大面积、微坡动态坪沥青路面平整度施工技术

徐书国 （中铁四局集团第一工程有限公司，安徽 合肥 230041）

大面积、微坡动态坪沥青路面平整度施工技术

徐书国 （中铁四局集团第一工程有限公司，安徽 合肥 230041）

汽车道路试验是考核和评价汽车质量的最终技术措施和手段，而动态坪是试验场的主体组成之一，是测试汽车在“溜冰场”上的制动和侧翻控制功能，其施工工艺复杂、施工难度大。文章结合丰田常熟试验场动态坪工程等实体，着重从关键设备、配合比选择、高精度测量、重点工艺控制等方面对动态坪大面积、微坡、多接缝等沥青路面平整度施工关键技术进行研究，为以后在机场道路、高速公路和大型广场的沥青路面等类似工程提高平整度积累经验。

大面积；微坡；动态坪；沥青路面；平整度；技术

1 工程概况

动态坪是汽车试验场中专供汽车进行高速行使转向稳定性和侧翻试验跑道，动态坪的几何设计不同于一般的道路，其面积大（一般不小于70000m2）、坡比小（0.5%）、平整度要求高（σ≤0.6mm），技术标准远远高于高速公路标准（σ≤1.2mm）。设计参数如下表1所示。

试验场动态坪的设计参数 表1

由上表看出：目前国内动态坪主要有长方形和圆形两种，平整度要求远高于国内高速公路的要求，面积大、坡比小、纵向冷接缝多等施工难点，摊铺的沥青路面平整度指标需要超过国内高速公路的两倍的标准，笔者从关键设备的改造、沥青混凝土配比的选择控制、高精度测量运用、摊铺的顺序、冷接缝的处理等方面来进行分析研究。

2 关键设备选择和改造技术

①摊铺机的螺旋布料稳定性能对沥青面层的平整度有着关键的作用，对国内知名品牌SANY(三一)与国际知名品牌VOGELE(德国福格勒)两种摊铺机进行了对比分析，认为国内三一非伸缩沥青摊铺机性能能够满足施工技术要求，且关键参数达到先进水平（见表2），施工工成本相对低。在选定的摊铺机上通过改造摊铺机等设备，安装TOPCON的3D控制系统，通过改造，实现了机、电、光、液技术一体化（见图1），利用GPS技术与激光技术相结合，改变摊铺作业的找平基准，采用高精度测量设备和智能化控制系统来智能控制摊铺机熨平板的仰角升降，达到高精度智能摊铺的效果。

摊铺机设备主要参数 表2

②纵向冷接缝先铺面临边的平整度控制是至关重要，因此对先铺面的临边用碾压和切边都利用压路机改装来实现（见图2），保证先铺面的临边面的平整度满足精度要求。

图1 改装后的摊铺机

图2 45°小轮侧挡压路机和90°小轮切边压路机

3 控制技术及措施

3.1 选择合适的沥青混合料配合比

确定适合动态坪的沥青配合比，使摊铺机摊铺作业时，不至于有较大的摩擦阻力，同时沥青混合料表面不宜有较大的空隙，减少最大公称粒径的粗集料使用比例，强化关键筛孔2.36mm的通过率尽量接近级配范围的上限值，且保持相对稳定。

3.2 严控沥青混合料中热料取样方法

改善热料取样的方法，使筛分的数据更加准确反映热料真实粒径。为此，在项目中采取了施工过程中随时取样，随时根据筛分结果调整热料比例，从而有效了保证了沥青混合料的级配稳定性。若采用常规的采样方法即在操作楼最底端利用装载机接料的方法来进行，极易使热料的2.36mm的关键筛孔通过率波动较大，给判定沥青混合料生产热料比例带来不确定因素，不能正确指导或调整实际的生产比例。宜在热料拌合锅下方出料口处取料更精确控制，可随时采集热料筛分并及时调整生产比例，减少对出料生产的干扰，保证了出料的连续性，为摊铺施工及提高平整度奠定了基础。

4 高精度测量技术

为保证高程起算点的稳定性、高精度性和连续性，高程控制网采用精密水准网、平面控制网采用四等 GPS首级控制网加全站仪一级导线组合的方式布导线网。确保平面位置误差±5mm,高程误差± 3mm，技术标准远高于高速公路标准（高程误差± 15mm），水准网建立后，将控制点平面坐标与高程进行合成，形成高精度的三维HIP基础控制网。动态坪采用毫米GPS流动站采集待摊铺区域下承层三维数据信息，并通过研发3D-OFFICE软件将施工设计参数或者电子数据格式图纸生成三维TIN数据模型，对比三维数据模型引导摊铺机按绝对高程摊铺，由此实现高精度智能沥青无桩化摊铺，避免了基准挠度、振动及人为因素、下承层映射的影响，同时按绝对高程控制，成型路面与设计贴合好；将机、电、光、液技术结合，形成一套高精度智能沥青摊铺系统，实现高精度沥青摊铺智能化控制（见图3）。

