高速公路瀝青路面施工過程存在問題及采取措施

許 桂 青

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

0 引言

在省內(nèi)高速公路瀝青混凝土路面施工實(shí)踐中，由于施工機(jī)械設(shè)備、施工原材料、施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)芰Φ纫蛩氐木C合影響，導(dǎo)致高速公路瀝青混凝土路面施工存在部分問題和缺陷，嚴(yán)重影響了后期的路用性能和服役年限。為了盡可能降低高速公路瀝青混凝土路面的施工缺陷，提升高速公路的綜合承載能力和行車舒適性，本文以省內(nèi)某高速公路瀝青混凝土路面施工為研究對(duì)象，就施工過程中存在的缺陷和問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，并針對(duì)性提出了解決對(duì)策。

1 高速公路瀝青混凝土路面施工存在的問題

1.1 瀝青質(zhì)量把控不到位，瀝青集料巖性確定方式有缺陷

在省內(nèi)高速公路瀝青混凝土路面施工中，使用的瀝青混合料大多來自省內(nèi)，在瀝青混合料進(jìn)場(chǎng)前，均會(huì)對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)，以保證瀝青混合料質(zhì)量?？紤]到瀝青混合料是瀝青混凝土路面施工中主要使用的材料，具有使用量大，價(jià)格高等特點(diǎn)，由于在需求旺盛期，瀝青混合料供應(yīng)持續(xù)緊張，部分殘次品混入了施工現(xiàn)場(chǎng)。雖然目前省內(nèi)在瀝青進(jìn)場(chǎng)前對(duì)瀝青混合料的針入度、延度及軟化點(diǎn)三大基本指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)檢測(cè)，但殘次瀝青混合料在老化前后的三大指標(biāo)均能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的下限值，由于檢測(cè)方式過于單一，且指標(biāo)制定欠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致部分殘次瀝青混合料進(jìn)入了施工現(xiàn)場(chǎng)。此外，省內(nèi)高速公路瀝青混凝土集料巖性確定方面也存在部分缺陷。在省內(nèi)施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，為了提升試驗(yàn)檢測(cè)效率，在辨別瀝青混合料集料巖性過程中，一般委托經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師或者生產(chǎn)商對(duì)集料進(jìn)行肉眼觀測(cè)，或者僅僅出具一份定性的瀝青混凝土集料巖石分類組成報(bào)告，沒有嚴(yán)格依照巖石內(nèi)的微量化學(xué)元素確定巖性分類，由于試驗(yàn)檢測(cè)無法定量評(píng)價(jià)，導(dǎo)致混合料巖性分析結(jié)果與實(shí)際情況存在較大的偏差。

1.2 瀝青混合料黏附性提升措施不足

目前，在省內(nèi)高速公路瀝青混凝土路面施工過程中，在對(duì)瀝青混合料中的粗集料黏附性改善過程中，使用的措施和方式僅僅通過添加抗剝落劑，但最新發(fā)布的JTG F 40—2017公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中明確了多種改善瀝青混合料中粗集料的黏附性方法。最新規(guī)范中指出，在瀝青混合料粗集料黏附性不滿足施工要求時(shí)，可以摻加適量的熟石灰、水泥或者飽和石灰水進(jìn)行處理，若黏附性能明顯不足，可繼續(xù)加入一定比例的抗剝落劑以增強(qiáng)提升效果，或者可以考慮使用成本更高的改性瀝青混合料，確保瀝青混合料的水穩(wěn)性滿足要求。省內(nèi)高速公路施工過程中，對(duì)粗集料黏附性改善一般直接加入抗剝落劑，由于改進(jìn)方式單一，且所使用的抗剝落劑的熱穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測(cè)工作也經(jīng)常被忽視。在新發(fā)布的規(guī)范中，明確指出，在瀝青混合料粗集料中添加抗剝落劑只能起到輔助改善集料黏附性的作用，但新規(guī)范中提到的添加熟石灰、水泥及改性瀝青的方式在省內(nèi)高速公路瀝青混凝土路面施工過程中很少使用。

1.3 現(xiàn)有瀝青混凝土粗集料黏附性試驗(yàn)方式存在缺陷

在省內(nèi)高速公路瀝青混凝土路面施工過程中，瀝青混合料粗集料試驗(yàn)方法一般有水煮法和水浸泡法兩種，但經(jīng)大量試驗(yàn)和工程實(shí)踐表明，水煮法和水浸泡法兩種方法獲取的試驗(yàn)結(jié)果截然不同。省內(nèi)施工過程中，一般均使用相對(duì)簡(jiǎn)單的水煮法，由于水煮法檢測(cè)結(jié)果誤差較大，在設(shè)計(jì)和施工前使用水煮法測(cè)定后的瀝青混合料，其黏附性滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但在具體施工過程中，其黏附性尚未達(dá)到既定的規(guī)范要求，為了保證順利施工，施工方會(huì)添加大量的抗剝落劑以彌補(bǔ)黏附性，但通過上文分析可知，最新出臺(tái)的JTG F 40—2017公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范指出，單純通過添加抗剝落劑無法滿足瀝青混合料黏附性條件，因此，目前省內(nèi)普遍使用的水煮法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)有的施工技術(shù)要求。

