瀝青路面工程現(xiàn)狀與施工質(zhì)量控制體系的研究

上海市浦東新區(qū)建設(shè)和交通委員會 上海 200135

1 我國瀝青路面工程現(xiàn)狀

1.1 瀝青路面發(fā)展現(xiàn)狀

自20世紀(jì)50年代以來，鑒于瀝青路面優(yōu)異的功能性和應(yīng)用性特點，世界各國修建的瀝青路面不僅數(shù)量迅猛增長，類型也在增多。

1.1.1 應(yīng)用規(guī)模

瀝青路面以其優(yōu)越的性能在全世界范圍內(nèi)得到推廣和應(yīng)用，據(jù)資料表明，美國約93%的高速公路為瀝青路面，日本約94%的高速公路為瀝青路面，全世界范圍內(nèi)約有80%的路面為瀝青面層[1]。

在我國，瀝青路面不僅是高速公路的主要鋪筑形式（鋪筑比例在20%以上），而且也是市政道路的首選，如北京、上海、廣州等城市的市政道路應(yīng)用瀝青路面的比例非常高，尤其是早期修建的水泥路面中，大部分已接近或超過設(shè)計年限，并由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化或道路設(shè)計、施工等方面的原因，出現(xiàn)了路面結(jié)構(gòu)損壞，已逐步被瀝青路面所取代。

1.1.2 應(yīng)用類型

瀝青路面不僅在世界各國應(yīng)用的數(shù)量和范圍有了突飛猛進的發(fā)展，而且近十多年來，瀝青路面由常規(guī)熱拌瀝青路面轉(zhuǎn)向新型溫拌瀝青路面的趨勢日益明顯。

溫拌瀝青路面作為一種綠色環(huán)保型路面，其生產(chǎn)和施工溫度較傳統(tǒng)瀝青路面低20～30 K，且具有粉塵和瀝青煙氣排放小、受季節(jié)溫差影響小等優(yōu)點[2,3]。據(jù)美國國家瀝青鋪裝聯(lián)合會（NAPA）統(tǒng)計，美國2009年的溫拌瀝青混合料使用量為1.92×107t，而2010年的溫拌瀝青混合料使用量增長為4.76×107t，增長了148%。

溫拌瀝青路面在我國的一些地方也得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用，2010年北京實現(xiàn)新建路面的30%為瀝青路面，2011年為60%，2012年實現(xiàn)100%，成為全球第一個新建路面全部采用溫拌瀝青路面的城市。

如今，四川映日路、青海德令哈公路等路面工程均采用了溫拌瀝青路面形式。

1.2 瀝青路面病害現(xiàn)狀

我國公路事業(yè)發(fā)展迅速，用了僅僅二三十年時間就達到了發(fā)達國家歷經(jīng)半個多世紀(jì)才能達到的水平，可急速發(fā)展的同時也暴露出了一系列的問題。以瀝青路面工程為例，盡管我國瀝青路面工程取得了舉世矚目的成績，可與國外瀝青路面相比，整體質(zhì)量還有一定的差距。由于管理人員、技術(shù)人員、設(shè)計人員并未完全執(zhí)行瀝青路面施工質(zhì)量要求，在工程建設(shè)完畢后，路面經(jīng)常出現(xiàn)病害。十多年間修建的許多瀝青路面在運營一段時間后，常常出現(xiàn)諸多早期功能性和結(jié)構(gòu)性的破壞現(xiàn)象（圖1），諸如泛油、擁包、車轍、平整度變差、摩擦因數(shù)變小等功能性破壞，以及橫裂、縱裂、網(wǎng)裂等結(jié)構(gòu)性破壞。這些破壞不僅影響了行車舒適性以及安全性，還縮短了瀝青路面的使用壽命，帶來社會和經(jīng)濟效益的損失。

（2）酵母菌是一類單細(xì)胞____（“細(xì)”或“真”）菌，常用于釀酒和發(fā)面。從結(jié)構(gòu)上看，酵母菌屬于單細(xì)胞的_____（“原”或“真”）核生物。酵母菌在有氧和無氧環(huán)境下都能生存，屬于_____菌。

