探讨高速公路沥青路面施工技术及质量控制要点
刘军
摘要 城市的互联互通必须有交通基础设施建设作为基础，道路工程是重要的组成部分。沥青路面层因为具有平整性好、行车舒适度高、行车噪声低、养护方便等特点而广泛用于高速公路的建设。高速公路的施工环境和条件比城市道路更为严格，质量的控制要求更加明显，沥青路面的主控项目有压实度、厚度和平整度等指标，该文以莆田至炎陵高速YB03标项目为例，结合整个项目的施工流程和相关施工经验，探究沥青路面层的施工技术要点和质量控制措施等，为类似项目提供借鉴经验。
关键词 高速公路;沥青路面;施工技术;质量控制
中图分类号 U416.217 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）10-0145-03
0 引言
沥青路面在高速公路中逐步发展，各种新技术和新方法得到有效应用，但是施工过程中的项目管理、技术创新、质量控制和组织协调水平不一致，导致沥青路面的施工质量不高，并且存在质量隐患等问题，影响车辆行驶安全和驾驶感受。因此，沥青路面的施工对于高速公路的建设有着重要意义[1]。
1 工程概况
莆炎高速项目位于福建省三明市，起止桩号为K161+557.196～K204+478.5，全长42.925 km。项目共设置桥梁12.3 km，隧道17.2 km，道路13.4 km。项目设计的道路宽度为33.5 m，分离式单幅的宽度为16.75 m，总体为双向六车道的高速公路，设计车辆行驶速度为100 km/h。路面工程主要为路床顶面标高以上的有关工程，该项目的道路设计断面从下往上依次为3%水泥稳定碎石底基层→级配碎石基层→透层、粘层、封层→ATB-25沥青稳定碎石上基层→AC-20C改性沥青下面层→AC-16C改性沥青表面层。主要路面层施工包括沥青混凝土面层、混凝土面层、桥面沥青混凝土的施工。
主线及枢纽互通匝道道路的底基层及路面层结构厚度为74 cm，其中3%水泥稳定碎石底基层厚32 cm，级配碎石下基层厚度16 cm，密级配的沥青稳定碎石厚度15 cm，AC-20C和AC-16C中粒式改性沥青混凝土上面层厚度共10 cm。
落地互通匝道道路的底基层及路面层结构厚度为66 cm，其中3%水泥稳定碎石底基层厚30 cm，级配碎石下基层厚度15 cm，密级配的沥青稳定碎石厚度10 cm，AC-20C和AC-16C中粒式改性沥青混凝土上面层厚度共10 cm。
2 设计指标
项目施工必须按照设计的各项指标进行，各项指标控制的最终结果都是以道路的使用标准为导向的，从沥青混合料的配合比设计、原材料的选择、抗压强度等指标的控制入手，才能保证道路最终施工后的各项指标满足设计要求。该项目的道路的设计技术指标见表1。
总体来说，改性沥青面层和普通沥青面层的施工工艺是大体相同的，只是改性沥青的施工控制的技术关键是沥青及沥青混合料温度的控制。
路面结构层中的上面层AC-16C及下面层AC-20C，采用的是I-D改性沥青，这一类的沥青面层施工有特殊的技术要求限制，该项目施工的技术要求主要是满足规范要求和福建省公路项目改性沥青施工的技术要求。其中的技术要求见表2。
3 路面层施工工艺
沥青混合料的拌和运输、摊铺是沥青路面的施工2个关键方面。沥青路面的施工工艺流程图见图1。
3.1 沥青混合料的拌和与运输
采用320 t/h生产产量的间歇式沥青拌和站进行生产，生产前进行设备校准，根据设计配合比进行试拌，试拌之后与设计配合比的结果进行对比，确定沥青混合料的各项指标都符合要求后进行现场生产。
沥青拌和的关键控制点在于控制原材料的加热温度，一般提前一天时间进行导热油加热沥青，在沥青拌和时采用间歇式拌和方式，单锅拌和的时间控制在50 s以内（干拌10 s+湿拌40 s），沥青混合料的拌和温度[2]见表3。
混合料的拌和生产也要根据现场施工的速度进行匹配，包括沥青混合料运输的自卸车配备，整套的施工组织需要协调一致，生产运输的所用的车辆数量和设备生产能力之间的关系按照公式（1）进行计算：
n=（t+t+t）/T （1）
式中，n——沥青混合料运输的自卸车的数量（辆）;
——时间的调整系数，一般根据实际的交通情况确定，多数取值α=1.0～1.2;
t——自卸车装载沥青混合料运输至现场的时间（min）;
t——自卸车卸料完成后回厂的时间（min）;
t——自卸车在现场等待卸料的时间（min）;
T——拌和设备生产一车混合料的生产时间（min）。
T=β+γ （2）
式中，β——沥青拌和站的单位生产效率;
γ——自卸车的运载能力。
自卸车在装料前采用隔离剂（1∶3的柴油和水）进行均匀涂刷，保证沥青不沾粘在自卸车上，根据常规的施工经验，摊铺机前的保持有5台自卸车等待卸料，通常的自卸车停靠在摊铺机前面的0.1～0.3 m位置，由摊铺机推动挂空挡的自卸车前进。
