王风伟
水电十三局天津勘测设计研究院有限公司 300384
摘要：沥青双表处路面采用强基薄面的设计原则，路面表层厚2cm左右，以其良好的防水性、抗磨耗性、平整度及相对低廉的造价，深得撒哈拉以南大部分非洲国家的喜爱。仅在坦桑尼亚中国水电承接的1000多公里的道路工程中，双表处路面占总承接道路工程的约80%，公司对沥青双表处路面的施工积累了大量的经验，本文结合实例介绍一下沥青双表处路面的施工工艺、施工方法及质量保证的全过程控制。
关键词：沥青双表处；施工工艺；沥青洒布；碎石撒布；质量保证；全过程控制
1、工程概况
坦桑尼亚马尼奥尼公路升级项目全称马尼奥尼-伊蒂基-恰亚公路升级项目，位于坦桑尼亚辛吉塔省，公路总长89.3km，由现有的土路、碎石路升级改造为标准沥青路面。道路升级到主干道标准，沥青路面宽9.5m，设计时速为100km/h，最低设计时速不低于80km/h。路面均采用双表处沥青铺设。该合同为设计加施工合同，设计和施工的主要内容包括：道路及合同内所有建筑物、构筑物的图纸设计，土方开挖约103万m3，路基填筑约63.8万m3，软基换填约47.5万m3，C1稳定料24.93万m3，基层碎石16.6万m3，沥青双表路面89.3km（约合90.3万m2），箱涵55个，管涵130个，地磅站1座及房建、环保工程等附属设施。
2、施工准备
2.1技术准备
施工前技术人员应详细了解施工环境，进行图纸集中会审，熟悉各部位结构，确定合理的施工工艺，编制切实可行的单项施工组织方案，明确关键工序，制定旱雨季施工措施，合理划分施工作业段。测量人员对项目全线的GPS点和水准点进行加密，复测精度符合规范要求。项目主要技术、设备和安全管理人员应对现场施工人员进行全面的技术、设备、质量和安全等交底，做好技术指导和安全防护工作。
2.2施工设备准备
施工前做好工程设备的维护、保养和调试，确保设备的完好率。其中，1）沥青洒布车：日本三协沥青洒布车（6000L），开工前认真阅读随车技术文件，并将该技术文件提交给工程师。检查油泵系统、洒油管道、量油表、保温设备等有无故障，并将一定数量沥青装入油罐，在试验段上先试洒、校核其洒布量。每次喷洒前应保持喷油嘴干净，管道畅通，喷油嘴的角度应一致，并与洒油管呈15°～25°的夹角。2）集料撒布机：检查其传动和液压调整系统，并应事先进行试洒，以确定每一种规格碎石的控制参数并输入电脑。3）压路机：2台18T（加载后）轮胎碾。检查主要机械性能（如转向、启动、振动、倒退、停驶等方面的能力），双轮压路机滚筒表面的磨损情况，滚筒表面如有凹陷或坑槽不得使用。4）自御车、洒水车、装载机和空压机：至少6辆15T状态良好的自御车，并备有覆盖石子的帆布，装料前清扫车斗；一台洒水车用于作业时便道洒水防尘；1台装载机用于预裹第二层石料和装载石料；一台空压机用于吹除干燥后透层上的浮尘。5）沥青加热脱桶设备：检查系统是否运转正常，仔细检查沥青管道各个接头，严禁吸沥青管道有漏气现象。
2.3材料准备
2.3.1沥青
按照坦桑尼亚公路规范2000要求，透层沥青型号可选用MC70或者MC3000，面层沥青型号可选用80/100或150/200。本项目透层沥青型号选用MC70，面层沥青型号选用80/100。施工前，选择合格的供应商供货，并事先将沥青运至现场储存待用。
2.3.2对碎石的要求
（1）级配规范标准
本项目双表处施工第一层碎石的标称粒径为20mm，第二层碎石的标称粒径为10mm，具体规格满足如下坦桑尼亚公路规范2000要求：
（2）技术规范要求
