沥青混凝土路面施工技巧与方法

沥青路面是用沥青材料作为结合料铺筑面层的路面的总称，它适用于各种交通量的道路。由于用沥青为结合料修成的路面呈黑色，故又称之为黑色路面。沥青路面由于使用了黏结力较强的沥青材料，不仅使矿料之间的黏结力大大加强，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的质量和耐久性都得到提高，而且还提高了车轮与地面的附着力，从而也提高了车辆的牵引性能。

根据施工方法不同，沥青路面面层又可分为沥青表面处置面层、沥青灌入法施工面层、沥青混凝土面层和沥青碎石面层4种类型。

1.沥青表面处置面层施工

1）沥青的制作

沥青在常温下是以固态形式存在的，为了保证沥青混合材料的制作，沥青必须加热熔化。沥青熔化的基本形式如下：

（1）电热远红外加热法

远红外加热技术是利用沥青易吸收远红外的波长特性发展起来的一项节能新技术，一般是利用涂有远红外涂料的电热管对沥青进行加热，沥青的升温和保温采用电器控制柜自动控制。其特点是结构简单、占地面积小、热效率高、经济效益显著。

（2）导热油加热沥青法

导热油具有较好的潜热性能，在热油锅炉内局部受热后，作为一种载热体，用热油泵泵送，液相循环于热交换器（沥青容器）中，以稳定导热的理想工况，间接地对油罐中的沥青进行加热。

使用导热油装置时应注意油与空气的隔离，导热油循环应有过滤器和足够的流量，以减少导热油氧化和碳化的可能性，不允许不同品种和不同规格的导热油混用，不得超过导热油允许的最高加热温度等。

（3）太阳能加热沥青法

太阳能加热沥青装置有固定式和移动式两种，以每小时生产率为主参数，按其集热的方式可分为太阳能温室油池、直热式聚光集热器、间热式聚光集热器。

① 太阳能温室油池：由储油体和透明玻璃盖板采光面组成，它使太阳光中波长集中在0.3～2.7 μm的光线透过最大，而100℃以下沥青的热射线的波长大部分集中在3 μm以上，因此，池内沥青发出的热辐射不能透过玻璃散发出去，被屏蔽在池内积蓄起来，这类似于太阳能温室效应，使太阳能转换成沥青的热能，完成沥青的液化。集热温度一般为40～70℃+室外温度。

② 直热式聚光集热器：太阳能温室油池不能改变太阳辐射的能量密度，只能用于沥青的低温加热。为了扩大沥青加热过程中的太阳能利用率，从太阳能温室油池流出的低温沥青，进入直热式聚光集热器，由自动对日跟踪的柱形抛物面聚光对管内的沥青进行二次加热，可将沥青进一步加热到使用温度（110℃）。

③ 间热式聚光集热器：考虑到直热式聚光集热直接加热沥青易使沥青老化和沥青自流需要高速的特点，改为利用导热吸收聚焦热，再通过相应交换装置传递给待加热沥青，这就是间热式利用太阳能的方法。间热式聚光集热器有抛物面伞形全跟踪装置和抛物面台架旋转型跟踪装置等。该跟踪装置简单经济，特别适合市政、公路及维修部门采用。

