路面工程瀝青混合料上面層施工技術探究

摘要 瀝青混合料是一種在道路工程中廣泛應用的復合材料，其性能多樣、用途廣泛，是構(gòu)建高質(zhì)量道路路面的關鍵材料。文章探討了路面工程中瀝青混合料上面層施工技術的關鍵要素和實施策略，通過對材料準備、施工機械選擇、施工溫度控制，以及攤鋪和碾壓等關鍵環(huán)節(jié)的詳細分析，揭示了確保瀝青上面層施工質(zhì)量的關鍵因素，旨在為實際施工提供一定的理論指導和參考借鑒。

關鍵詞 路面工程；瀝青混合料；施工技術

中圖分類號 U414 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）17-0077-03

0 引言

隨著交通網(wǎng)絡的日益完善，路面工程作為交通基礎設施的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接關系道路的使用壽命、行車安全性和舒適性。而瀝青混合料作為路面工程中常用的材料，其上面層的施工技術更是影響路面性能的關鍵因素。該文旨在深入探究路面工程瀝青混合料上面層的施工技術，通過分析材料選擇、配合比設計、施工工藝等方面的內(nèi)容，為同類路面工程質(zhì)量提供理論與實踐指導。

1 項目概況

該項目為擴建某高速公路，路線不另辟新線，在原有高速公路兩側(cè)進行拼寬改造，全線采用沿既有高速公路“兩側(cè)拼接加寬”的改擴建方案，由雙向四車道擴建為雙向六車道，設計速度為120 km/h，路基寬度為34.5 m。該項目路面工程共有底基層3.64萬立方米，基層6.14萬立方米，封層、黏層99.76萬立方米，熱拌瀝青混凝土面層2.62萬立方米，改性瀝青混合料面層4.59萬立方米。項目路面工程上面層施工采用4 cm瀝青瑪蹄脂混合料（SMA-13），瀝青采用SBS優(yōu)質(zhì)改性瀝青，碎石采用玄武巖。

2 上面層施工

2.1 材料及機械

材料要求：改性瀝青、粗細集料、礦粉、木質(zhì)纖維等滿足規(guī)范和設計要求。

機械設備：拌和及攤鋪設備同SUP25、SUP20瀝青混凝土。壓實機具配備5臺BW203雙鋼輪振動壓路機、1臺小型振動壓路機及1輛加水車、1輛加油車。

2.2 配合比設計

混合料配合比設計遵循規(guī)范及設計要求，分為目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計及生產(chǎn)配合比驗證三個階段[1]。具體流程見圖1所示：

2.3 瀝青上面層施工

2.3.1 準備工作

施工前的準備工作。對瀝青中面層的外觀與質(zhì)量進行檢查，針對局部出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，按照既定規(guī)范進行修復，對于有污染的部位，進行鑿除并修補。中面層表面的污染物清理至表面清潔無雜質(zhì)，必要時使用高壓水槍進行沖洗。因水泥等雜物造成難以清除的污染，采用鋼絲刷等工具將表面水泥砂漿徹底鑿除，在處理后的區(qū)域加噴乳化瀝青，增強層間黏結(jié)力。如果黏層油施工時間過長，導致黏層瀝青老化或受到灰塵污染，必須重新清潔表面，重新噴灑黏層瀝青。在路緣石、路肩滑模或橋梁護欄面層高程內(nèi)涂刷乳化瀝青，以形成有效的防水層，防止水分滲入造成損害。

2.3.2 試鋪階段

上面層施工開工前，先在線外或匝道做試鋪路段，再做主線試鋪，主線試鋪路段宜選擇直線段，長度以400 m左右為宜。采用兩種碾壓方案，試鋪后決定最佳碾壓方案。

試鋪路段施工主要分為試拌和試鋪兩個主要階段，其具體內(nèi)容如下：

在試拌階段，主要是生產(chǎn)組合和拌和機的操作方式，需要對工程的特點、規(guī)模、土質(zhì)情況、作業(yè)場地、作業(yè)時間及經(jīng)濟效益等因素進行全面分析，根據(jù)分析結(jié)果，選擇主導施工機械。根據(jù)工程所需的總生產(chǎn)量，結(jié)合每臺機械的平均生產(chǎn)能力，計算出所需的機械數(shù)量。根據(jù)施工項目的具體情況，需要對機械進行適當?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化。校驗瀝青拌和樓的摻配比例、瀝青用量、木質(zhì)纖維噴吹時間以及濕拌時間，通過試拌驗證生產(chǎn)配合比，決定正式生產(chǎn)所用的礦料配合比和油石比。

