公路工程中瀝青路面的施工設計分析

張軍杰

摘 要：公路工程建設促進了城市間、城市與農村之間的聯(lián)系，加快了城鄉(xiāng)經濟一體化的步伐。在公路工程中，瀝青路面施工質量直接影響公路的通行安全性與使用耐久性。因此，重視并改進公路工程的瀝青路面施工設計是延長公路使用壽命、減少交通事故發(fā)生率的需要?；诖?，本文提出了優(yōu)化公路瀝青路面的施工設計，以提升我國公路工程質量。

關鍵詞：瀝青路面;施工設計;優(yōu)化方案

中圖分類號：U416.2文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）32-0115-03

Abstract： Highway construction has promoted the connection between cities and between cities and rural areas， and has accelerated the pace of urban-rural economic integration. In highway engineering， the construction quality of asphalt pavement directly affects the traffic safety and durability of the highway. Therefore， paying attention to and improving the asphalt pavement construction design of highway engineering is the need to extend the service life of highways and reduce the incidence of traffic accidents. Based on this， this paper proposed an optimized highway asphalt pavement construction design to improve the quality of highway engineering in my country.

Keywords： asphalt pavement;construction design;optimization scheme

目前，我國公路路面施工設計采用最多的面層是瀝青路面。瀝青路面具有明顯的優(yōu)勢，瀝青材料性能優(yōu)良，能夠有效防止路面受潮，避免路面發(fā)生腐蝕，延長瀝青路面公路的壽命。因此，本文首先分析了瀝青路面的特點，然后闡述瀝青路面的常見病害及成因，最后提出了保證瀝青路面施工質量的設計方案。

1 瀝青路面概述

在當前的公路路面設計中，瀝青路面是應用范圍最廣的路面類型。瀝青路面是由集料、礦粉材料及瀝青結合料等按照一定比例拌和而成的混合料，具有較強的防滲水性、耐久性及抗損能力，能夠有效防止因自然因素和車輛荷載造成的路面損傷。瀝青路面可分為瀝青混凝土路面、瀝青穩(wěn)定碎石路面、排水式瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面等類型，在具體施工設計中，可選擇的形式較多。不同類型瀝青路面適用的公路級別及施工技術各有不同，當前，公路路面工程中常用的瀝青路面類型是瀝青混凝土路面、瀝青穩(wěn)定碎石路面。設計人員應根據(jù)公路等級要求和工程現(xiàn)場施工條件，合理選擇瀝青路面形式，并注明施工注意事項[1]。

2 公路瀝青路面常見病害及成因

同其他材質路面相比，瀝青路面有著獨特的優(yōu)勢，但就我國公路路面現(xiàn)狀來看，依然存在不少問題。

2.1 路面凹陷

在施工過程中或者后期投入使用時，若遭遇雨雪天氣，部分公路容易出現(xiàn)路面凹陷問題。主要原因是路基施工質量不達標，施工期間偷工減料。

2.2 車轍現(xiàn)象

如果瀝青混合料比例不達標，攪拌不合理，混合料內外部溫差大，就容易導致瀝青路面發(fā)生車轍病害。另外，瀝青混合料碾壓階段沒有按規(guī)定操作，碾壓不合理，沒有達到路面壓實密度標準，造成路面承載力不足，容易導致通車后路面出現(xiàn)車轍。

2.3 路面裂縫

瀝青混合料的原料不符合標準或道路發(fā)生沉降，都容易造成路面出現(xiàn)裂縫;路面排水系統(tǒng)不完善，造成路面排水不暢，長期受雨水浸泡，也容易導致路面出現(xiàn)裂縫;溫度過高或者過低、晝夜溫差大、路面長期受超荷載碾壓等因素都會引起瀝青路面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。

3 優(yōu)化公路瀝青路面的施工設計方案

3.1 施工前期準備

3.1.1 重視施工材料準備工作。瀝青路面施工的前期準備工作決定整個施工任務能否順利進行，材料準備是前期準備工作的基礎，也是合理控制成本的重要因素。因此，在對瀝青路面進行施工設計時，首先要嚴格把控材料，確保材料生產廠家具有相關資質，保證材料質量，通過詢價和對比，確定一家長期合作對象，以保證價格合理和后期服務良好。另外，材料準備要考慮施工區(qū)域的環(huán)境要求，所選材料要符合環(huán)境治理要求。總體來說，應全方位做好材料準備工作，保證材料質量，合理控制成本，既不造成浪費，又能保證施工用量，還要考慮所用材料對環(huán)境尤其是路基的影響。材料進場后，要安排專業(yè)人員對施工材料進行檢查，以確保施工正常進行。