2）沥青洒布机使用技术参数的确定

沥青洒布机施工时，首先应确定分层洒布量、洒布路段的长度、洒布机的生产率。

（1）分层洒布量的确定

沥青洒布机分层洒布时，应根据公路工程技术规范的要求确定每层的洒布量。表2-1所示为各种表面处置时的沥青用量。

表2-1　各种表面处置时的沥青用量

单位面积的沥青洒布量与洒布机的行驶速度、洒布宽度以及沥青泵的生产率有关。其公式为

式中　Qb——沥青泵的生产率，L/min；

v——洒布机的行驶速度，m/min；

B——洒布宽度，m；

q——单位面积洒布量，L/m2。

依照式（2-1），根据沥青泵的生产率、洒布宽度，即可确定洒布机的行驶速度，详见表2-2。

表2-2　不同条件下沥青洒布机的行驶速度

注：洒布宽度为2.5 m。

（2）每次洒布路段长度的确定

为了便于施工，当沥青洒布量确定后，应进一步确定每一罐料能洒布路段的长度：

式中　L——洒布路段长度，m；

V——洒布机贮料箱容积，L；

K——洒布带重叠系数（0.90～0.95）；

B——洒布的路面宽度，m；

q——单位面积洒布量，L/m2。

（3）沥青洒布机生产率的计算

沥青洒布机的生产率主要视运距、洒布机的准备工作和施工组织而定，可用式（2-3）计算：

式中　Qs——沥青洒布机的生产率，L/d；

V——沥青洒布机的油罐容量，L；

Km——油罐充满系数（0.95～0.98）；

n——洒布机每班洒布次数。

式中　T—每天工作时间，h；

Kb——时间利用系数（0.85～0.90）；

t——洒布机每一循环所需的时间，min。

式中　tl——加满每一贮料箱所需的时间，min；

L——由沥青基地至作业工地的距离，m；

v1——洒布机重载行驶速度，m/min；

v2——洒布机空载行驶速度，m/min；

t2——洒布一贮料箱沥青所需的时间，min；

t3——洒布机两处掉头倒车的时间，min；

t4——准备洒布所需的时间，min。

在实际作业过程中，沥青洒布机用于洒布沥青的时间很短，大部分时间都用于运输。这样不但影响了洒布机的利用率，同时也影响了洒布的顺利进行，增加了非生产辅助时间。另外，由于长距离运行，必然增加洒布机的数量，提高了洒布机的运行费用，这样很不经济。为了更好地组织施工，减少洒布机的用量，目前在大型工程中多用大型沥青保温油罐车进行运输和贮存，相对减少了沥青的运输距离，使洒布机的生产率大大提高。保温油罐的用量可用式（2-5）计算：

式中　n——保温油罐用量；(www.xing528.com)

Q——洒布机只洒布不运输时的生产率，L/d；

t——保温油罐车每次往返工地与沥青基地的时间，h；

V——保温油罐的容量，L；

Km——保温油罐的充填系数。

3）沥青的洒布

为了提高沥青的洒布质量，施工中应注意以下要点：

（1）要求沥青洒布机有稳定的行驶速度，速度可按表2-2确定。

（2）要求汽车驾驶员和洒布操纵者密切配合，动作协调一致，确保洒布均匀。

（3）要保持沥青的洒布温度。因沥青的黏度和温度成反比，而黏度又决定沥青泵的输出量，若沥青温度不当，则其黏度的变化会引起沥青泵输出量的变化，使洒布不均匀，从而影响到洒布的质量。

（4）要选好喷嘴的离地高度。因喷嘴的离地高度不同，其洒布宽度也不同，如图2-29所示。

图2-29　离地高度和洒布宽度的关系

（5）要求汽车轮胎有足够的气压。若轮胎气压不足，贮料箱内沥青数量的变化使轮胎变形较大，从而影响到喷嘴的离地高度。

（6）要保持稳定的洒布压力。因洒布压力不同，喷出沥青的扇形不同，会使洒布均匀性不同。

（7）要注意前后两次喷油的接缝。一般纵向应重叠10～15 cm，横向应重叠20～30 cm。

2.沥青混凝土路面施工

1）施工工艺过程

摊铺沥青混凝土，是修建沥青混凝土路面中繁重而重要的工作之一。按其顺序，它包括清扫基层、运输混合料、摊铺混合料以及整平、压实等。采用沥青混凝土摊铺机、自卸车和压路机进行联合作业，就可完成沥青混凝土路面铺筑的全部过程，如图2-30所示。

图2-30　摊铺沥青混凝土机械化工作过程

1—自卸车；2—摊铺机料斗；3—刮板输送器；4—发动机；5—转向机；6—熨平板升降装置；7—调整螺杆；8—压路机；9—熨平板；10—螺旋摊铺器。

在摊铺沥青混凝土混合料之前，应使用路刷清扫基层表面，然后浇洒与沥青混凝土所用沥青标号相同的透油层，其定额可按施工要求决定。其次，检查混合料的施工温度和拌和质量，经检查合格的混合料即可装车运往施工地点。摊铺机摊铺混合料的施工过程如下：

（1）自卸汽车自沥青混凝土供应基地装料运至摊铺地点。装料前需在车厢内涂抹石油或废机油，以防止混合料黏附于厢体上。如运距较远，运输时需用帆布遮盖热混合料，以保证其施工温度。

（2）自卸汽车倒退，使其两后轮支靠在摊铺机前面的推滚上。倒车时要对正方向，缓慢行驶，特别是在与摊铺机接触的一瞬间更要平稳，防止撞击摊铺机而影响摊铺质量。最好是汽车后轮离摊铺机推滚20～50 cm处停下，变速器挂空挡。摊铺机前进时逐渐靠近自卸汽车，并推动自卸汽车一起前进。

（3）摊铺机推着自卸汽车前进，自卸汽车边移动边向摊铺机料斗内卸料。卸料时一般首先卸下1/4～1/3的混合料，然后根据料斗内混合料的数量卸下其余的料。

（4）摊铺机料斗内的混合料先由刮板输送器连续送至摊铺室内，然后再由螺旋摊铺器横向摊铺开来。在刮板输送器速度一定的情况下，混合料的供料强度由闸门来控制。

（5）由螺旋摊铺器摊铺开来的混合料由夯实板初步刮平并捣实。

（6）熨平板将夯实板初步捣实的混合料，按照技术要求（厚度和拱度）熨平。

（7）整平后的摊铺层由压路机最终压实。

2）摊铺机施工中的调整

（1）摊铺带宽度的确定和熨平板宽度的调整

现代公路路面的宽度，大都超过摊铺机熨平板的标准宽度和加宽后的总宽度，所以必须进行多次摊铺。为了减少摊铺条数，减少纵向接缝，每一条摊铺的宽度最好是摊铺机所允许的最大摊铺宽度。但是，为了避免最后一条摊铺带过窄，摊铺机无法作业（只能留待人工摊铺）而影响到摊铺的质量，施工前应根据摊铺路面的总宽度，计算好所需摊铺带的条数和每条摊铺带的宽度。一般可按式（2-6）计算：