進入試鋪階段，首先確立攤鋪機的精確操作模式，涵蓋選擇合適的攤鋪技術、設定適宜的攤鋪溫度范圍、調(diào)控最佳的攤鋪行進速度，以及明確初步振搗夯實的方法和所需強度及自動找平系統(tǒng)的效果等。通過試鋪過程測定松鋪系數(shù)，評估攤鋪機的實際作業(yè)效能。路面的壓實工作至關重要，需要在試鋪路段進行多次試壓，以探索滿足設計壓實度要求的最佳壓實工藝和流程，包括確定碾壓時間段、壓實次序、碾壓溫度范圍、碾壓速度，以及靜壓與振壓的結(jié)合次數(shù)等[2]。施工縫的處理也是試鋪階段需要重點解決的問題，瀝青上面層的施工縫應緊密結(jié)合且平整美觀。上面層的松鋪系數(shù)也是這一階段需要精確測定的關鍵參數(shù)。

2.3.3 瀝青混合料的拌和

拌和時間及加料次序參照圖1選用，使所有集料顆粒全部裹敷瀝青混合料，并以瀝青混合料拌和均勻為度。

圖1 拌和時間及加料次序

在加熱過程中，集料的溫度應略高于瀝青，一般高出10～15℃，瀝青能夠完全裹覆在集料顆粒表面，實現(xiàn)均勻混合。對于生產(chǎn)過程的監(jiān)控，拌和樓控制室起著關鍵作用。控制室應逐盤記錄瀝青和各種礦料的用量及拌和溫度，每盤混合料的配比和溫度都應符合標準。此外，還需定期對拌和樓的計量系統(tǒng)和測溫設備進行校準。

在礦料級配控制方面，優(yōu)化礦粉的添加方式有助于避免礦質(zhì)混合料中0.075 mm以下顆粒含量偏低的問題?；旌狭系膬Υ鏁r間須嚴格控制，長時間儲存可能導致瀝青析漏，影響混合料的性能，混合料在儲料倉中的存放時間應盡可能短，避免過夜儲存。每天生產(chǎn)結(jié)束后，應通過拌和樓打印的數(shù)據(jù)進行總量核對，同時對礦料級配進行在線抽查。計算平均施工級配和油石比，并與設計值進行對比，使生產(chǎn)質(zhì)量與設計要求相符。

2.3.4 瀝青混合料的攤鋪

瀝青混合料的攤鋪應采用兩臺攤鋪機梯隊聯(lián)合進行，攤鋪速度應根據(jù)實際情況在1.5～3 m/min范圍內(nèi)調(diào)整，橋面部分則不宜超過2 m/min，保持緩慢、均勻、不間斷的攤鋪節(jié)奏。

上面層的施工應借助非接觸式平衡梁裝置控制攤鋪厚度和平整度。當兩臺攤鋪機聯(lián)合作業(yè)時，前機在前、后機在后，后機需跨越前機留下的縱向接縫5～10 cm。兩臺機器之間的距離應控制在10 m以內(nèi)。

螺旋布料器、料門開度、鏈板送料器及轉(zhuǎn)速等應相互匹配，起步前預先調(diào)整好料量，避免離析現(xiàn)象，并實時觀察分析粗細料的均勻性以作出相應調(diào)整。

熨平板應預熱至100℃以上，并保持平整，使初始壓實度不低于85%。攤鋪機的熨平板應緊密拼接，防止因縫隙導致鋪面出現(xiàn)條痕。運料車應在刮板尚未完全露出，尚有約10 cm厚熱料時開始卸料，盡量避免攤鋪機攏料，以減少面層離析。

2.3.5 瀝青混合料的碾壓

碾壓方法如圖2所示：

圖2 碾壓方法示意圖

初壓、復壓及終壓階段均應采用鋼輪振動壓路機進行碾壓。在碾壓過程中，應遵循“緊跟、慢壓、高頻、低幅”的原則，避免在低溫時反復碾壓導致石料損壞[3]。初壓和復壓階段應各配置兩臺壓路機，碾壓段長度控制在20～30 m之間，且嚴禁使用輪胎壓路機。

