淺析高速公路瀝青路面施工技術(shù)

朱昌華

【摘 要】為了提高高速公路瀝青路面面層質(zhì)量，不但要保證改性瀝青、礦料等原材料滿足規(guī)范要求，混合料攤鋪和碾壓的精細(xì)施工也是獲得高質(zhì)量瀝青面層的基礎(chǔ)。本文針對(duì)高速公路瀝青路面施工技術(shù)進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】高速公路；瀝青路面；施工技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通量迅速增長(zhǎng)，貨運(yùn)車輛趨于大型化，超載及車輛行駛渠化嚴(yán)重，使瀝青路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，許多高速公路通車不久就出現(xiàn)早期破壞、表面服務(wù)功能及行車舒適性差等問(wèn)題。所以在施工過(guò)程中做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備，嚴(yán)格科學(xué)的管理以及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，精心組織施工，才能保證施工的順利進(jìn)行，提高路面工程質(zhì)量。

1.瀝青混合料技術(shù)要求

1.1瀝青混合料特點(diǎn)

瀝青混合料是經(jīng)人工合理選擇級(jí)配組成的礦物混合料，并與適量的瀝青材料，在一定溫度下經(jīng)拌和而成的高級(jí)路面材料。它作為高等級(jí)公路主要的路面材料，具有其他許多建筑材料無(wú)法比擬的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)如下：

（1）瀝青混合料是一種彈塑性粘性材料，因而它具有一定的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。它不需要設(shè)置伸縮縫，路面平整且有彈性，行車比較舒適。

（2）瀝青混合料路面有一定的粗糙度，雨天具有良好的抗滑性。路面又能保證一定的平整度，如高速公路路面，其平整度可達(dá)1.0mm以下，而且瀝青混合料路面為黑色，無(wú)強(qiáng)烈反光，行車比較安全。

（3）瀝青混合料路面施工方便，速度快，養(yǎng)護(hù)期短，能及時(shí)開放交通。

（4）瀝青混合料路面可分期改造和再生利用。隨著道路交通量的增大，可以對(duì)原有的路面拓寬和加厚。對(duì)舊有的瀝青混合料，可以運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，再生利用，以節(jié)約材料。當(dāng)然，瀝青混合料路面也存在一些問(wèn)題，如因老化會(huì)使路面表層產(chǎn)生松散，引起路面破壞；另外，溫度穩(wěn)定性差，夏季高溫容易軟化，路面易產(chǎn)生車轍、波浪等現(xiàn)象。冬季低溫時(shí)易脆裂，在車輛重復(fù)荷載作用下易產(chǎn)生裂縫。

1.2熱拌瀝青混合料的組成和強(qiáng)度

熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)的混合料，它是瀝青混合料中最典型的品種。瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響因素，主要是材料的組成、材料的技術(shù)性質(zhì)以及外界因素，如車輛荷載、溫度、環(huán)境等條件。

2.瀝青混合料配合比控制

2.1材料質(zhì)量控制要求

（1）瀝青是最關(guān)鍵的原材料，對(duì)進(jìn)場(chǎng)瀝青，應(yīng)嚴(yán)格檢查裝運(yùn)數(shù)量、裝運(yùn)日期、出廠化驗(yàn)單，并按照規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和頻率抽樣檢測(cè)。不同來(lái)源、不同規(guī)格的瀝青要分開存放，不得混雜。瀝青罐口應(yīng)封閉嚴(yán)密，避免水分進(jìn)入瀝青中，瀝青存貯時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，存放溫度不宜過(guò)高，施工期間存放的溫度在90℃～140℃之間為宜。

（2）集料的選定，主要是要判定粗集料、細(xì)集料酸堿性，對(duì)于有些礦石材料象玄武巖、石英巖、花崗巖等本身就帶酸性，由于瀝青含有瀝青酸顯酸性，如果兩種酸性物質(zhì)結(jié)合在一起大大降低了互相之間的化學(xué)吸附力，因此瀝青與集料容易剝離。在這種情況下應(yīng)采用石灰?guī)r、礦碴磨成礦粉或者直接加入一定的抗剝離劑，增強(qiáng)瀝青混合料的化學(xué)吸附力。此外，對(duì)粗集料的壓碎值應(yīng)有較高的要求，一般不能高于28%，保證路面具有一定的抗壓和抗滑能力。

2.2瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的目的是確定瀝青混合料各種原材料的品種及配比、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證等三階段。我國(guó)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）明確規(guī)定，熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾穩(wěn)定度法。首先，要選擇混合料類型、原材料基本性能和初選配合比范圍及瀝青用量，按馬歇爾實(shí)驗(yàn)方法成型試件，試件經(jīng)12小時(shí)測(cè)定其物理指標(biāo)（包括毛體積密度、空隙率、瀝青飽和度、礦料間隙率等），然后測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度和流值。本項(xiàng)目瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)在保證技術(shù)指標(biāo)的前提下，突出體現(xiàn)了成本概念，一方面合理采用較低油石比，另一方面在達(dá)到同等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的條件下，適當(dāng)降低較昂貴集料在級(jí)配中比例（如3～5mm碎石180元/m3，0～5mm水洗砂39元/m3）。

