺机自动找平系统一次性消除，特别是当凸起接近或高于以标高为基准的铺层厚度时，熨平板因其具有浮动作用被凸起抬高，使平整度产生较大的超差。因此除以专用摊铺机完成的稳定层外，应对路基进行测量。当局部与基准标高差距较大时，必须进行处理，凸起不得大于铺层厚度的1/2。
　　1.2摊铺起步
　　根据铺层厚度乘以1.1～1.3的松铺系数制作若干合适的木板，起步前应垫于熨平板下，初步确定铺层厚度及横坡度（有些熨平板可根据水平尺预垫出横坡度）。
　　按照测量架设好的钢丝准线及所要求的横坡，将纵坡仪安装在布料器的轴线略向前的位置上，打开并初步调好自动找平仪的纵坡仪及横坡仪；初步确定层厚标尺高度。由于预定标尺高度涉及到牵引臂的长度、熨平板的尺寸及本身调定的初始仰角角度、调平液压缸的速度、摊铺层厚度等多种因素的影响，而各制造商的产品设计又有所区别，因此这些参数不可能相同。如两台牵引臂长度不同的摊铺机，如果调平液压缸提升同样的标尺高度，则牵引臂长的机器的熨平板产生的仰角小，所形成的铺层薄；反之，牵引臂短的机器的熨平板产生的仰角大，铺层厚。因此，对不同的摊铺机标尺高度与实际形成铺层厚度的关系应通过试验确定。
　　由于自动找平系统检测到的是一个相对值，其绝对值是通过测量确定的，此时先将其设置于手动状态。约摊铺1m后，在不停机状态下及时进行厚度、横坡度及平整度的测量。根据测量结果及时对横坡仪及纵坡仪进行调节，对于伸缩熨平板必要时还要进行伸出部分的高度调节以满足平整度要求。之后，再次重复测量、调节，直至使各个参数达到设计要求后，将自动找平系统设置到自动状态进行连续摊铺。自动找平系统将按照依此确定的新的相对位置进行调节，就能使整个路段的摊铺达到规定的厚度及平整度要求。
　　2摊铺速度
　　2.1摊铺速度对密实度的影响
　　在使用高密实度熨平板时，摊铺速度将对其获得的密实度产生影响，特别是摊铺厚层时会产生较高的密实阻力，较高的摊铺速度将使所需的密实度降低。因此，在摊铺过程中一旦确定了摊铺速度就应保持不变，以保持纵向密实度的均匀一致。
　　2.2摊铺速度对平整度的影响
　　在摊铺过程中，速度恒定对平整度是非常重要的。如上所述，改变摊铺速度会产生不均匀的密实度，从而使碾压产生不均匀沉降，最终将导致平整度不均匀。即使未改变预选的摊铺速度，但由于生产组织及设备等原因会使摊铺机暂时停机。在热铺层状态下，未加防沉降锁的熨平板会因其浮动作用和自重形成沉降压痕。而一旦暂停时间较长，将使未加防爬升锁的浮动熨平板因铺层变凉变硬被抬起形成凸痕。由此产生的压痕或凸痕无法通过压路机碾平。因此应选用具有防爬和防降双重功能的熨平板，以尽可能避免这种情况的发生。
　　3搭接
　　由于混合料会产生离析等原因，施工规范中已明确提出了限制性条款，大宽度铺层不允许一次摊铺成形，因此搭接摊铺技术的应用将越来越广泛。
　　3.1接缝的产生
　　沥青混凝土摊铺施工中，接缝分为纵向接缝和横向接缝。纵向接缝通常由于两幅或多幅摊铺形成，有两台摊铺机梯队作业时热料对热料的“热接缝”和一台摊铺机作业时热料对冷料的“冷接缝”之分。横向接缝产生于暂停铺筑的地方，横向接缝一般为冷接缝。纵向接缝应尽可能采用热接缝，由于梯队作业时两幅的混合料温度相差不大，铺层接缝处材料尚可挤压并能较好粘结，只要选择合适的搭接量即可获得良好的搭接质量。万不得已采用冷接缝时，应使用熨平板的平端板或冷却后用切割机切齐，使其形成平接缝以使后来的搭接易于控制。
　　3.2纵向冷接缝的施工