双表处路面石子和沥青的粘结度试验结果（Coating and Stripping Test）不小60%，如果小于60%对第二层石子进行预裹阳离沥青乳液，并在第一层80/100的沥青中加0.3%的反剥落剂。双表处的碎石要坚硬无杂质、无污染。为了保证集料与沥青之间具有良好的粘结力，要求使用洁净干燥的碎石，碎石的粉尘含量要严格控制，含有大量灰尘的集料要清洗或过筛除尘。受潮的集料会降低沥青和集料的粘结性能，晾干后再晒布。成品石子堆放时要覆盖防水布以防雨水淋湿和灰尘污染。洒布前，试验室做好石子质量检验工作。开工前要有足够的合格石料，用自御车运输石料时，要用帆布覆盖车斗，以防灰尘污染石料。
2.4作业条件
1）基层缺陷处理与验收验收项目包括：纵断高程、中线偏位、横坡、边坡、宽度、压实度等，监理工程师需验收批复。2）施工作业人员要求：应对当地雇员、设备操作人员进行二级技术和安全交底，做到熟练掌握集料的预裹、撒布、碾压等技术要求和施工安全技术操作规程。3）在正式开工前需进行试验段施工，以确定施工工艺，沥青洒布量，碎石撒布率，碾压遍数，验证人员的熟练程度和机械设备的完好率等。
3、沥青双表处施工
3.1双表处施工工艺流程
双表处施工工艺流程为：第二层碎石预裹→路面基层准备→洒透层沥青→洒布第一层沥青及碎石→碾压→洒布第二层沥青及碎石→碾压→养护。
3.2第二层石子预裹
第二层石子预裹的场地一般选在石料场，在石料场铺设约1000 m2的混凝土地面作为预裹场地。存放在石料场检验合格的10mm石子作为预裹石子，如果石料潮湿，要提前晾晒。制作预裹沥青乳液，采用MC70沥青加热到60度加10%的煤油（根据实际情况煤油加入量可适当提高）。按每立方石子10～15L的量，用浇花桶向装有石子的装载机斗子中均匀倒入沥青稀释液，然后装载机反复拌和直到石子均匀地被预裹了沥青，如果装载机拌和效果不理想，可同时采用人工用铁锨拌和，每堆拌和后的料达到10～15 m3后，转到大堆存放。预裹时应拌合均匀，并进行充分的晾晒，直至完全干燥。预裹后的石子要用防水布覆盖以防雨水冲刷和灰尘污染，一般在3～4天干燥后并经工程师允许方可用于路面施工。
3.3路面基层准备及其质量控制
本项目的路面基层设计采用级配碎石基层，表面处治层施工前，人工将基层上的松散石子和杂物清扫干净，如基层上有浮尘，要用空压机吹除，并保持干燥，以保证后续工序透层油的施工质量。对于有坑槽、不平整的路段必须进行修补和整平，对于局部强度不足的部位，用拌制的热沥青砼补强。
“强基薄面”是沥青表处路面设计的一个重要原则，只有基层强度高、平整度好，才能保证表处面层的平整度、耐磨性达到设计要求。为此，在上一工序级配碎石基层的施工中，必须采取严格措施保证基层的压实度和平整度。
3.4喷洒透层沥青
在路面基层准备结束后，测量人员需放样，在洒透层撒布范围两侧用石灰撒出边线。用洒水车雾喷使基层面湿润（水不能太多）。透层是为了使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在碎石基层上洒布稀释沥青，形成透入基层表面的薄层。根据规范透油层沥青采用MC70，其洒布量由试验室和试验段确定，一般在0.7 L/m2，误差范围为正负0.1 L/m2。透层应紧接在碎石基层施工结束表面稍干后洒布。如基层完工后时间较长或表面过分干燥时，应在基层表面少量洒水，并待表面稍干后洒布透层沥青。
沥青洒布车喷洒透层沥青时注意以下事项：洒布前，路面应清扫干净，对路缘石及其他构造物应适当防护，以防污染；沥青洒布后应不致流淌，渗透入基层一定深度，不得在表面形成膜；如遇大风或即将降雨时，不得洒布沥青；气温低于10°C时，不宜洒布沥青；按设计的沥青用量一次洒布均匀，当有遗漏时，应用人工补洒；沥青洒布后，严禁车辆、行人通过；在铺筑沥青面层前，若局部地方尚有多余的沥青未渗入基层时，应予清除。在基层上洒布沥青后，当不能及时铺筑面层，并需开放施工车辆通行时，应洒铺适量的石屑（约0.004m3/m2）或粗砂，此种情况下，沥青用量宜增加 10％。洒布石屑或粗砂后，应用 6～8T双钢轮压路机静压一遍。当通行车辆时，应控制车速。在铺筑沥青面层前，如发现局部地方透层沥青剥落，应予修补；当有多余的浮动石屑或砂时，应予扫除。透层洒布后应尽早铺筑沥青面层。