圖1 瀝青路面典型病害

由此可見，施工質(zhì)量對瀝青路面工程在使用過程中的安全性、壽命、舒適性等方面發(fā)揮著重要作用，加之溫拌瀝青路面工程在我國應(yīng)用還處于起步階段，因而不僅非常有必要加強對傳統(tǒng)瀝青路面工程施工質(zhì)量的控制，也要兼顧溫拌瀝青路面工程的施工質(zhì)量控制。

2 瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系研究現(xiàn)狀

2.1 國外瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系研究

國外針對瀝青路面施工質(zhì)量的研究己經(jīng)比較全面完整，形成了系統(tǒng)性的操作流程和規(guī)范。

在20世紀(jì)90年代中期，美國就開始重視由于施工質(zhì)量引起的路面破壞現(xiàn)象，并對40 多個州的瀝青路面施工和使用狀況進行質(zhì)量跟蹤和問題調(diào)查，收集了一系列的工程相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理、分析和總結(jié)后制定了施工質(zhì)量控制的規(guī)范。

1997年美國形成了較為系統(tǒng)的質(zhì)量控制和保證體系。主要思路為：在施工前期，各州通過強制性規(guī)定要求施工單位進行配合比設(shè)計并制定相應(yīng)的施工過程質(zhì)量控制計劃，并加強過程中的監(jiān)督。

2000年，AASHTO通過制定質(zhì)量管理小組的執(zhí)行手冊，嚴(yán)格規(guī)定了試驗的頻率和進度，制定這個手冊的基礎(chǔ)就是根據(jù)施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題。這一手冊被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是檢測施工過程質(zhì)量最為嚴(yán)密、有效的手段，由于其提供了量化的表示，使得該手冊更具備操作性[4]。

此外，國外還對混合料離析現(xiàn)象、壓實度指標(biāo)、檢測方法等方面進行了研究。

2.1.1 混合料離析

為了更好地控制瀝青路面施工中熱拌瀝青混合料的離析問題，1996年，華盛頓大學(xué)研究人員針對溫度離析對路面施工質(zhì)量的影響進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)溫度離析對路面施工質(zhì)量影響很嚴(yán)重，可以通過對溫度的控制來改善瀝青混合料的拌和[5]。

2.1.2 壓實度

在歐洲瀝青路面施工質(zhì)量研究中，對壓實度控制的問題涉及較多。為了能更好地控制壓實度，歐洲的相關(guān)研究人員和技術(shù)人員提出了連續(xù)檢測與控制的思想，巧妙地將壓實計裝置在振動壓路機上，通過信息反饋數(shù)據(jù)，連線壓路機，從而達到智能控制路面壓實度，實現(xiàn)施工過程中壓實質(zhì)量適時的反饋控制和動態(tài)管理。

2.1.3 檢測方法

瀝青路面施工質(zhì)量評價指標(biāo)應(yīng)該是與施工直接相關(guān)的，施工過程可以控制的指標(biāo)包括原材料質(zhì)量、混合料質(zhì)量、施工質(zhì)量等。關(guān)鍵是如何評價，國外的做法是分析檢測數(shù)據(jù)的離散性、變異性和對最終產(chǎn)品可靠度的影響。這一點相對于我國通常采用的點點對比判斷合格率的做法具有一定的先進性[6]。

2.2 國內(nèi)瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系研究現(xiàn)狀

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國已經(jīng)制定并頒布了系統(tǒng)的瀝青路面性能及施工質(zhì)量管理的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但目前我國的施工質(zhì)量控制體系主要是一種驗收指標(biāo)，等到瀝青路面施工完成變?yōu)槌善?，再進行質(zhì)量的檢驗，屬于質(zhì)量管理中的事后控制，對施工過程質(zhì)量控制的重視度不高。

