高速公路沥青路面摊铺及碾压工艺应用探讨

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　　1 沥青混凝土路面摊铺工艺

　　1.1 摊铺机找平方式选择

　　目前，高速公路施工中使用的摊铺机均有自动找平装置。为了提高沥青路面摊铺质量，可有多种找平方式供选择以配合摊铺机作业， 具体如下：

　　（1）钢丝线找平基准配以角位移传感器找平方式；

　　（2）机械式平衡梁配以角位移传感器找平方式；

　　（3）多声纳非接触式平衡梁找平方式；

　　（4）非接触式激光扫描自动找平系统。

　　1.2 摊铺作业中应注意的关键技术

　　沥青路面摊铺原则应是在减少离析的前提下，最大限度地提高平整度和初始压实度。施工中， 要注意以下关键技术。

　　（1）设备检修

　　作业前对摊铺机进行全面细致的检查，在确认各种装置及机构处于正常状态后才能开工， 防止施工中出现故障停机， 影响摊铺质量。

　　（2）结构参数调整

　　正确调整机械的结构参数， 包括：熨平板的宽度、拱度、初始工作仰角、布料螺旋与熨平板前缘距离、振捣梁行程等。其中，布料螺旋与熨平板前缘距离可按下列原则调整：根据摊铺厚度、沥青混合料配合比组成、基层强度和刚度、骨料粒径等条件调整。

　　（3）熨平板加热

　　目前摊铺机熨平板加热方式有电加热和燃气加热2 种。其中电加热方便，无污染，加热均匀，预热到一定温度后自动变成交替加热方式， 操作简单， 易于掌握， 代表品牌如V O G E L E 机型。无论哪种加热方式， 都应注意加热温度适当。过高的加热温度将导致熨平板变形和加热磨耗，还会使混合料表面泛出沥青胶浆或形成拉沟；加热温度过低，容易使铺层被熨平板上粘附的粒料拉裂而形成沟槽和裂纹。因此摊铺前熨平板的温度必须加热到85~90℃方可摊铺施工。

　　（4）基准线钢丝架设

　　当架立的钢丝不稳固或不规范，将给铺层的纵横向平整度带来严重的影响，通过力学计算知道（计算过程略），为了保证行车的平坦和舒适，立杆应以每跨L=5m 架设， 拉线拉紧力应大于1 0 0 0 N ， 一次架设钢丝的长度以150~200m为宜，另外钢丝的支点应稳固而不被扰动。关于钢丝的架设高度问题，应充分考虑基层、高程的误差。

　　（5）摊铺厚度

　　为了最大限度减小现场路面集料离析问题，对于一次摊铺宽度大于8m 的路幅，应采用2 台或多台摊铺机联合梯队进行摊铺作业，每台摊铺机摊铺宽度应小于8 m .采用的摊铺机型号和性能相同或相近，将有利于摊铺混合料的横向均匀性，其中1 台最好带有可伸缩的熨平板装置，以利于摊铺有结构物的沥青面层时使用。

　　（6）摊铺作业速度

　　根据混合料供应能力，合理确定作业速度是提高摊铺机生产效率和摊铺质量的有效途径。摊铺宽度、摊铺厚度一般可按下式确定：

　　V =100Q C / 60 P W H

　　式中：V 为摊铺机摊铺速度，m/min；P 为压实沥青混合料密度，t/m3；Q 为拌合设备的产量，t/h；W 为摊铺宽度，m；H 为摊铺层压实厚度，cm；C 为效率系数， 根据材料供应、运输能力等配套情况确定，宜为0.6~0.8.

　　摊铺作业速度应以“恒定连续”为工作准则，不仅要求摊铺机匀速前进，同时也要求摊铺机的刮板输料器和螺旋布料器两者密切配合，如果刮板供料不足，会造成螺旋布料器转速时快时慢，混合料因此产生离析，也会影响摊铺质量。摊铺作业经验表明， 当摊铺速度≤ 4m/min，表明拉沟、裂口现象较少， 须夯实效果也较好（顶压实度可达80%~86%），最好控制在1.5~2.5m/min 的范围内，同时为了保证连续供料，也为了减少集料离析，对受料斗翼的操作要正确。

　　2 沥青混凝土路面碾压工艺

　　压实是沥青路面施工的最后一道工序。压实的目的是提高沥青混合料的强度、稳定性（ 抗车辙能力） 、抗磨耗等路用性能。

　　2.1 影响压实效果的关键工艺

　　除混合料自身的特性外，影响压实效果的因素还有以下几点：

　　（1）碾压温度

　　碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。混合料温度较高可用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果；而温度较低时，碾压工作变得比较困难，且易产生难消除的轮迹，造成路面的不平整，同时现场空隙较大造成渗水，容易引起沥青路面早期水损坏。所谓碾压最佳温度， 是指材料允许的范围内，沥青混合料能够支承压路机而不产生水平推移， 压实阻力较小的温度。一般的沥青混合料，最佳碾压温度在120~150℃，最高不超过1 6 0 ℃。

　　（2）碾压厚度

　　与碾压路基、基层相反， 沥青面层压实时，碾压层厚些更容易达到高密度，其原因是薄层的沥青混合料的温度降低得太快，较低温度明显降低沥青混合料的压实效果，因此我们控制沥青混合料的最小厚度一般是混合料、矿料中最大粒径的3 倍左右。

　　（3）压实程序和模式

　　压实程序一般分为初压、复压！终压3 个阶段。初压是为了整平和稳定混合料， 是压实的基础； 复压是使混合料密实、稳定、成型，混合料的密度取决于此；终压是为了消除轮迹，最后形成平整压实面。施工中，在碾压作业段的起止点要设有明显的记号，避免出现漏压。在选择好压实机型、速度及压实温度后， 还必须按一定的碾压模式， 完成碾压工序。阶梯碾压是在某一压实阶段， 压路机的碾压长度在纵向呈阶梯形排开，相临两碾压段纵向接头重叠应在1~1.5m，对于双钢轮压路机，碾压左右重叠在15cm 以上，轮胎压路机左右碾压重叠为轮宽的1/2.初压应当跟摊铺机进行，复压过程中，复压段的长度应大于初压长度的1.5m 左右。初压、复压、终压都应按阶梯形作业。

　　（4）压实速度和遍数

　　压实速度不均匀，刹车和突然起步，都会引起路面推移；压实速度过低，还会使摊铺与压实工序不能很好的连接，影响压实质量，从而需要增加压实遍数来提高压实度； 速度过快， 会产生推移、横向裂纹等。需要说明的是，当碾压遍数相同，而碾压速度不同时，对沥青混合料压实度的影响非常小，一般不会超过1 % .我们选择碾压速度的原则是：在保证沥青混合料压实质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。碾压速度的控制， 初压为2 ~2.5km/h，复压、终压为4 ~ 4 . 5 k m / h .

　　（5）振频和振幅控制技术

　　振动压路机利用振动频率接近于材料固有频率使材料发生共振，使混合料级配减小阻力， 相互移动达到最稳定状态。振频主要影响沥青面层的表面压实质量，振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时， 应使用高振频低振幅，当碾压层较厚时，则可在低振频下，选用较大的振幅，以达到最终压实目的。一般沥青混合料碾压， 振频可控制在42Hz 左右，对改性沥青混合料如SMA 时，碾压振频可控制在50Hz 左右。