图3 高精度测量控制系统示意图

5 摊铺宽度、顺序合理规划

5.1 动态坪单机摊铺宽度的选择

为了减少纵向冷接缝数量并考虑非伸缩性摊铺机拼装的熨平板底面挠度对平整度的影响，单机最大摊铺宽度宜为5.5m（见表3），且一定不能使用伸缩机。

摊铺机熨平板不同拼装宽度下实测平整度值 表3

5.2 动态坪摊铺顺序的选择

①长方形的动态坪摊铺顺序以纵向为行进方向，横向分幅为摊铺机主摊铺顺序，上下两层要在横向方向上次序相反，避免摊铺累积误差和保证上下层错缝摊铺。且每层必须是由低坡向高坡方向顺序连续摊铺，每层要在摊铺前在纵向两端每幅起始段各4.5～5m范围内人工撒铺约2mm厚的细沙，在每层每幅沥青摊铺碾压完及时切除此部分并清理，在整个横向两端切除清理后沿两端横向为前进方向同步摊铺两端每层沥青混合料，确保纵向两端沥青混合料的摊铺碾压的平整度均匀性。

②圆形的动态坪每层摊铺顺序以同一直径方向为行进方向连续对称摊铺，上下两层实行摊铺机前进方向垂直连续摊铺顺序，且每层必须沿车辆入场行进直径方向或垂直此直径方向为摊铺机摊铺前进方向，且由低向高对称摊铺。在每层每幅纵向起始两端各4.5～5m范围内，要在摊铺前人工撒铺约2mm厚细沙，在纵向每幅沥青摊铺碾压完及时切除此部分并清理后沿动态坪外围一次摊铺此4.5～5m宽的圆环同层，确保纵向两端沥青混合料的摊铺碾压的平整度均匀性。

6 高平顺的冷接缝处理技术

6.1 纵向冷缝处先铺面的施工技术

第一遍静压时，采用压路机选配件切边器的45°切盘实行边角挤压法对铺筑面边缘进行挤压密实。振动碾压结束后采用胶轮重压时，胶轮必须离已压出的45°斜面3-5cm。最后一遍静压收光后，采用压路机切边器90°切盘切除预留斜面顶部约5cm以外混合料（见图4）。在清洁干燥的切除面上涂抹乳化沥青粘层油做好冷缝处摊铺的准备。

图4 临边碾压和切边

6.2 冷接缝处后铺混合料摊铺技术

采用热辐法来提前将冷缝已铺面加温至70～100℃，随即由新铺的热混合料盖住。摊铺时冷缝侧采用非接触式超声波探头探已铺冷面来控制熨平板高度。冷缝处后铺热面的高程在已铺冷料面标高加虚铺厚度后再抬高2mm，通过多次碾压使其在平整度达到理想效果的同时亦提高了新铺热料的密实度(见上图5所示)。

图5 冷接缝摊铺处理

7 结束语

大面积、微坡、多接缝的高平坦动态坪要提高沥青面层的平整度、平顺性是一个多环节的控制过程，影响其指标大小的因素很多，本项目经最终竣工检测的平整度值标准差均小于设计值（σ=0.57、σ=0.4＜0.6）（见图6）均达到设计要求，且通过波形图显示平顺性极好。

图6 八轮平整度仪测试平整度直观图

在丰田常熟试验场开展的提高动态坪沥青面层平整度QC课题获全国一等奖，项目获国家优质工程奖。本文旨在对已施工完丰田常熟试验场项目的成功经验进行分析总结，为以后国内设计和施工类似的试验场动态坪、机场、城市广场和高速公路等沥青路面的高平坦性提供经验借鉴。

[1]王淑红.沥青路面施工[M].北京：科学出版社，2011.

[2]JTGF40-2004，公路沥青路面施工术技规范[S].

[3]江玉高，等.交通部公路交通工程综合试验场的设计功能[A].道路工程学术会议论文集[C].1993.

U416.217

B

1007-7359（2016）06-0070-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.06.027

徐书国（1973-），男，安徽合肥人，毕业于安徽建筑大学，本科；工程师，主要从事公路与桥梁施工管理工作。