3.1.2 加強瀝青混合料運輸管理。瀝青混合料因其性能特殊性，很容易受到外界環(huán)境的影響，因此瀝青混合料的運輸需要引起人們的足夠重視。一般用于運輸瀝青混合料的車輛噸位比較大，因此運輸期間需要保持車輛的平穩(wěn)性與安全性，行駛速度要保持穩(wěn)定，不可突然加速或突然減速，如果遇到掉頭情況，更要保證車輛的平穩(wěn)。攤鋪前，要確保運輸車輛能夠進行一定距離的路面攤鋪連續(xù)作業(yè)，以防出現(xiàn)斷層或接縫。此外，運輸混合料的車輛要及時進行清潔，防止瀝青混合料殘料留存在車上，以免混入其他混合料，影響瀝青混合料密度[3]。

3.2 優(yōu)化瀝青路面的施工設計方案

3.2.1 合理設計透層油撒布方案。在設計中，應注明噴灑透層油，徹底清除基層表面的雜物。透層油一般選用液體瀝青或乳化瀝青，噴灑溫度控制在80～120 ℃，并采用人工方式對漏噴基層進行補灑，若透層油噴灑過量，應立即撒布石屑或砂進行吸油[4]。

3.2.2 基層與面層之間可設計應力吸收層?；鶎颖砻驿佋O土工格柵或預制織物膜帶條作為應力吸收層，應力吸收層具有吸收應力，分散上面層受到的車輛荷載力及拉應力，在基層和面層間形成一個緩沖區(qū)，減小應力變化對瀝青面層的破壞，提高路面層的抗裂能力。應力吸收層也能起到隔離作用，防止路表水下滲，避免面層結構受到雨水侵蝕。

粘層油噴灑完畢后，方可鋪設土工格柵，一般選用3.0 mm厚、網格尺寸是骨料粒徑0.5～1.0倍的土工格柵。在兩幅土工格柵搭接處，縱向搭接應把后搭土工格柵15～20 cm長的部分壓在前一端端部之下;橫向搭接時，長度重疊應不小于10 cm[5]。

3.2.3 嚴格控制瀝青混合料攤鋪施工。瀝青路面施工技術的關鍵在于瀝青混合料攤鋪作業(yè)，這一環(huán)節(jié)中應用最為普遍的是攤鋪機，瀝青路面的攤鋪質量如何主要在于對攤鋪機攤鋪速度、攤鋪溫度、攤鋪寬度和厚度的控制。另外，根據(jù)不同施工任務要求，應合理選擇不同形式的攤鋪機。攤鋪前，要對燙平板進行預熱，使溫度達到100 ℃。攤鋪過程中，利用振搗裝置按照一定的振搗頻率工作。攤鋪速度必須控制在2～6 m/min，要均勻、緩慢、連續(xù)不間斷地進行攤鋪作業(yè)，不得隨意改變攤鋪速度或中途停車。在攤鋪過程中，應時刻檢查混合料有無明顯離析現(xiàn)象，檢查虛鋪的厚度。若施工時氣溫低于10 ℃，則不能進行混合料攤鋪作業(yè)[6]。

3.2.4 提高瀝青路面壓實技術。瀝青路面施工設計應對瀝青混合料的壓實工序進行重點優(yōu)化。攤鋪結束后，經檢測，混合料攤鋪工作驗收合格，應及時對混合料進行壓實，以提高路面穩(wěn)定性。瀝青混合料要經過至少三次碾壓，包括初壓、復壓、終壓。每一階段的碾壓所用機械各不相同。初壓階段選用壓實機器時主要考慮公路等級劃分，不同等級公路選用的壓實機器不同，初壓以不產生推移、開裂為原則，選用輕型鋼簡式壓路機或關閉振動裝置的振動壓路機碾壓，從外側向中心，把握好壓路機通行速度。初壓之后進行復壓，復壓階段選用的機器是重型輪胎壓路機和振動壓路機，為保證壓實質量，復壓階段兩種壓實機器同時作業(yè)，一般膠輪壓路機碾壓4～6遍，振動壓路機碾壓3～4遍。同時，要保證碾壓時路面溫度超到100 ℃，以確保瀝青路面的壓實度。復壓結束后，要進行終壓，終壓是對初壓和復壓的補充和完善，為了消除壓實中產生的輪跡，宜采用雙輪鋼簡式壓路機或關閉振動的振動壓路機進行碾壓。終壓結束后，路面仍不能滿足施工要求，應根據(jù)具體路段情況再次進行壓實，直到瀝青路面達到設計目標，滿足通行能力。