3.2 摊铺
下卧层各项实验指标检查合格后，进行表面清理，为沥青面层铺筑做准备。测量采用基准线钢丝法进行放样，按照设计的纵坡进行，测量放样点位间距一般为5～10 m，在弯道位置进行加密，测量控制指标主要为标高和平整度，摊铺时使用摊铺机的传感器沿着放样的弦线滑动。摊铺前观察天气，不得在雨天进行沥青面层的摊铺，同时在气温低于10 ℃或者6级以上大风的天气不得进行施工。
该项目道路设计的双向六车道，单幅的车道宽度为16.75 m，因此采用的双机并联施工，两台摊铺机沿着道路纵轴线方向保持10～20 m的距离，组成联合的作业梯队，前后两个摊铺机的横向搭接宽度保持5～10 m。根据实验确定的松铺厚度调整摊铺机的高度，摊铺机的熨平板下面安装一块木质垫板，垫板的厚度与松铺厚度一致，且尽量采用不易变形的木质垫板。摊铺的过程中保持匀速行驶，中途連续且不能停止，边摊铺边卸料，摊铺机的螺旋送料器不停转动，保持两侧混合料的高度不小于送料器高度的2/3。
摊铺的沥青混合料温度总体控制在145～155 ℃的范围内，最高不能超过165 ℃。摊铺机的前进速度范围为2～3 m/min，中央隔离带、护栏和路沿石等与路面较小面积接触的构造物，在摊铺沥青前要均匀地涂刷一层粘层沥青，沥青面层的摊铺施工参考图2。
3.3 碾压
摊铺之后立刻进行沥青面层的碾压施工，并且在沥青面层温度较高的时候进行。碾压通常分三个阶段进行，即：初压、复压和终压，按照规范要求的紧跟、慢压、高频和低幅的原则进行施工。三个阶段的相关技术要求见表4。
碾压施工的过程中，压路机等设备严格禁止在没有成型的、没有冷却的路段上进行掉头、转弯或者停止等待的操作。压路机起步之后再开始振动，在停机之前要先关闭振动，避免压路机启动和停止时造成碾压路面的压实度不均匀，导致路面平整度不满足要求，碾压时前后两次碾压的压带重叠介于1/3～1/2轮宽范围内。初压阶段是使沥青面层初步稳定，复压阶段是达到规定的压实度，终压是消除轮迹和提高密实度、平整度，其中最重要的是复压阶段。沥青路面碾压施工参见图3。
3.4 接缝施工
道路的接缝通常分为横缝和纵缝，接缝处理对于道路后期的使用感受体现较为明显，接缝处理不当，容易造成跳车、接缝位置沥青松散等现象。沥青面层无特殊情况的时候，不留作施工横缝，尽量一天安排完成一个施工区段，这样可以减少横缝的数量，同时保证道路路面的施工质量。
沥青路面的施工接缝保持平顺和紧密，横缝位置摊铺沥青混合料前采用3 m的直尺进行平整度检查，摊铺的时候根据虚铺厚度预留高度，接缝在摊铺前后都用直尺进行检查。相邻的两个摊铺范围、上下层的横缝都保持错位1 m以上。
两机并联施工作业所形成的纵向接缝是热接缝，热接缝的施工质量控制相对于冷接缝较为容易，但是也容易造成路面质量缺陷。质量控制的方法主要是前一台摊铺机铺筑的边线上预留10～20 cm不进行碾压，作为后一台摊铺机施工的参考面。压路机碾压的时候骑缝进行，主要是消除缝迹。同时根据过往施工经验，纵向的接缝通常设置在车道的划线位置，划线位置相对来说车輪行驶碾压的频率较低，纵向接缝设置在这里既便于道路的质量控制，也便于车辆行驶的舒适。如果在施工过程中不可避免地需要设置纵向冷接缝，则需要安装挡板进行间隔，保证纵向接缝在后续施工连接时可以有效地结合在一起。
4 路面层施工技术要点
（1）沥青混合料的面层碾压受材料活性的影响明显，因此三个阶段的碾压都尽可能地在较高的温度下进行，高温下碾压可以使混合料的棱角磨损，并且骨料之间的嵌挤效果更好，对于道路的压实度控制有利。
（2）道路施工前的试验段数据记录准确，试验段是后面实施段的指导数据，松铺厚度、设备数量、碾压遍数等都是和道路路面质量控制和成本控制息息相关的。
（3）路面碾压的长度尽量保持均匀稳定，两端设备掉头的位置随着摊铺机的位置实时变化，不在同一个断面去掉头或者等待。
（4）现场各工序紧密衔接，抓住气象条件的施工窗口，保证摊铺连续进行，运料车和现场提前配备防雨设施，做好排水工作。
（5）沥青混合料面层碾压完成后不得马上开放交通，等待摊铺面层自然降温，降温到表面温度小于50 ℃之后可以开放交通。
5 结束语
该文以高速公路的设计参数和使用指标为基础，阐述了高速公路沥青面层的施工控制指标，结合道路的宽度采用双机联排的方式进行面层摊铺施工，从沥青混合料面层的拌和、碾压等施工工序入手，对热拌沥青混合料面层的施工工艺、施工特点和技术要点进行了探讨研究，提出了施工过程中的重点把控内容，为高速公路的施工质量提供指导，同时为项目的施工积累经验。
参考文献
[1]符启前. 公路施工的中水稳碎石基层施工质量控制措施研究[J]. 交通世界， 2020（27）：
58-59+61.
[2]邱海波. 公路路面水稳层施工工艺及质量控制措施[J]. 交通世界， 2020（27）：
62-63+65.