　　接缝施工的许多错误发生在摊铺第二幅时，在接缝处选择的搭接量太大，见图1。要获得好的效果，搭接量应为2cm，最大3cm。然而，实际操作中6cm、8cm甚至超过10cm的重叠并不少见。从图1中可清楚的看到搭接过大会对整个铺层及接缝造成的两种负面影响。一是由于碾压会产生沉降，尽管沉降量小于沥青混凝土的粒料，但搭接过大将导致粒料破碎并可能使冷层边缘的组织结构受到破坏。二是熨平板的浮动将受到干扰，熨平板在这一侧不是由沥青混合料支撑而是由搭接区域的高度迫使其抬高。显而易见，即使经过碾压，此区域的密实度也必然降低或出现压痕。因此，接缝的正确摊铺方法应当是将搭接量控制到尽可能最小，而不是过去普遍认为的10cm以下。
　　
　　图1搭接量对铺层质量的影响
　　3.3搭接量自动控制
　　在实际施工中，用人工控制使搭接量均匀一致非常困难。目前，国外已经研究出一种称为边缘跟踪仪的自动控制装置。它的跟踪臂由第一幅铺层的边缘引导，摊铺过程中与跟踪仪预置的搭接量进行比较，产生偏差时，跟踪仪发出电脉冲信号调整液压伸缩熨平板，实现搭接量的自动控制。
　　4表面粘结料的过度集聚
　　4.1粘结料集聚的形成
　　在使用高密实度熨平板摊铺耐磨层时，如果获得的马歇尔密实度超过98%时，将会在铺层表面发生粘结料的过度集聚。由于表面析出的粘结料主要为沥青或改性沥青，使其中骨料极少而导致强度不足。
　　4.2消除粘结料集聚的方法
　　降低铺层密实度可通过降低高密实度熨平板的夯锤与振动器的频率来实现，同时也就消除了表面粘结料的过度集聚。要获得铺层表面良好的组织结构，高密实度熨平板实现的马歇尔密实度平均应控制在95%以下。摊铺耐磨层时，应降低摊铺时熨平板的压实能量以完全避免粘结料的集聚。
　　5离析
　　5.1离析产生的原因
　　混合料在运动当中，如拌和、装料、卸料、分料等过程中，各种粒径级配骨料的滑落速度不同，粗粒料相对细粒料因粘结面积小而粘结力较小，同时粗粒料又因其重力大于粒料之间粘结力的机会较大，而较细料更快滑落，从而产生离析，这是离析发生的内因。搅拌分料过程中，粒料受力方向和大小的改变是离析发生的外因，内外因的共同作用使混合料形成离析的倾向。
　　离析使铺层产生不良结构，整体强度和稳定性降低。粗料集中时，铺层的粒料间沥青粘结面积小，而使粘结力减小导致粒料相互易于脱离，并使道路的防水功能大大降低。细料集中时，由于缺乏骨料，而使铺层的强度不足，弯沉偏大，易于产生泛油及拥包等现象。
　　5.2避免混合料离析的方法
　　（1）减少混合料在运动过程中的下降高度和时间是减少离析的关键，自卸车接料时应分堆接料，切忌一次完成；
　　（2）摊铺过程中，自卸车向料斗中卸料应一次举升完成，同时要求混合料进入料斗前进行一次拌和；
　　（3）在布料仓内，由刮板输送带输送的混合料的高度应稳定地保持在螺旋叶片的2/3处；
　　（4）在满足材料供给量的条件下，尽可能降低螺旋布料器的高度；
　　（5）螺旋布料器要保持连续稳定地向两边分料，使混和料再次得到均匀拌和；
　　（6）在条件允许的情况下，应尽可能采用大直径叶片；
　　（7）在自卸车能够连续送料时，尽量减少收料斗的收料次数；
　　（8）尽可能不采用超大宽度的一次摊铺成型的施工方法。
　　上述所有方法均能有效地降低混合料在运动中的下降高度和时间，这是避免离析的有效方法。
　　结束语
　　影响沥青路面平整度因素很多，沥青混凝土路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结，以数据指导生产，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面，创造优良工程。