高速公路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量探討

張來順

（黑龍江農(nóng)墾建工路橋有限公司，黑龍江，150030）

高速公路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量探討

張來順

（黑龍江農(nóng)墾建工路橋有限公司，黑龍江，150030）

針對高速公路瀝青路面使用現(xiàn)狀，論述了影響高速公路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量的一些問題及由此引發(fā)的思考，以供從事高速公路瀝青路面科研、設(shè)計、施工等有關(guān)人員參考。

高速公路；瀝青路面

高速公路瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)水平，不僅代表一個地區(qū)瀝青路面的科研水平、施工水平和建設(shè)管理水平，同時也代表一個地區(qū)的社會經(jīng)濟發(fā)展程度，也是一個地區(qū)重要的對外形象。我國高速公路瀝青路面的科研、設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理等綜合技術(shù)水平近年有了很大提高。然而與發(fā)達國家相比，高速公路瀝青路面在科學(xué)研究、施工組織和建設(shè)管理等方面還存在不少問題，特別是在原材料質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，瀝青混合料礦料級配及混合料試驗技術(shù)指標(biāo)方面存在明顯的不足。

一、原材料

1、瀝青

瀝青的品質(zhì)是影響瀝青路面質(zhì)量和使用壽命的一個關(guān)鍵因素。適宜的瀝青不僅能延緩瀝青路面的疲勞、低溫開裂，還能防止瀝青路面因重載和高溫作用產(chǎn)生過深的車轍。選擇瀝青的依據(jù)是：交通量、氣候環(huán)境條件、石料與瀝青粘附性和混合料抗水害試驗結(jié)果。依據(jù)的瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通常有兩種：瀝青PG等級和針入度等級標(biāo)準(zhǔn)。目前我國采用的是瀝青針入度等級標(biāo)準(zhǔn)，然而針入度標(biāo)準(zhǔn)中的一些瀝青技術(shù)指標(biāo)同瀝青路面使用性能的關(guān)系還不是很清楚，因此針入度等級的瀝青技術(shù)指標(biāo)還需要進一步研究。

2、集料

集料是組成瀝青路面的最主要成分。強度高，顆粒形狀好，表面紋理粗糙，級配穩(wěn)定，各種顆粒比例合理的集料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青路面的重要保證。

3、礦粉

礦粉在國外通常被稱作為填料，適量的礦粉主要是填充混合料的空隙。目前高速公路中應(yīng)用的礦粉通常采用石灰?guī)r磨細(xì)，主要技術(shù)指標(biāo)是細(xì)度、親水性、塑性指數(shù)和含水量。

4、抗剝落劑

為了提高瀝青和石料的粘結(jié)力，增強混合料抗水害能力，通常采用添加抗剝落劑方法。目前高速公路中主要添加液體抗剝落劑。研究表明目前高速公路中、下面層混合料不需外摻抗剝落劑，上面層使用的混合料需要外摻抗剝落劑。這些結(jié)論僅是根據(jù)室內(nèi)浸水馬歇爾試驗，凍融劈裂試驗和美國AASHTO T283試驗結(jié)果得到的。應(yīng)該探討抗剝落劑在瀝青路面中的實際應(yīng)用效果，可以在同一施工標(biāo)段鋪筑試驗路，長期跟蹤觀察，真正搞清抗剝落劑的長期使用效果。但對這種試驗方法之間的關(guān)系還有待作深入細(xì)致的分析研究。

二、瀝青混合料設(shè)計

1、瀝青混合料設(shè)計方法

當(dāng)今國際上最廣泛應(yīng)用的設(shè)計方法是馬歇爾設(shè)計方法和Superpave設(shè)計方法 。應(yīng)該說這二種方法的設(shè)計理論和設(shè)計指標(biāo)從本質(zhì)上來說是相同的，它們共同強調(diào)的是瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)。它們的根本區(qū)別是在于瀝青混合料設(shè)計中試件的成型方法。