國內(nèi)愈來愈多的科研和管理人員開始重視瀝青路面施工過程質(zhì)量控制的研究。許明朗[7]首先研究了項目質(zhì)量影響因素，提出了項目施工里程碑計劃，針對項目施工里程碑計劃，結(jié)合大量的試驗及檢測數(shù)據(jù)，分析了這些影響因素的變化規(guī)律，提出了減小施工質(zhì)量變異性的措施。趙文姣[8]分析了瀝青路面施工質(zhì)量控制的概念及意義和影響瀝青路面施工質(zhì)量的因素，運用統(tǒng)計學(xué)原理和VB編程技術(shù)實現(xiàn)了施工質(zhì)量控制的動態(tài)管理。

從國內(nèi)的相關(guān)研究來看，國內(nèi)對瀝青路面施工質(zhì)量的控制主要是從地理環(huán)境、設(shè)計原因、材料選擇、配合比設(shè)計（目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比驗證等）、瀝青混合料生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓等方面對影響瀝青路面工程質(zhì)量的各項因素進行分析，但不夠系統(tǒng)、全面，未對各項指標(biāo)的檢測提出更為系統(tǒng)、完整的措施，也未對其進行科學(xué)的評價。

3 國內(nèi)外溫拌瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系研究現(xiàn)狀

目前溫拌瀝青路面的施工過程基本上參照現(xiàn)有的常規(guī)規(guī)范，溫拌瀝青路面工程施工質(zhì)量控制及體系研究方面基本上仍為空白。

國內(nèi)外對溫拌瀝青路面工程的研究主要集中在技術(shù)和施工工藝方面，美國瀝青技術(shù)研究中心（NCAT）在2005～2006年，對Aspha-Min、Sasobit、Evotherm三大代表性溫拌技術(shù)開展了綜合性室內(nèi)外研究工作，并提出了相應(yīng)的技術(shù)報告[9]。

NCHRP在2007～2008年研究溫拌瀝青混合料技術(shù)的配合比設(shè)計，實施溫拌瀝青混合料的施工性能、氣體排放和路用性能研究。我國對溫拌瀝青路面的研究也集中在技術(shù)和技術(shù)試驗段應(yīng)用方面，已經(jīng)成功自主開發(fā)和應(yīng)用了各種溫拌瀝青路面技術(shù)[10,11]。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，不僅現(xiàn)有瀝青路面工程是我國道路路面鋪裝工程建設(shè)的主要方向之一，而且為了“美麗中國”的國家戰(zhàn)略目標(biāo)，溫拌瀝青路面工程也將是我國道路工程建設(shè)日后發(fā)展的趨勢之一。

但我國瀝青路面的施工質(zhì)量存在較多問題，影響了路面的使用性能，主要是缺乏全面、系統(tǒng)的工程質(zhì)量控制方法、措施和體系，加之我國瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系的不完善和不健全，而新型的溫拌瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系更是空缺，因而工程建設(shè)管理人員沒有可以借鑒的完美范本[12]。

因此，對于瀝青路面工程管理人員而言，理清瀝青路面工程施工全過程，分析瀝青路面病害產(chǎn)生的機理，了解瀝青路面施工質(zhì)量評價指標(biāo)，分析影響施工質(zhì)量的因素，運用有效的施工質(zhì)量控制措施，引入合理的施工質(zhì)量控制工藝，打造系統(tǒng)的常規(guī)瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系及前瞻性研究溫拌瀝青路面工程施工質(zhì)量控制體系是非常有必要的。

進行瀝青路面工程項目施工質(zhì)量控制體系的研究，不僅有助于提高瀝青路面工程生產(chǎn)施工水平、減少建設(shè)投資、確保施工質(zhì)量，還可為今后瀝青路面工程建設(shè)提供參考，提高工程項目管理人員在常規(guī)瀝青路面施工質(zhì)量控制方面的專業(yè)水平，為專業(yè)人員提供學(xué)習(xí)和應(yīng)用溫拌瀝青路面質(zhì)量控制體系的相關(guān)資料，完善工程項目施工質(zhì)量管理和控制體系。