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高速公路工程沥青混凝土路面施工技术研究
摘要：作为公路路面结构的重要组成部分，沥青混凝土路面质量的优劣直接影响着高速公路的舒适度、安全性，为提升高速公路工程的整体质量，施工单位必须对沥青混凝土路面施工工艺加以重视，在结合工程实际的同时，做好路面施工材料、机械等准备工作，以此达到规范施工流程，实现公路工程质量提升的目的。
关键词：高速公路;工程案例;施工准备;施工工艺;沥青混凝土;路面施工
自1988年我国高速公路实现零地突破，随着社会经济的高速发展，我国公路事业发展水平也得到了极大的提升。2007年年底我国高速公路总里程已经达到了5万多公路，特别是“十五”规划之后，国家加大了公路工程等基础设施建设投资力度，使公路里程逐年增长，进一步完善的了路网结构，提升了公路技术水平与路面等级。2011年交通部在解读《交通运输“十二五”发展规划》时表示，2015年我国高速公路网将基本建成，高速公路总里程达到10.8万公里。由此可见，高速公路发展实施国、省干线公路升级改造，推动公路事业发展具有重要意义。沥青混凝土路面作为高速公路工程施工的重要组成部分，其具有平整度良好、行车舒适等特点，在我国高速公路工程建设中得到了广泛地应用与推广。为此，施工单位必须重视沥青混凝土路面施工技术的应用，规范施工流程，提升公路工程建设的整体质量。
一、工程案例
某工程施工路段总长度为17.9公里，线路总体走向为由东向西，地势为东高西低，双向4车道为线路设计，25.5米为路基总宽度，22米为路面宽度，主线路面结构主要构成部分如下：
细粒式(4厘米)沥青混凝土、中粒式(6厘米)沥青混凝土、6%水泥稳定砂砾基层(30厘米)、天然级配砂砾底基层(17厘米)。
选取AC-13I型作为细粒式沥青混凝土矿料级配，选取AC-20I型作为中粒式沥青混凝土矿料级配，0.239毫米为路面设计弯沉。
二、高速公路工程沥青混凝土路面施工准备
1、材料准备
(1)沥青材料
以针入度为指标我国道路沥青可分为7个标号。各个标号沥青又可分为3个等级：A、B、C，以此适用于等级不同的公路。作为影响沥青路面路用性能的主要因素，石油沥青标号、等级选择对高速公路质量提升至关重要。根据工程案例分析，本工程重交通路面可选取AH-90沥青材料。为确保沥青质量符合施工规定，应严格遵循《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》相关规范，对沥青密度、针入度、软化点(环与球软化点法)、延度(延度仪)等进行检测，其各项技术要求如下表1所示。
(2)粗集料
粗集料是指集料内粒径在4.75毫米以上的材料，如碎石、破碎砾石、钢渣等。一般选取碎石、破碎砾石作为高速公路沥青路面的粗集料。要求该材料必须具备清洁、干燥、表面粗糙等特点，根据工程需要，石灰岩等碱性材料作为中下层材料，选取玄武岩等作为上面层材料，并对其针片状颗粒含量进行有效控制，以此提升粗集料的整体质量。
(3)细集料
细集料是指集料内粒径在4.75毫米以下的部分材料。一班选取天然砂、人工砂、石屑等作为沥青面层细集料，清洁、坚硬、干燥、无风化等为细集料的主要特点。
(4)填料
填料是指粒径在0.075毫米以下的材料。沥青混合料强度形成的重要因素为沥青、填料混合形成的胶浆。通常选取强基性岩石如石灰岩、岩浆岩等材料磨成的矿粉作为填料，要求其具有清洁、干燥等特点，不能出现泥土杂质或团粒等现象。选取干法除尘的方式利用拌和机对作为矿粉一部分的粉尘进行回收利用，一般回收粉尘量必须控制在填料总量的50%以下，添加粉尘的填料塑性指数需控制在4%以下。
2、其他准备
遵循工程量、施工规定等，在施工前进行机械设备数量、组合方式的确定。要求拌和、运输等施工机械配置合理，确保施工能够不间断进行。保养、调试及试机作业应在施工前进行，同时遵循施工设计标准进行施工质量检测仪器的配置，并指派质检人员对其质量进行检查，确保其精度符合施工要求。
三、高速公路工程沥青混凝土路面施工工艺
1、拌和