2、瀝青混合料級配優(yōu)化設(shè)計

高速公路瀝青路面的混合料級配設(shè)計原則，主要是依據(jù)規(guī)范規(guī)定取級配范圍中值的方法，但發(fā)現(xiàn)細(xì)集料偏多，抗車轍能力較低。另一方面由于現(xiàn)行規(guī)范級配要求易造成各種集料比例不當(dāng)，容易導(dǎo)致瀝青混合料離析，使路面質(zhì)量不均勻。高速公路鋪筑了大量的比對試驗段，從而調(diào)整了級配設(shè)計原則。這個原則的核心是：級配是通過試驗做出來的，而不是通過查表或數(shù)學(xué)運算計算出來的。一個優(yōu)良的級配首先是目標(biāo)配合比的各項體積性質(zhì)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，其次是這個級配施工操作方便，不易離析。

3、瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)

瀝青混合料設(shè)計體積性質(zhì)指標(biāo)是瀝青路面使用品質(zhì)的重要影響因素，瀝青混合料的體積性質(zhì)不僅和原材料、級配、油石比有關(guān)，還與瀝青混合料的試件成型方法、試驗溫度、擊實（旋轉(zhuǎn)壓實）次數(shù)緊密聯(lián)系。美國Superpave設(shè)計方法的體積性質(zhì)指標(biāo)是從馬歇爾設(shè)計方法的體積指標(biāo)移植過來的。對重交通道路來說，采用0.6MPa壓力，旋轉(zhuǎn)壓實100次的壓實功大大高于馬歇爾擊實75次。其結(jié)果是對于同一瀝青混合料馬歇爾設(shè)計方法的VMA滿足要求，而Spuerpave設(shè)計方法得到的VMA過小不滿足要求。因此目前完善了VMA指標(biāo)要求，規(guī)定了VMA的最小值，同時也規(guī)定了VMA的最大值。

瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)中的另一個重要指標(biāo)是空隙率，我國現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范對空隙率的定義要求都不夠明確，嚴(yán)重影響和制約了我國瀝青路面技術(shù)的發(fā)展。事實上瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計時，要說明最佳油石比對應(yīng)的空隙率為設(shè)計空隙率，對于具體的工程來說，它應(yīng)該是一個定值。

瀝青混合料飽和度指標(biāo)是可以通過VMA和空隙率計算出來的，我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的飽和度 70～85%數(shù)值過大，而國際上大多數(shù)國家重交通瀝青路面的混合料設(shè)計飽和度是65～75%。

4、瀝青混合料配合比設(shè)計

（1）目標(biāo)配合比設(shè)計

瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計主要任務(wù)是 ，選擇適當(dāng)?shù)臑r青、集料、礦粉和其他原材料，采用馬歇爾試驗方法或Superpave設(shè)計方法，通過室內(nèi)試驗確定各種規(guī)格集料的比例、最佳瀝青用量、瀝青混合料體積性質(zhì)和瀝青混合料級配曲線。需要強調(diào)的是原材料最好從瀝青拌和場取樣，不要從石料加工場取樣，確保集料有較好的代表性。

（2）生產(chǎn)配合比設(shè)計

生產(chǎn)配合比設(shè)計是以目標(biāo)配合比設(shè)計為依據(jù)，生產(chǎn)配合比的級配要盡可能同目標(biāo)配合比一致，目前我國相應(yīng)的規(guī)范沒有說明這兩個級配允許誤差，在這方面還需要做些工作。目標(biāo)配合比確定的各料堆比例是生產(chǎn)配合比進料的依據(jù)，這一點應(yīng)該引起高度重視。生產(chǎn)配合比設(shè)計另一個關(guān)鍵是混合料的體積性質(zhì)指標(biāo)要與目標(biāo)配合比相接近。

三、瀝青路面施工

適宜的原材料，正確的目標(biāo)配合比僅是生產(chǎn)合格瀝青路面的前提，只有精心組織瀝青路面施工，才能確保瀝青路面的質(zhì)量。影響瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序有拌和、運輸、攤鋪和碾壓。

（1）瀝青混合料的拌和

瀝青混合料的拌和主要是根據(jù)生產(chǎn)配合比確定的集料、礦粉和瀝青等原材料比例拌制瀝青混合料。在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制各種原材料的用量和溫度。實踐表明，每天上、下午各進行一次抽提試驗和馬歇爾試驗是非常必要的，試驗結(jié)果可以用來指導(dǎo)拌和樓瀝青混合料的生產(chǎn)。

