淺談公路瀝青混凝土路面質(zhì)量控制

王冠　劉新翠

近年來，瀝青公路建設(shè)大干快上，形勢喜人，但公路數(shù)量劇增的同時也使施工過程忽視質(zhì)量控制的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。我國瀝青路面質(zhì)量控制體系包括前期設(shè)計控制階段、中期施工過程控制階段和后期養(yǎng)護(hù)控制階段，由于篇幅所限，本文只對全過程控制管理中起關(guān)鍵作用的中期質(zhì)量過程控制進(jìn)行研究。

中期路面質(zhì)量控制策略可以從以下幾個方面進(jìn)行分析：瀝青原材料的變異性及其質(zhì)量控制，包括集料級配、比重、針片狀含量、含泥量指標(biāo)、軟化點(diǎn)、瀝青針入度、延度等；瀝青混合料變異性分析及質(zhì)量控制，從混合料溫度、級配、瀝青含量等方面考慮；路面成型特征變異性分析及其控制，包括瀝青路面壓實(shí)度、平整度和面層厚度等指標(biāo)；瀝青混合料路面離析的控制。

1.瀝青原材料技術(shù)性能指標(biāo)及控制措施

在現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中，我們往往只檢測可以用來表征瀝青的主要技術(shù)性能的針入度、軟化點(diǎn)、延度這三大指標(biāo)。針入度為我國瀝青的分級指標(biāo)，其物理意義為表觀粘度，它反映了瀝青在荷載作用下的變形能力。瀝青的感溫性能主要采用針入度指數(shù)PI值來評價，PI值越大，膠體結(jié)構(gòu)越強(qiáng)，溫度敏感性則越小，相應(yīng)高溫性能也就越好[1][2]。延度體現(xiàn)的是瀝青的低溫抗拉伸性能。

軟化點(diǎn)是指在特定試驗(yàn)條件下表示瀝青軟硬程度的一個條件溫度，瀝青的軟化點(diǎn)被用作表征由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度，即瀝青在運(yùn)動作用下失去抗變形能力的溫度。軟化點(diǎn)數(shù)值直接與表示路面發(fā)軟變形的程度相關(guān)聯(lián)[3][4][5][6]。

在控制措施方面，首先，在購置原材料時就應(yīng)保證瀝青質(zhì)量的穩(wěn)定性，對瀝青原油的品種、產(chǎn)地、瀝青產(chǎn)品性能都必須嚴(yán)格限定；瀝青的運(yùn)輸、存儲過程中需采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝；建立嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)制度。在施工過程中，不能只局限于針入度、軟化點(diǎn)、延度等傳統(tǒng)指標(biāo)檢測，需對原材料質(zhì)量控制的要求全面把控，為保障瀝青質(zhì)量應(yīng)采用多指標(biāo)、多單位、多層次對瀝青進(jìn)行全面檢驗(yàn)。

2.集料的質(zhì)量控制及變異性分析

高速公路瀝青路面上經(jīng)常出現(xiàn)的與集料相關(guān)的破損的兩類現(xiàn)象：一類是由于表層集料的堅固性過差，使運(yùn)營路面表面上呈現(xiàn)出不同程度的集料磨損，其高度低于周邊合格瀝青混合料。另一類是由于集料的壓碎值及針片狀含量過大，在路面經(jīng)重型振動碾壓成形過程中，集料就已經(jīng)發(fā)生了壓斷甚至壓碎破壞，在路面建成后的特重交通流量下，集料破損數(shù)量進(jìn)一步增加；這兩種現(xiàn)象反映出集料堅固性和重要性。

其次，集料比重、吸水率影響著瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性。集料比重越大，瀝青混合料馬歇爾穩(wěn)定度越高，吸水率小時，瀝青混合料水穩(wěn)性好，抗車轍性能較好。集料含泥量對瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)性不利。含泥量的存在影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，易出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。集料的級配對瀝青混合料均勻性影響很大，而混合料的均勻性與瀝青路面的質(zhì)量和使用性能直接相關(guān)。

3.瀝青混合料的性能分析及質(zhì)量控制

3.1瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)對瀝青路面性能的影響

一個良好的級配礦料組成，應(yīng)該是在熱穩(wěn)性的容許調(diào)節(jié)下，達(dá)到最小空隙率，并保證有足夠的裹覆瀝青所需的結(jié)構(gòu)比表面積，使礦料之間處于最緊密的狀態(tài)，為礦料與瀝青之間相互作用創(chuàng)造良好條件。

瀝青混合料中的瀝青含量和瀝青溫度對瀝青混合料的性能都有影響。適量的瀝青含量有利于形成瀝青混合料力學(xué)強(qiáng)度以及避免瀝青路面表面層快速老化。若瀝青用量較少，則瀝青路面孔隙率大、瀝青膜薄，受水損害而導(dǎo)致的坑槽等早期病害發(fā)生機(jī)率就大，且易受陽光、空氣影響發(fā)生快速老化而不能耐久。與此同時，路面孔隙率大，也降低了抗高溫車轍能力，使通車后容易出現(xiàn)二次壓密性車轍。

當(dāng)瀝青混合料溫度過高時，加速了瀝青老化，從而降低路面的耐久性。當(dāng)溫度較低時，又會導(dǎo)致瀝青粘滯度增大，使得混合料難以壓實(shí)。