3.5沥青洒布及其质量控制
在透层沥青充分渗透后，按规范要求的数量洒布第一层沥青。本项目的沥青洒布率为：双表第一层1.4 L/m2，双表第二层1.0 L/m2。沥青要洒布均匀，不应有空白或积聚现象。沥青洒布除透层油外，包括表处第一层、第二层的沥青洒布。沥青洒布质量控制的关键是沥青洒布率及洒布的均匀性。沥青洒布率依据规范和经验公式计算初步选取，经过现场试验效果调整确定。
沥青的洒布温度应根据施工气温及沥青的标号来选择。规范要求80/100 沥青的最高储存温度：24小时内为175℃；超过24小时为125℃。喷洒温度范围160℃～180℃，推荐喷洒温度为175℃。
沥青洒布应均匀，不应出现空白或过多积聚现象，以免日后产生松散、起包等病害。洒布车在洒布沥青时，要根据单位面积沥青用量选定洒布车行驶速度和油泵档位，洒布车行驶的速度要均匀。当发现浇洒沥青后有空白、缺边现象时，应及时进行人工补洒，当有沥青聚集时要刮除。
前后两段喷洒的接茬应搭接良好，在每段横向接茬处，可用铁板或牛皮纸横铺在本段起洒点之前及终点之后，其长度宜为1～1.5m，喷洒第二层沥青的搭接缝应错开10厘米。纵向分带施工重叠喷洒宽度为10厘米。严禁在潮湿的集料或基层上撒布沥青。
沥青的洒布长度应与集料撒布机的能力相配合，避免沥青洒布后等待较长时间才撒布碎石。对于道路上的各种结构物外露部分以及人行道路面等，洒油前应加遮盖，防止污染，影响路容、路貌。
3.6碎石撒布
碎石在洒布沥青后立即进行撒布，按照规范用量一次撒足，撒布集料应及时均匀，集料不应重叠，也不能露出沥青，局部有缺料时，及时进行人工找补。
第一层的碎石在喷洒主层沥青后应立即进行洒布，按撒布率一次撒足，不宜在主层沥青全段喷洒完成后进行。撒布碎石后应及时用人工扫匀，厚度应一致，碎石不得出现重叠，沥青必须被石料均匀覆盖。当出现局部有缺料时，应及时进行人工补料找补。局部过多石料时，应将多余集料扫出；前幅路面洒布沥青后，应在两幅搭接处暂留10cm宽度补撒石料，待后幅洒布沥青后一起撒布石料。
3.7碾压
撒布一段碎石后，立即用18吨轮胎碾碾压首遍，首次碾压要在沥青洒布后5分钟内完成，碾子和路中线平行操作，从路肩往里到路中心，完全撒布后再碾压3遍，全部碾压过程要在沥青洒布后30分钟内完成。每次轮迹重叠宽度宜为30cm，碾压时应从路边逐渐移至路中心，然后再从另一边开始压向路中心，此作为一遍。压路机行驶速度不超过2Km/h。
第一层碾压至少24h后，再用机械扫帚或人工将松散石子扫出路面以外。
第二层的施工方法和要求与第一层相同。
3.8联合作业要求
现场施工通过沥青洒布车和集料撒布机联合进行作业，即沥青撒布车在前，集料撒布机在后，同时前进。根据道路设计和设备的具体情况，分幅施工。沥青洒布车和集料撒布机不宜超过20米的工作间距，碎石洒布后人工用扫帚立即扫匀，并在沥青洒布后5分钟内用轮胎碾碾压完头遍（两台轮胎碾并排碾压），30分钟内完成4遍碾压。施工联合作业时各工序要紧凑衔接，如后一工序设备暂停作业前面的所有工序要立即停止作业。通过对沥青洒布车以及沥青洒布率的计算可以得到洒布距离，第一层施工完至少24小时方可进行第二层的施工。
3.9 施工缝搭接措施
