汽车试验场沥青塑形路面施工工艺综述

摘 要

沥青塑形路面向来是汽车试验场特种路面中的重要组成部分，这一类型的特种路面主要用于模拟车辆实际行驶中所遇到的各种不平道路路况。由于塑形路面的表面纹理、波形特征各有不同，施工难度也就大大增加。本文依托实际工程对汽车试验场沥青塑形路面的施工工艺进行介绍，主要针对施工过程中的关键步骤及关键因素，旨在寻求科学，高效的施工方法。

关键词

汽车试验场 | 沥青塑形路面 | 施工工艺

汽车试验场是复现汽车实际使用过程中可能遇见的各种道路路况及行驶环境的场所。设计者通过将实际道路中的典型特征进行集中分析，再经过合理布局，将这些特征高度还原在试验场的特种路面中。在众多形态各异的特种路面之中，沥青塑形路面因其特征种类多，施工难度大向来是汽车试验场特种路面中的一项重难点，所以在这一类道路的施工过程中，施工工艺对于道路特征的复现程度起到了决定性的作用，部分关键细节的处理也将直接影响到日后试验数据的准确性和可靠性。在国内外各大试验场已知的沥青塑形路面中，较为典型的有摇摆路、鼓包路、随机起伏路、随机短波路、沥青挤压变形路、沥青冻胀变形路等，本文也将主要依托这几条路面的实际施工过程，对这一类特种路面的施工工艺进行介绍。

沥青塑形路面施工工艺

沥青塑形路面施工过程中最为常见的误区在于将所有的注意力放在终面层的沥青摊铺，而忽略了碎石基层以及下层沥青的摊铺过程。由于机械、环境、材料、方案、人的各种不稳定因素存在，沥青的塑形本身就十分困难。根据以往的建设经验，在仅对终面层进行塑形的前提下，想要达到预期的塑形效果难度很大。因此，我们需要在碎石基层以及下层沥青的摊铺过程中就加入塑形过程，这也是为最终面层沥青塑形打下良好的基础。根据已有的施工经验来看，最佳的沥青塑形施工方案需要尽可能保障碎石层(或是与沥青面层直接接触层材料)的形状与最终面层的塑形要求保持一致或相似。为此需要在摊铺碎石层时使用与摊铺沥青层相同的摊铺设备，同时要在摊铺过程中保持步骤一致。之所以有这样的要求，是为了在碎石层摊铺的过程中给我们更多的机会去发现环境、材料、机械、人员、方案这些因素中存在的问题以及对塑形结果造成的影响，也让我们能够及时解决问题，避免问题在上层沥青摊铺过程中复现。这一要求在施工中具体表现为:

(1)至少保证沥青面层下5~8cm的碎石层采用与沥青面层相同的摊铺及压实方案(底部碎石可以采取传统方式进行);

(2)沥青面层摊铺所使用的沥青原料建议孔隙率设计值及生产值建议在3%~3.5%之间;

(3)在摊铺碎石基层的顶层时，需要分别在碾压前和压实后测量标高。碾压前的标高测量将给我们提供关于摊铺机对摊铺水准线的响应情况信息，压实后的检查将显示沥青摊铺时路面基层的表面在何处;

(4)验证这类塑形路面的长波长部分的最佳方式是检测压实后碎石层的该部分特征并拿出其中的关键标高点与设计波形进行比较;

(5)检验压实后的碎石层是否符合平整度及标高要求的最佳方式是随机抽检对象点的标高，检查其标高是否在误差允许范围之内。碎石层的横截面也应在随机位置进行检查以验证其是否接近设计要求;

(6)修正不符合设计要求的碎石层要优先于进一步的摊铺，在碎石层满足设计要求且沥青摊铺人员可以保障摊铺工艺质量及平整度符合要求之前不要轻易开始沥青的摊铺工作。

沥青面层施工

结合现场施工的实例，这一类路面的沥青面层施工关键在于摊铺高度水准线的位置设定要确保准确，摊铺及碾压的过程配合要保持连贯，在具体流程中主要表现为:

(1)摊铺使用的沥青材料不能直接用卡车运送，应使用输送机械将沥青原料从卡车送至摊铺机料斗。输送机械通常会改善成品沥青的平顺性、温度以及离析性能，这也是管理施工过程一致性的关键工具;

(2)塑形路面的摊铺速度一般介于2m/min-5m/min之间，具体速度选择取决于沥青供料的持续性及摊铺人员的舒适性感受;

