试车场高环跑道曲线段沥青路面施工技术研究

摘要：高速环道曲线段沥青路面弯道超高采用麦克康奈尔曲线形式，精准度要求高，施工難度大，需采用特殊的曲面摊铺机作业。本文结合广本试车场项目实际，介绍了牵引式曲面摊铺机摊铺沥青路面施工技术及研究成果。

关键词：试验场；高速环道路面；弯道超高；牵引式曲面摊铺机

Abstract：McConnell curve was used to the ramp turn supperelcvation circuit of asphalt pavement on curving segment of highway which needed high accuracy and constructed difficultly， leading to the only option for advanced cant paver. This paper recommend the construction technology and research achievement of the ramp turn supperelcvation circuit of asphalt pavement based on automobile test courses of Guangzhou Honda.

Key words：Automobile test courses；Circuit of asphalt pavement on curving segment of highway；The ramp turn supperelcvation；Cant paver

广汽本田汽车研究开发有限公司产品自主开发及能力建设项目整车测试用试验场项目位于广州增城市。试验场工程高速环道路面工程施工主要是高速环道直线段、曲线段的超高段沥青路面摊铺。

一、主要技术指标

高速环道：高速180km/h，中速120km/h，低速60km/h；外环跑道：50km/h；连接路：60km/h；综合试验路：100km/h；荷载标准：BZZ100。

二、工程内容

高速环道包含了直线段、缓和曲线段、圆曲线段施工，曲线段包括两个缓和曲线段（1368m）和圆曲线段（2522.16m）的路面摊铺工作（南段和北段）。环道横断面详见图1。

三、重点、难点分析

高速环道的缓和曲线采用麦克康奈尔曲线，弯道超高采用三次抛物线形式，最大倾角47.08°，需采用特殊的曲面摊铺机作业。目前国内尚无成熟的配套设备，国外仅德国的桥式曲面摊铺机及日本的牵引式曲面摊铺机应用较广泛，本项目采用了日本的牵引式曲面摊铺机工艺。

在大超高角度的三维曲面上摊铺时沥青材料由于自重原因较容易滑落，而且操作的工人和设备很难像在平面上那样自由操作从而造成了三维曲面造型难以精确。

四、曲线段沥青路面施工工艺

（一）辅助设施施工

1.堤顶道路作为永久性防护及临时施工道路

按设计方案曲线、圆曲线段路堤顶道路用30cm厚的碎石摊铺碾压密实，道路宽5.0m。堤顶道路做好排水措施，保证排水顺畅。

2.导向基带施工

曲线、圆曲线段路堤顶道路设置具有导向功能的水泥混凝土基带作为曲线段牵引设备前进导向及测量的基准。

3.高速环道内侧作为临时施工道路

（二）施工工艺

1.基准轨的设置

正常直线段沥青摊铺基准线一般采用走线法来控制厚度，但是牵引式摊铺机由于在曲面上行走较容易出现偏位现象，所以为了增加感应器接触面，采用基准轨作为摊铺的基准面。基准轨采用铁钉固定方木的形式，方木与摊铺厚度同厚，便于摊铺机导向。安装好的基准轨的高度控制及平面线形控制必须精确到< ±1mm ，施工过程中还需进行连续的测量和检验。

2.数据库的建立和传感

根据设计高速环曲线的三维曲线要素纵路线方向每隔1m，横路线方向每隔0.42m计算出数据库并导入摊铺机主机系统。牵引式摊铺机的计算机系统发出指令控制液压系统，以控制液压系统设备刮板的角度来摊铺。摊铺时，通过基准轨感应系统及数据库数据双控曲面施工。

3.牵引式摊铺机设备参数

牵引式摊铺机重22t，摊铺宽度2.94m～5.04m。曲面刮板每块宽度设计很小（42cm）以此来再现曲面形状，横断面的曲率半径即使很小，摊铺机机械的曲面再现性也很高；因为是每一车道施工、所以大修时可以对需要改修的车道进行施工；曲线段一侧是连续施工、所以路面上没有横向接缝，特别适合高速测试时的汽车试验。

4.铺筑过程

A.牵引式摊铺机通过4条液压驱动的连续可变式刮板移动，摊铺前进。牵引设备（支撑设备）在路堤顶便道行走并通过钢丝绳牵引摊铺机，高速环道内侧便道布置料车供应沥青材料。

B.横向运转的桨式传送机将材料均匀分配在匀泥设备前，参照普通道路结构系统使用夯捣式整面机和匀泥设备对材料进行振捣压实。

C.摊铺场地必须清洁、干燥，并保证与沥青之间的适当粘结。粘结层（陡峭弧面采用人工铺设）可以改善粘接效果。

5.碾压过程及特点

曲面的碾压工艺是采用2台10t斜面组合式压路机、12台0t斜面轮胎式压路机。

机械特点：车轮间不是直轴而是用铰接，因此可以适应曲面的变化。

碾压面特点：可以调节车轮对应曲面的变化，满足设计的曲面形状，保持碾压面的平滑；碾压时，堤顶路专门的支撑机牵引压路机行进与后退，保证压路机滚筒能够长时间垂直停留在沥青表面曲线的任何位置。如图2。

图2 曲面碾压過程

（三）质量控制成果

项目完工后经第三方检查，检测结果满足规范要求。

五、结论

汽车试验场的试验车道沥青路面直接承受车辆荷载，曲线路面施工的精准度直接影响试验车的真实数据，而且也影响路面的使用寿命。在理论研究方面，为了提高曲面沥青路面的舒适性、安全性、美观性，Vincent Rouillard已采集到大量公路路面数据为基础，构建了一种关注路面非平稳特性和非高斯的路面分级方法。在本项目实施过程中，很好的总结了曲面摊铺机施工沥青路面的关键技术，对类似项目提供了很好的参考作用。

参考文献：

[1]胡志刚.面向虚拟试车场（VPG）技术的路面模型系统研究[D].武汉：华中科技大学，2011.

[2]寿泄仁.汽车试验场高速环道曲面模板制作技术[J].建筑技术，1998，29（9）：627.

作者简介：黄光明（1980），男，汉族，广西博白县人，本科，路桥高级工程师，研究方向：施工技术管理。