式中　n——摊铺的条数；

B——路面的总宽度，m；

b——每条摊铺带的宽度，m；

x——相邻两摊铺带的重叠量，m，一般为0.05～0.1 m。

式（2-6）中，摊铺的条数n最好为整数。若不能为整数时，应在尽可能减少摊铺条数的前提下，使所剩最后一条摊铺带的宽度不小于摊铺机的标准摊铺宽度。实在不足时，只好用切割机来切割摊铺带。同时，在确定摊铺带宽度时，还要注意以下因素：

① 当全路宽分两次铺完时，决定摊铺宽度不得使机械在已铺好的路面上行走。

② 使用缩短的熨平板进行施工时，尽可能在第一次摊铺时使用；使用加长宽度的熨平板时，尽可能避免反复加长、缩短。

③ 摊铺狭窄道路时，可以让熨平板伸到边沟或路缘石上，但应注意振捣器不能碰到路缘石。

④ 上下层的接缝应错开30 cm以上。

⑤ 摊铺纵向接缝时，熨平板与相邻的路面应重叠5 cm左右。

⑥ 摊铺下层时，为了便于机械转向，熨平装置的端头与路缘石、边沟之间的距离应保留10 cm以上。

⑦ 摊铺大坡度路段时，应从低的路段开始；摊铺单向横坡时，应从内侧向外侧进行。

（2）摊铺厚度的确定和熨平板仰角的调整

为了保证摊铺层厚度经碾压密实后符合设计要求，一般按下列顺序调整摊铺厚度：

① 摊铺工作开始前，加工好两块木块，作为摊铺厚度的基准。木块的宽度为5～10 cm，长与熨平板纵向尺寸相同或稍长，厚度为铺层厚加压实量（一般为铺层厚的1.15～1.2倍）。在摊铺机的行驶装置停置于摊铺带起点的平整处后，抬起熨平板，将两木块分别置放于熨平板的两端下面，如图2-31所示。如果熨平板采用加宽节段，垫木不可置放于接缝处，而应置于加宽节段的边侧内端。

图2-31　用木板确定摊铺厚度

1—振捣板；2—熨平板；3—木垫块；α—仰角。

② 垫木置好后，打开液压阀，使熨平板的升降油缸处于自由浮动状态（油缸最好采用单作用式，当它处于浮动位置时，绝对不能有向下的液体压力，否则行驶装置将被抬升，影响到铺层厚度的准确性）。此后，转动左右两个厚度调节器的螺杆，使其处于中立位置。此时，熨平板只靠自重落在垫木上，不受其他垂直荷载的作用。

③ 为了减少熨平板底座的前移阻力，熨平板置好后，接着要调整熨平板的初始工作仰角。仰角的调整视机型的不同、铺层厚度的不同，以及混合料种类和温度等因素而异，各机型的使用说明书中都有规定。在一般情况下，可将调节螺杆右旋（使熨平板后端向下压）1～1.5圈即可。此时熨平板的前端微升，形成20′～40′的仰角。摊铺厚度较大时，初始仰角应稍大些。

④ 按上述方法初步确定铺层厚度后，还要在开铺后立即用深度测量仪来复核其实际铺层厚度，必要时再转动厚度调节器进行调整。考虑到路基的不平度，复测时应分几处测试，取其平均值；对于凹凸不平较大的路基，几处测量仍难求得正确的厚度值时，可用摊铺的面积和所用混合料的数量求得，其平均厚度h可按式（2-7）计算：

式中　G——所用混合料的质量，t；

γ——未最终压实的混合料密度，约为2.0 t/m3；

A——摊铺的面积，m2。

对于采用自动调平装置的摊铺机，在施工过程中，铺层厚度可自动控制，不必人工调整。对于未采用自动调平装置的摊铺机，只能依靠人工转动厚度调节器进行调整。由于浮动式熨平装置本身具有一定的自动调平能力，一般厚度调完后，摊铺时不必过多调整。一般而言，浮动式熨平装置的工作仰角的改变，要驶过3倍牵引臂长的距离后，才完全反映出来。所以操作人员应随时注视前方3 m左右的实际情况。如果需要改变熨平板的仰角，在转动厚度调节器的螺杆时，应采用多次转动的方式，每次旋转1/4圈，待机械驶过1 m左右后，再旋转1/4圈，这样经过多次调整便可获得较为平整的铺层。切忌一旦发现凹凸就猛转调节螺杆，这样会在前方非凹凸处造成明显的凸堆或凹坑，反而使路面更加不平。