施工缝包括路面分幅施工形成的纵缝和分段施工形成的横缝。接缝质量的好坏，直接影响路面的外观质量。对于双表处施工中先施工段和后施工段的搭接，规范要求先施工段的周边要留至少10cm宽度的沥青不能撒铺集料，在进行后施工段时该10cm要再次洒布沥青，以保证搭接。纵缝位于路面中心线处，预留的10cm宽度虽重复洒布沥青，但由于车轮碾压较少，不会出现溢油现象。但是横缝如果也采用重复洒布沥青，就容易在横缝处出现局部泛油的现象，所以横缝没有必要留10cm的重复洒布区。在施工中在起始处铺设铁皮，以控制沥青的起洒处准确和上一段施工相接。此外，横缝处的碎石撒布应尽量均匀，避免凸凹不平。
3.10路面养护及开放交通
初期养护，当发现泛油时，应在泛油处补洒嵌缝料并扫匀，嵌缝料可以是经工程师批准的天然中粗砂或者石屑，也可用第二层石料。当有过多的浮动集料时，要扫出路面。路面的后期养护对双表处的最终质量影响很大，养护的重点，一方面是及时清扫路面松散脱落的碎石，避免造成已嵌固碎石的挤压破碎、松动，有利于平整稳固路面的形成；二是对局部泛油、碎石脱落等缺陷进行及时处理，避免缺陷范围进一步扩大。
沥青双表处施工完成后，如果天气一直比较好，大概一个星期左右即可开放交通。开放交通时应注意以下几点：1）在路面完全成型前要限制行驶速度不超过20km/h。2）在通车初期每隔200～300米用石粉做减速坎用以控制行车速度，直到路面全部宽度均匀压实后，清除减速坎。3）用摆放路椎等方法控制车辆的行驶路线，使路面整个宽度内得到均匀压实，直至路面完全成型。4）在开放交通一个星期之内，视情况进行清扫以清除脱落的石子，避免脱落的石子留在面层表面因过往车辆的碾压而使其它石子破碎。
4、施工质量的保证措施及注意事项
（1）沥青洒布时应考虑天气。因为阴天或下雨，会造成洒布的沥青温度急速下降，导致骨料跟沥青不能正常结合。
（2）在进行第二幅沥青喷洒时，要注意不要将沥青喷洒至已完成的另一幅的集料上，因为洒布重叠之后，骨料就会粘上，会在重叠之处形成高出路面的埂，影响路面平整度。
（3）沥青洒布的长度要与集料撒布机的能力相配合，以避免沥青浇洒后等待较长的时间才能撒布骨料。同时要保证集料撒布机应紧跟在沥青洒布车的后面，最小安全距离应保持为15m；供料自卸车应与集料撒布机相匹配，以保证集料撒布机能连续均匀地撒布石料，同时应有一定数量的满载石料的自卸车等候，以尽量减少自卸车转换等候的间隔时间。
（4）在改变撒布石料的规格时，应对集料撒布机的接收料斗、皮带输送机和撒布装置进行清理，不得留有残余剩料。
（5）无论机械或人工铺洒石料，洒料后应及时扫匀，均匀覆盖一层，厚度一致。不能过多的洒布集料，特别是第一层，第二层沥青洒布量宜在低限值，否则路面易产生泛油现象。
（6）沥青表面处治施工宜选择在一年中的干燥和较炎热的季节施工。
（7）各工序必须紧密衔接，不得脱节。每个作业段长度应根据压路机数量、洒油设备等来确定，建议每段360米。
5、结束语
沥青双表处路面厚度仅2cm左右，但施工工序多，各工序间衔接紧密，需要把控的质量关键点多，因此严格把控关键技术环节、严密组织、规范化施工对路面的施工质量有着决定性的影响。施工前做好技术交底和施工机械设备准备，从原材料质量控制开始，采取有效的质量控制和保证措施，做到全员参与、全过程控制，最终才能生产出质量优良的沥青双表处路面。
参考文献
[1] Standard Specification for Road Works 2000，Ministry of Works，Tanzania
[2]Laboratory Testing Manual 2000，Ministry of Works，Tanzania
论文作者:王风伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/5
标签：沥青论文; 路面论文; 碎石论文; 石料论文; 基层论文; 石子论文; 均匀论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;