3.2瀝青混合料的質(zhì)量控制

（1）提高對瀝青拌合的要求，嚴(yán)格控制生產(chǎn)料的集配，減小瀝青混合料的級配變異性。

（2）控制好拌和時的溫度；保證瀝青拌和樓稱量系統(tǒng)的精度和溫度設(shè)定的穩(wěn)定性；試驗(yàn)時需對瀝青混合料取樣以控制的均勻性；混合料拌和時，及時掌握瀝青含量變化情況，發(fā)現(xiàn)有異常情況時，即刻解決；在瀝青含量抽提試驗(yàn)時，要選經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)員來操作，以減小試驗(yàn)操作誤差。

（3）混合料運(yùn)輸過程中應(yīng)采取良好覆蓋措施，以減少運(yùn)輸過程中的溫度損失；確定其合適的出場溫度；保證充足的運(yùn)力以保持供料的連續(xù)性；提高碾壓效率；盡量減少壓路機(jī)噴水量。

3.3壓實(shí)度及平整度控制

為了保證壓實(shí)質(zhì)量，施工中壓實(shí)度的控制措施包括：配備足夠數(shù)量的壓實(shí)設(shè)備、采用正確的碾壓工藝；合理設(shè)置壓實(shí)設(shè)備技術(shù)參數(shù)；確保在合適的溫度下碾壓，同時在碾壓過程中，盡量縮短碾壓段落，并做到跟緊碾壓；對不同粒徑的混合料，應(yīng)按最大粒徑選擇碾壓層厚度；遇雨必須停止施工；熱拌瀝青混合料在運(yùn)輸、攤鋪的過程中，應(yīng)采取有效措施減小離析。

瀝青面層施工平整度變異性控制措施包括：攤鋪機(jī)操作應(yīng)規(guī)范，合理設(shè)定攤鋪設(shè)備的技術(shù)參數(shù)；合理選擇振動壓實(shí)設(shè)備的振幅、振頻等技術(shù)參數(shù)；在適宜溫度下進(jìn)行碾壓，不宜片面追求高溫；注重瀝青面層下面層的施工平整度控制；合理設(shè)計級配并減小施工中級配變異性；在施工縫處理中避免形成跳點(diǎn)。

3.4瀝青混合料路面離析的控制

（1）瀝青混合料路面離析對路面性能的影響。

（2）離析是指混合料在生產(chǎn)和施工環(huán)節(jié)中發(fā)生了非均質(zhì)性的變化，表現(xiàn)為瀝青含量變化、級配粗細(xì)不均、路面空隙率變化等現(xiàn)象。由于離析的存在，實(shí)際的級配、瀝青含量嚴(yán)重偏離設(shè)計值，從而使設(shè)計配合比形同虛設(shè)，路面質(zhì)量處于失控狀態(tài)。

（3）瀝青混合料離析變異性控制的措施。

（4）理進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計；加強(qiáng)對原材料的管理；重視混合料的生產(chǎn)過程管理；運(yùn)料車的裝料、運(yùn)輸和卸料過程控制；攤鋪及碾壓過程控制。

4.中期質(zhì)量控制策略的技術(shù)指標(biāo)

在中期質(zhì)量控制策略中，對路面性能影響最大的指標(biāo)是路面的壓實(shí)度。它與多種路面性能都直接相關(guān)，且與很多的路面的原材料和混合料技術(shù)指標(biāo)以及現(xiàn)場檢測指標(biāo)也都密切相關(guān)。所以壓實(shí)度指標(biāo)具有能綜合評價路面性能的功能。此外，路面面層厚度也是影響瀝青路面性能的重要指標(biāo)之一，一定程度上也能綜合反映路面質(zhì)量和性能。而且足夠的面層厚度是一切路用性能的最基本前提，如果不能保證這個前提條件，其他的一切性能指標(biāo)都不可能得到保證。

路面平整度是衡量行駛質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)之一就是行車舒適，而路面的不平整導(dǎo)致行車舒適性下降、行車速度降低，增加機(jī)械磨損、增加燃料消耗，并且由于車輛對路面的沖擊力增大，加速了路面的損壞，影響行車安全。

5.結(jié)束語

（1）系統(tǒng)分析了瀝青路面質(zhì)量控制中的各技術(shù)參數(shù)對瀝青路面性能的影響，提出了適用于瀝青路面質(zhì)量過程控制性能模型的關(guān)鍵指標(biāo)。

（2）應(yīng)對質(zhì)量控制策略中的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，給出了適用于各個瀝青路面質(zhì)量控制策略的具體技術(shù)措施。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郝培文編著.瀝青路面施工與維修技術(shù)（第1版）.北京：人民交通出版社，2001，5.

[2]熊先富.影響瀝青路面內(nèi)在質(zhì)量的主要因素及施工控制.中南公路工程，1998（3）：33-36.

[3]孫東根，胡小告.影響公路改建工程質(zhì)量的主要因素及對策，2002年道路工程學(xué)會學(xué)術(shù)交流會議論文集，2002.

[4]江臣.寧靖鹽高速公路瀝青路面施工參數(shù)變異性分析，江蘇省高速公路建設(shè)論文集，2002.

[5]張林.路面工程施工質(zhì)量動態(tài)管理方法，江蘇省高速公路建設(shè)論文集，2002.

[6]張登良.瀝青與瀝青混合料[M].北京：人民交通出版社，1993.