3.攤鋪及壓實(shí)工藝質(zhì)量控制

3.1瀝青混合料攤鋪

瀝青路面攤鋪前應(yīng)先做好下承層的準(zhǔn)備。對(duì)下承層應(yīng)徹底清掃，采用人工與空壓機(jī)（9m3）相結(jié)合為宜。對(duì)下承層的平整度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)，平整度代表值控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，否則應(yīng)采取補(bǔ)救措施，凸出基層用銑削機(jī)械銑刨處理，對(duì)凹陷基層挖坑回填。透（粘）層灑布主要是使各結(jié)構(gòu)層緊密聯(lián)結(jié)形成整體承受行車荷載，但灑布量不宜過(guò)多否則易導(dǎo)致泛油。瀝青混凝土攤鋪機(jī)是將生產(chǎn)合格的瀝青混合料按一定的技術(shù)要求均勻地?cái)備佋诨鶎踊蛳旅鎸?，并給以初步搗實(shí)的專用設(shè)備。攤鋪機(jī)主要構(gòu)造包括傳動(dòng)系，供料設(shè)備（受料斗，刮板輸送器，螺旋分料器），工作裝置（振搗梁，熨平裝置，自動(dòng)找平裝置）。

3.2瀝青路面壓實(shí)工藝及接縫處理

瀝青混凝土路面要具有優(yōu)良的耐久性能，混合料的配合比設(shè)計(jì)與壓實(shí)是十分重要的兩個(gè)工序。最優(yōu)配合比設(shè)計(jì)的混合料若不充分壓實(shí)，將會(huì)嚴(yán)重降低路面的使用性能。壓實(shí)過(guò)程是減少瀝青混合料中孔隙的過(guò)程，此過(guò)程為固體顆粒在一種粘彈性介質(zhì)中的填實(shí)和定位，以形成一種更密實(shí)和有效的顆粒排列形式。

3.3瀝青路面彎道攤鋪技術(shù)

彎道攤鋪是瀝青路面施工技術(shù)的重要組成部分，也是瀝青路面施工中的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)一種建立在嚴(yán)格科學(xué)基礎(chǔ)上的施工技術(shù)和方法?，F(xiàn)代立體交叉的高速公路在其上下層之間通常需要通過(guò)匝道來(lái)連接，這些匝道轉(zhuǎn)彎半徑小、內(nèi)外側(cè)超高大，而超高緩和段又短，這導(dǎo)致橫坡的變化十分劇烈。

影響彎道攤鋪橫坡準(zhǔn)確性與平整度的的根本原因是浮動(dòng)熨平板的工作特性決定了在給出的厚度調(diào)節(jié)信號(hào)與瀝青混合料松鋪層達(dá)到相應(yīng)的厚度之間不可避免地存在著時(shí)間上的滯后。

提高變坡攤鋪的橫坡準(zhǔn)確性和路面平整度的基本措施主要有：設(shè)置攤鋪基準(zhǔn)時(shí)，采用一側(cè)掛線（或平衡梁基準(zhǔn)）和手動(dòng)控制橫坡輸入信號(hào)的方法，將變坡段沿著超高側(cè)曲線按等弧長(zhǎng)分成若干份，然后根據(jù)所需變化的總橫坡值計(jì)算第份弧長(zhǎng)所應(yīng)改變的橫坡值。在每一弧度范圍內(nèi)，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)橫坡調(diào)節(jié)器旋扭使攤鋪機(jī)每走過(guò)一份弧長(zhǎng)時(shí)，正好完成一份橫坡值的調(diào)節(jié)；由于厚度調(diào)節(jié)誤信號(hào)而引起鋪層厚度變薄，采取事先適當(dāng)加厚非超高側(cè)的鋪層厚度，并在變坡攤鋪的過(guò)程時(shí)時(shí)檢查非超高側(cè)的鋪層厚度，必要時(shí)可用連續(xù)地微調(diào)縱向傳感器以控制必要的厚度；鋪機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)，應(yīng)平衡漸變地沒(méi)事先畫好的方向線進(jìn)行，避免一次大幅度地轉(zhuǎn)向。避免施工中的混亂和失誤，在攤鋪試驗(yàn)路段前應(yīng)制訂出詳細(xì)的施工技術(shù)方案，從施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作到橫坡控制器的具體操作都應(yīng)做出詳細(xì)的規(guī)定，以確保彎道攤鋪的質(zhì)量。

3.4瀝青路面寬幅施工技術(shù)

隨著高速公路的發(fā)展，道路交通量日益增加，車輛軸載不斷提高，對(duì)道路交通的安全性、舒適性、快捷性、穩(wěn)定性的要求也不斷嚴(yán)格，為保證通車的暢通快捷，大量寬路幅、超寬路幅的高標(biāo)準(zhǔn)道路列入規(guī)劃。目前國(guó)內(nèi)使用的大多數(shù)攤鋪機(jī)最大寬度僅12米，而一些寬路幅道路的寬度都大于16米，無(wú)法一次成型地進(jìn)行全幅攤鋪，（下轉(zhuǎn)第379頁(yè)）（上接第372頁(yè)）拼縫及橫坡控制則成為攤鋪的重點(diǎn)。

4.結(jié)語(yǔ)

高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和工程質(zhì)量要求高，涉及的面很廣，影響因素很多，關(guān)系到路基、路面施工全過(guò)程，情況復(fù)雜。所以在施工過(guò)程中做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備，嚴(yán)格科學(xué)的管理以及加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，精心組織施工，才能保證施工的順利進(jìn)行，提高路面工程質(zhì)量。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]殷岳川.公路瀝青路面施工[M].北京：人民交通出版社，2000.

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