(3)在摊铺过程中不能使用胶轮压路机或气动压路机。胶轮压路机在多次碾压后留下的痕迹无法在终压阶段被消除。气动压路机唯一允许使用的条件是在有额外的碾压需求(以达到设计压实度为前提)时;

(4)压实过程中不能出现急停，碾压过程的中断将产生路面不平整。摊铺与碾压的节奏应进行有效管理，摊铺过快将导致碾压过程时间紧张无法达到压实要求。如出现无法避免的情况，所有的停机及调整应尽量安排在无塑形需求的区段;

(5)摊铺水准线设置完毕后，要对各定位桩的情况进行检查，避免出现水准线松弛凹陷的情况，且确保处于准确的高程位置;

(6)如果沥青塑形路面与其他路面有衔接，那么在摊铺机由平衡梁转至水准线过程中的停顿时间要保证越短越好且事先要做好准备工作;

(7)为了实现最佳的摊铺效果，在摊铺时需要将摊铺机两侧的测平传感器放置在尽可能接近熨平板前端的位置以保障熨平板的调整能够在正确的位置进行;

(8)过渡区域到相邻车道的任何沥青修补工作都要求采用人工修补并使用平板夯机压实。使用滚轮压路机将不可避免地留下痕迹。



测量与返修

沥青塑形路面的塑形过程，其实也就是我们实现预先设定的一连串关键位置标高值的过程。这也说明这一类路面施工的成功与否，与测量放线的精度有着直接关联。而对于沥青塑形路面来说，测量过程往往具有不确定性。其一在于摊铺机械对测平传感器的信号做出反应需要时间，这就导致了预先设定的一系列关键桩位高程也就是我们要塑的“形”会在水平方向产生偏移(通常是滞后)。而前期的多次塑形过程，也是为了让这一偏移的量值变得有迹可循。其二则是由于沥青松铺系数在实际施工中会受到材料、器械、碾压方案、人员操作水平等等因素的影响，需要在前期下层路面的施工中寻找一个较为稳定的摊铺方案及节奏，将松铺系数控制在一个小范围变动区间内。

从国内外众多试验场的沥青塑形路面施工经验来看，这一类型的路面是很难一次性达到设计要求的，通常都需要进行不同程度的返修甚至推倒重来。往往对于这类路面的返修标准通常都会存在不小的分歧，常见误区就在于认为下层沥青的塑形缺陷总能够通过上层沥青摊铺解决，这种理解对施工质量将是十分致命的。对于这一类路面的返修工作，一般有以下几点需要注意:

(1)稍低于参考高程的点(+/-15mm)是可以在上层沥青的摊铺过程中被自然弥补的。如果第一层沥青较高(小于30%沥青层厚度)，那么该层沥青以下的结构层需要进行打磨以提供足够的空间给上层沥青;

(2)终面层沥青的打磨修整工作必须得到业主方得许可。在终面层沥青打磨结束后(符合设计要求)需要进行密封，密封将为打磨后的沥青表面骨料提供保护(免受天气因素影响);

(3)接缝、过渡段的返修要优先进行，在完成这些区域的返修工作后再去进行例如波峰或是坡道部分的修复。

(4)如果在实际施工过程中施工成品高于设计值，偏差部分可以通过光滑打磨工具修正高程;若低于设计值(偏差大于+/-15mm)，那么该层沥青需要被移除重新摊铺(无法在沥青表面少量补充沥青的同时保证表面的平整及连续)。

在对沥青塑形路面的塑形效果进行检验时，除了要对关键位置点标高进行复核以外，还需要对整体塑形情况进行关注，通常采用路谱采集的方式观测路面整体塑形效果。


结语

近年来，我国的汽车工业正呈现出极大的活力。人们对于汽车的购买需求在不断增加，而更多的人也逐渐开始关注汽车的各项驾驶性能。作为汽车道路试验中十分重要的一个环节，汽车试验场在其发展过程中，开发新的特种道路无可避免。因此，对已有的施工经验进行分析总结就具有尤为重要的意义。本文结合了多条沥青塑形路面的现场施工经验，对于这一类特种路面施工工艺中的重要细节做了详细介绍，旨在为今后类似工程的施工提供良好的参考价值，节省人力物力，提高建设质量。




全文完。首发于《公路交通技术》技应用技术版2018年5期