瀝青路面施工中經常會遇到彎道施工，在對彎道進行混合料攤鋪時，難度系數(shù)高，技術要求高，彎道的攤鋪質量影響瀝青路面質量。因此，在設計彎道混合料攤鋪方案時，設計人員應注意準確把握彎道攤鋪的橫坡，保證施工后路面整體的平整度。瀝青路面彎道攤鋪技術對施工人員有嚴格的技能要求，需要技術人員對彎道橫波輸入信號進行合理控制，并沿著超高側曲線，按照等弧長的原則正確劃分變坡段。在進行數(shù)值計算時，技術人員要充分考慮等弧長劃分造成的橫波值變化，如果橫波劃分不能滿足需要，技術人員還可利用手動方式旋轉橫坡調節(jié)器。彎道攤鋪施工時，還要考慮厚度調節(jié)信號這一因素，隨著鋪層的增多，厚度會逐漸減小?？紤]到彎道攤鋪技術的復雜性，施工前，施工方應對施工人員進行技術交底，根據(jù)施工方案，有計劃、有步驟地進行彎道作業(yè)。設計人員還應制定應急方案，以便隨時處理突發(fā)狀況[7]。

3.2.5 瀝青路面施工接縫的設計方案。瀝青路面施工接縫主要包括縱縫施工和橫縫施工。

3.2.5.1 縱縫施工?？v縫施工方案可采用熱接縫，這種接縫方法只能用于新鋪瀝青路面的接縫，不能用于舊路面和半幅路面的接縫。熱接縫時，要注意分兩次進行，一次是在瀝青混合料攤鋪前，一次是在瀝青混合料攤鋪后，兩次攤鋪要注意留有一定的寬度，以保證后期壓實工作的完成。對于舊路面，半幅路面進行縱縫施工時，應注意排除雜質，另外接縫時要用擋板進行隔離，根據(jù)情況也可采用切刀切齊的方法。半幅路面進行接縫時，如果又加入瀝青混合料并按照程序已完成攤鋪，可采用熱接縫方法。

3.2.5.2 橫縫施工。瀝青路面的橫縫施工要比縱縫施工復雜，技術要求更高。首先要找準橫縫施工位置，根據(jù)橫縫上、中、下三層級進行區(qū)別施工，并且相鄰橫縫之間應保留足夠大的錯位距離，正常情況下要保留1 m以上距離，便于接縫施工。路面上層橫縫施工應選用平接法，中層和下層應選用斜接法。另外，根據(jù)公路級別劃分，橫縫施工方式也不同，除一級公路不使用斜接技術，其他等級公路都可使用。

3.2.6 加強對施工人員和設備的管理。首先要加強對施工人員的管理，包括安全管理、技術管理和職業(yè)素養(yǎng)管理。施工單位要加強施工現(xiàn)場紀律管理，督促施工人員嚴格按照施工技術、施工方案和施工質量要求進行各項作業(yè)，保證施工質量。其次，要加強對設備的管理，做好設備定期檢查和維護，保證設備在施工過程中的安全運行，減少對路面的破壞，盡可能避免因設備原因對路面進行二次施工。

3.2.7 加強對瀝青路面的養(yǎng)護。瀝青路面施工完成后，一方面要通過技術手段對路面整體質量進行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時修復養(yǎng)護，以便工程按期、安全投入運行。此外，瀝青路面投入使用后，應根據(jù)預防性養(yǎng)護為主、治療性養(yǎng)護為輔的原則，建立公路信息數(shù)據(jù)庫，掌握公路所處地區(qū)的水文地質變化，并利用先進的路面檢測技術、完善的路面質量評估體系，正確評估出路面性能，設計并制定預防性、主動性修復養(yǎng)護計劃[8]。

4 結語

優(yōu)化瀝青路面施工設計是提高公路工程質量的重要手段，瀝青路面施工步驟多，涉及因素復雜。因此，在優(yōu)化瀝青路面施工設計時，人們需要充分考慮所在區(qū)域的自然環(huán)境因素，包括地形地勢、氣候條件等因素，結合當?shù)亟洕鐣l(fā)展需求，設計出經濟、科學的瀝青路面施工方案，以達到減少瀝青路面隱患、提高路面質量、延長路面使用壽命的目的。

參考文獻：

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[8]張華鋒.公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術[J].交通世界，2019（36）：20-21.