（2）瀝青混合料的運輸

瀝青混合料的運輸過程需要注意的是：確保瀝青混合料不產(chǎn)生過大的溫度離析和骨料離析。防止骨料離析關(guān)鍵在于瀝青混合料裝入運輸車時要嚴(yán)格注意裝車順序，在運輸車卸料過程中要注意車身抬起的高度。防止溫度離析，關(guān)鍵要覆蓋好瀝青混合料。目前一些發(fā)達國家為了避免瀝青混合料的骨料和溫度離析，采用中間拌和車。對這種設(shè)備的作用我們有必要進行考察。

（3）瀝青混合料的攤鋪

瀝青混合料攤鋪要注意以下幾個方面：攤鋪機寬度，合適的攤鋪寬度以1個車道（3.75m）到2個車道（7.5m）寬為宜，過寬容易產(chǎn)生離析；攤鋪機料位器高度以2/3為宜；盡量減少攤鋪機收料斗攏料次數(shù)以減少離析；保證攤鋪機料斗車的料位高度不低于車廂深度的1/3。

4、瀝青路面的碾壓

瀝青路面的碾壓是瀝青路面施工最后一道工序也是最關(guān)鍵的工序，黑龍江高速公路指揮部在總結(jié)前期高速公路施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，認(rèn)識到壓實度對瀝青路面質(zhì)量有決定性的影響，提高了路面壓實度的標(biāo)準(zhǔn)，增加了壓路機的壓實功能，在碾壓過程中嚴(yán)格控制壓路機的速度，起到了明顯的效果。

5、試拌和試鋪

試拌和試鋪是決定瀝青混合料配合比是否使用的決定步驟。為了確保試鋪的成功，在試鋪前一定要進行試拌。試拌時要進行抽提試驗，確定拌和樓瀝青計量準(zhǔn)確度，級配控制是否滿足要求，試拌的瀝青混合料體積性質(zhì)是否滿足要求。試鋪主要是檢驗混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓是否能滿足要求，因此必須充分做好試鋪前的準(zhǔn)備工作，確保試鋪一次成功。

四、瀝青路面的質(zhì)量檢測和質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)

加強瀝青路面的質(zhì)量檢測是提高瀝青路面質(zhì)量的有效手段，制定合理有效的質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)瀝青路面的重要保證。

1、瀝青路面的質(zhì)量檢測

瀝青路面的質(zhì)量檢測包括原材料檢測、瀝青混合料溫度和質(zhì)量檢測、瀝青面層檢測等三個方面的指標(biāo)。高速公路瀝青路面加大了原材料檢測頻率，杜絕了不合格原材料進入瀝青路面工程；加大了對瀝青混合料拌和、攤鋪和碾壓的檢測頻率，有效地提高了瀝青路面合格率；加強對瀝青路面壓實度的檢測，使極少數(shù)不合格的路段得到了及時修正。推行瀝青面層施工質(zhì)量的動態(tài)管理方法，利用計算機輔助管理，建立工程質(zhì)量數(shù)據(jù)庫，隨時將檢測結(jié)果輸入數(shù)據(jù)庫，隨時分析質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)問題及時修正。

2、瀝青路面質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)

瀝青路面質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)是評價瀝青路面質(zhì)量的依據(jù)，只有制定正確合理的評定標(biāo)準(zhǔn)才能指導(dǎo)施工單位生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的瀝青路面。不斷完善和優(yōu)化瀝青路面質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)是瀝青路面建設(shè)的重大課題。

五、結(jié)束語

瀝青路面技術(shù)已經(jīng)有一百年的發(fā)展歷史，但還有許多問題沒有解決，還有許多技術(shù)有待發(fā)展。高速公路瀝青路面建設(shè)歷史不過僅僅十年，可以預(yù)見在今后的瀝青路面建設(shè)中，還會遇到許多新問題。因此，我們只有不懈努力，才能不斷提高瀝青路面建設(shè)質(zhì)量，延長瀝青路面使用壽命。

TU898

A

1674-3954（2011）02-0119-02