瀝青混合料在攤鋪后應立即進行壓實作業(yè)，不得延誤。在初壓和復壓過程中，采用同類壓路機并列成梯隊進行壓實，避免采用首尾相接的縱列方式。靜壓時壓路機應重疊1/3～1/4幅寬，振動碾壓時重疊寬度不應超過20 cm。隔離劑應選用潔凈水，并嚴格控制其噴灑量和均勻性。壓路機的碾壓速度應根據(jù)初壓、復壓、終壓的不同階段，以及壓路機的類型進行合理調(diào)整，確保以緩慢而均勻的速度進行碾壓。

對于松鋪厚度、碾壓順序、遍數(shù)、速度及溫度等關鍵參數(shù)，應設置專崗進行檢查，確保各項指標符合規(guī)范要求。路面的碾壓遍數(shù)應嚴格控制，在達到規(guī)定壓實度或空隙率要求后，應避免過度碾壓。若在碾壓過程中發(fā)現(xiàn)瀝青瑪蹄脂上浮、石料壓碎或棱角磨損等過碾壓現(xiàn)象，應立即停止碾壓。壓實作業(yè)完成后24 h內(nèi)，應禁止施工車輛通行，保證路面質(zhì)量不受影響。

2.3.6 施工接縫的處理

（1）縱縫處理。

熱接縫處理。當采用兩臺或多臺攤鋪機梯隊聯(lián)合作業(yè)時，通常使用熱接縫處理。在已攤鋪的部分，留下10～20 cm寬的區(qū)域暫不碾壓，作為后續(xù)部分的基準面[4]。新鋪的瀝青混合料與前部分應重疊5～10 cm，通過跨接縫碾壓消除接縫痕跡。

冷接縫處理。如果不能采用熱接縫，例如半幅施工的情況，可以采用冷接縫技術。對已鋪部分進行切割和清理，確保邊緣整齊。然后，在接縫處涂抹黏層油，再鋪新料。通過靜壓和振動壓實的方式，確保接縫處的壓實度和平整度。

（2）橫縫處理。

平接縫處理。在路面施工中斷時，通常使用平接縫處理。使用直尺確定接縫位置，并清除接縫處的廢料。涂抹黏層油，進行新混合料的攤鋪。在碾壓時，先用壓路機進行橫向碾壓，再轉(zhuǎn)為縱向碾壓，確保接縫處的壓實度和平整度。

3 上面層質(zhì)量檢查

（1）瀝青上面層主要檢測項目有厚度、平整度、寬度、橫坡度、壓實度、構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)及攤鋪的均勻性等。

（2）外觀檢查。

1）出現(xiàn)表面裂縫、松散、推擠、碾壓輪跡、油丁、泛油、離析等現(xiàn)象時，應及時處理到位。

2）每天的橫向施工接縫處不得有瀝青枯焦現(xiàn)象。

3）上面層鋪筑完成后，路面不得出現(xiàn)積水，出現(xiàn)積水位置應返工處理。

具體檢測項目及允許誤差見表2所示：

4 結(jié)論

瀝青混合料上面層的施工技術是確保路面質(zhì)量和使用性能的核心環(huán)節(jié)。通過優(yōu)化施工工藝、提高施工精度和加強質(zhì)量控制，能夠顯著提升路面的平整度、抗滑性和耐久性。施工過程中的材料選擇、配合比設計、拌和工藝，以及運輸、攤鋪和壓實等環(huán)節(jié)均對路面質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。合理的材料選擇和配合比設計是確保瀝青混合料性能穩(wěn)定的基礎，而施工操作則是實現(xiàn)高質(zhì)量路面的關鍵。通過合理的接縫設計和施工措施，可以有效減少路面裂縫和不平整現(xiàn)象，提高路面的整體美觀度和使用性能。在施工過程中，應嚴格執(zhí)行質(zhì)量控制標準，加強質(zhì)量檢測和評估，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的質(zhì)量問題。

參考文獻

[1]于濤.瀝青混合料的動荷載響應特征及瀝青路面黏彈性力學研究[J].浙江水利水電學院學報，2024（1）：70-74.

[2]陸云峰.公路瀝青路面施工技術和質(zhì)量控制措施分析[J].工程技術研究，2024（1）：128-130.

[3]趙紅衛(wèi).高速公路SBS改性瀝青混合料面層施工技術研究[J].建筑機械，2024（5）：234-236.

[4]程軍，東兆輝，郭倫良，等.AC-13C改性瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制[J].交通世界，2020（32）：81-82.