根据设计配合比在施工前对各种集料、沥青用量进行调试，并进行混合料拌制。在准确配料与均匀拌和后，如无离析现象，方可用于施工。混合料拌制过程中，应对其配合比进行准确掌握，通过计量工具对投入拌和机的材料，如粗细集料等进行称量，要求对用水量进行有效控制，拌和前可遵循天气状况，对施工材料含水量进行有效测量，并对具体用水量进行调整拌制。根据材料投放顺序，进行减水剂的添加，可同时进行投料与搅拌施工。遵循搅拌机特性与拌合物的和易性进行拌和时间的确定。
2、沥青混合料运输
混合料拌和后，通过自卸车直接向施工现场进行运输。选用整洁、有金属底板的自卸汽车(载重15吨以上)作为沥青混合料的运输车辆，应清理干净车槽内部、车辆底部及两边。分3次进行车辆装料施工，车厢前部为第一次装料，车厢后部为第二次装料，车厢中部为第三次装料。与拌和能力、摊铺能力相比，车辆运输能力应高出一点，以此确保摊铺施工的连续性。运输施工中，可将篷布盖在车辆混合料上，降低水分严重流失。
3、摊铺
下承层准备工作应在沥青路面摊铺前完成，首先清理下承层，选取人工结合空压机的方式。其次复测下承层平整度等相关指标，要求在规范合理范围内有效控制其平整度，如出现凸出现象，需及时选取铣刨机械进行施工。
根据路面宽度确定摊铺机熨平板宽度，一次进行全路幅摊铺，可大大降低人工、机械作业量与成本，要求摊铺路面表层必须具备均匀性及良好的平整度，摊铺施工中不能出现纵向施工缝。如多次分路幅完成摊铺施工，可以梯队形式进行施工，同时利用2台摊铺机施工，两者间距需控制在10到15厘米之间。根据该路段路面结构设计，其宽度为11.07米，路缘石设计不存在，可选取一次单幅摊铺施工，10.75米为摊铺机组合宽度，选取预钉木条的方式对结构边缘尺寸进行有效控制，并防止浪费混合料现象的出现。
根据作业工期、质量等因素对摊铺机行驶速度进行有效控制。通常在80摄氏度前完成沥青路面压实工作，应确保作业段长度在25米以上，摊铺机行驶速度则需控制在每小时1.5米以上。为确保整个工作时间内摊铺机能够均匀、连续摊铺，其速度可由以下公式计算：
其中：摊铺机作业速度由V表示;
沥青拌合站生产能力由G表示;
路面宽度由W表示;
压实后的混合料容重(可按每立方2.33t)由P表示。
4、碾压
碾压施工应与该工程具体施工情况相结合，需选取2台双轮双振压路机、2台轮胎压路机、1台钢轮压路机与静作用压路机进行施工。在初压、复压、终压过程中，各类压路机碾压速度应与下表2相符。
初压。在混合料温度较高情况进行初压施工，稳定及提升铺设层承载力为其施工作用。通过静作用压路机进行初压施工，碾压速度控制在每小时1.5到2千米，最高速需控制在每小时3千米以内。
复压。铺层强度符合施工规定后，可进行复压施工。为提升路面密实度，必须选用振动压路机进行复压施工，揉搓压实时可选用轮胎压路机施工。根据工程需求选用双驱双振双钢轮压路机作为振动压路机施工，其重量为12t。根据铺层厚度，薄层、次薄层路面(3厘米到10厘米)应选用0.3毫米到0.55毫米的振动压实振幅。根据工程碾压施工规定，其碾压速度应控制在每小时2到3.5千米，最高不得超过每小时4千米。
终压。轮迹消除及路面平整度提升为沥青混凝土路面终压施工的作用。双钢轮静作用压路机作为终压的施工机械，其行驶速度可控制在每小时2到4千米之间，最高碾压次数为3遍以此达到轮迹消除的作用。
5、养生
碾压施工质量符合设计要求后，施工单位应做好养生湿润工作，在路面上选用透水土工布进行覆盖，通常养护时间为7天，该阶段应确保路面湿润，并做好交通管制工作，避免车辆在养护路面通行。
四、结束语
综上所述，随着科学技术的不断进步，大量新技术、新结构、新工艺、新材料等涌入高速公路工程建设，在将其广泛用于生产实践的同时，也推动了我国道路交通事业的快速发展。沥青路面作为高速公路工程建设的重要内容，其施工质量是否良好将直接影响到沿线经济发展，为此，施工单位必须重视高速公路沥青混凝土路面施工技术的应用，并与施工案例充分结合，做好施工准备工作，规范施工工艺，为我国公路事业的可持续发展提供可靠的保障。
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