2 高速公路瀝青混凝土路面施工問題解決對(duì)策

2.1 增加檢測(cè)指標(biāo)，量化檢測(cè)結(jié)果

為了進(jìn)一步提升瀝青混合料及相關(guān)原材料的質(zhì)量把控能力，保證質(zhì)量不滿足施工規(guī)范及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件的瀝青混合料不流入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)的精度，建立量化指標(biāo)管理體系。在保證施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和參照標(biāo)準(zhǔn)的前提下，引進(jìn)瀝青老化殘留延性指標(biāo)檢測(cè)，將其列入常規(guī)檢測(cè)范圍中。此外，在瀝青材料進(jìn)場(chǎng)及施工檢測(cè)前，為了盡可能降低和壓縮瀝青運(yùn)輸車輛的場(chǎng)外等待時(shí)間，提升試驗(yàn)檢測(cè)和施工效率，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)先安排瀝青旋轉(zhuǎn)膜的現(xiàn)場(chǎng)加熱試驗(yàn)；此外，考慮到兩種試驗(yàn)方式的耗時(shí)不同，建議使用烘烤提前加熱方式，老化試驗(yàn)僅僅需要90 min左右，完全滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基本條件。此外，在集料巖性測(cè)定過程中，應(yīng)提升傳統(tǒng)定性檢測(cè)技術(shù)手段，要求瀝青混合料供應(yīng)商在進(jìn)場(chǎng)前就提交由第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的巖性定量分析報(bào)告，其中必須明確出二氧化硅的具體含量，保證瀝青混合料集料巖性指標(biāo)滿足最新規(guī)范要求。

2.2 使用可靠的瀝青混合料黏附性提升措施

在省內(nèi)大部分施工項(xiàng)目中，提升瀝青混合料黏附性指標(biāo)的方式還停留在單純?cè)黾涌箘兟鋭┑膶用?，最新的JTG F 40—2017公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中明確指出，抗剝落劑只能起到輔助提升瀝青混合料黏附性指標(biāo)的層面，換言之，單純使用抗剝落劑，其黏附性指標(biāo)提升極其有限，必須綜合使用諸如：添加熟石灰、水泥及飽和石灰水等技術(shù)，豐富現(xiàn)有的瀝青混合料黏附性提升措施和手段，提升黏附性提升質(zhì)量。通過現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)踐表明，通過添加一定比例的熟石灰、水泥或飽和石灰水或推廣施工改性瀝青等方式，能夠顯著提升瀝青混合料的水穩(wěn)特性，削弱瀝青混合料的高溫及低溫敏感性，提升瀝青路面在惡劣環(huán)境下的服役能力。在具體方式選用上，必須從前期設(shè)計(jì)切入，緊密聯(lián)系施工環(huán)境因素，做好施工方案比選研究，切實(shí)采用更符合施工實(shí)際的方式以提升瀝青混合料各方面的性能和指標(biāo)。

2.3 優(yōu)化現(xiàn)有混合料中粗集料黏附性實(shí)驗(yàn)方式

雖然水煮試驗(yàn)法在混合料粗集料實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)效率高，且試驗(yàn)難度較低，操作便捷，且通過水煮法能夠明顯觀察到瀝青混合料表面的剝落問題，在施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中使用最為廣泛，但由于試驗(yàn)抗人為干擾能力低，經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不可靠。為了提升現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，提高施工質(zhì)量，在省內(nèi)高速公路施工過程中，應(yīng)該全面推廣使用水浸法。水浸試驗(yàn)法，先通過標(biāo)準(zhǔn)篩篩選粒徑介于9 mm～13 mm的集料，洗凈烘干后，采用四分法稱量100 g樣本，與待檢測(cè)瀝青熱拌，成型后，選取標(biāo)準(zhǔn)試塊浸泡在溫度為80 ℃的恒溫水箱中40 min，再評(píng)價(jià)瀝青表面剝落情況。同水煮法相比，水浸法測(cè)定結(jié)果更加精準(zhǔn)可靠；此外，由于水浸法浸水試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)(40 min)，且實(shí)驗(yàn)條件較水煮法更加嚴(yán)格、詳細(xì)，而且試驗(yàn)條件明確，實(shí)驗(yàn)過程中抗人為干擾能力較高，不易于人為操縱，試驗(yàn)后不同集料間與瀝青的黏附性檔次較明顯。