瀝青路面公路施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

楊波

作者簡介：楊 波（1987—），工程師，主要從事道路與橋梁工程施工與管理工作。

文章針對(duì)高速公路瀝青路面現(xiàn)狀，分析了瀝青路面施工的影響因素，從施工優(yōu)化方案設(shè)計(jì)、施工前期材料的準(zhǔn)備、材料攪拌及運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等方面，介紹了瀝青路面公路施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施。

瀝青路面;施工技術(shù); 質(zhì)量控制

U415.6A060193

0 引言

隨著交通荷載要求的不斷增加，推動(dòng)了瀝青路面公路施工技術(shù)的改進(jìn)。雖然我國瀝青路面施工技術(shù)有了很大進(jìn)步，但是仍然存在較大提升空間[1]。依據(jù)多年的瀝青路面施工經(jīng)驗(yàn)和施工效果可知，施工前期的材料準(zhǔn)備工作，因材料質(zhì)量控制不足，影響了施工質(zhì)量[2]。另外，設(shè)備作業(yè)控制及施工工藝的應(yīng)用也存在一些問題。為了提高瀝青路面施工質(zhì)量，本文嘗試探究施工質(zhì)量控制措施。

1 高速公路瀝青路面現(xiàn)狀分析

瀝青路面項(xiàng)目相對(duì)復(fù)雜，容易受多種因素影響，導(dǎo)致項(xiàng)目質(zhì)量下降。大部分項(xiàng)目資料顯示，因施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制不到位，導(dǎo)致施工技術(shù)指標(biāo)未能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)情況較多，不僅降低了路面行車的安全性，也對(duì)行車的舒適性造成了嚴(yán)重影響[3]。所以，急需對(duì)施工質(zhì)量控制措施展開研究。據(jù)調(diào)查，我國瀝青路面車流量比較大，公路使用一段時(shí)間后路面就出現(xiàn)了不同程度的損壞，破損時(shí)間較預(yù)期時(shí)間早很多[4]。

其中，病害發(fā)生比較頻繁的路段為半填半挖、填方等路段。另外，部分公路的縱向和橫向皆出現(xiàn)了裂縫，并且坑槽、車轍等均產(chǎn)生了質(zhì)量問題[5]。由于部分路段損壞嚴(yán)重，給車輛通行帶來了影響。

2 瀝青路面質(zhì)量影響施工因素

通常情況下，材料選取、施工工藝應(yīng)用、施工設(shè)備控制等多項(xiàng)工作內(nèi)容均會(huì)對(duì)瀝青路面質(zhì)量造成較大影響[6]。施工期間，多種施工材料的油石比和級(jí)配均需要按照項(xiàng)目施工規(guī)范設(shè)計(jì)，經(jīng)過試驗(yàn)分析，最終確定材料方案[7]。另外，材料放入攪拌機(jī)作業(yè)時(shí)間的設(shè)置，同樣對(duì)施工質(zhì)量有一定影響。如果攪拌時(shí)間過短，配備的材料就會(huì)因材料分布不均勻?qū)е聻r青老化。

依據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，攤鋪混合料也是瀝青施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素。在施工期間需要觀察溫度變化情況，當(dāng)溫度超出正常范圍時(shí)，路面的施工質(zhì)量就會(huì)下降[8]。關(guān)于道路碾壓環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，需要合理設(shè)置施工工序，如果施工設(shè)備選取錯(cuò)誤，或者作業(yè)參數(shù)設(shè)定不合理，都會(huì)降低瀝青施工質(zhì)量。由于氣候?qū)β访媸┕び绊戄^大，該項(xiàng)作業(yè)參數(shù)數(shù)值的設(shè)定需要考慮溫度因素，擬定正確的施工策略。

3 瀝青路面公路施工技術(shù)及質(zhì)量控制

3.1 施工優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

施工方案優(yōu)化分為施工前準(zhǔn)備工作優(yōu)化和施工期間施工技術(shù)優(yōu)化兩部分。其中，施工前準(zhǔn)備工作優(yōu)化要點(diǎn)如下：

（1）檢查施工設(shè)備狀況，確保各設(shè)備處于良好狀態(tài)，符合技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（2）檢查道路兩側(cè)的路緣石，包括高程、完好程度等，如果發(fā)現(xiàn)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，立即采取相應(yīng)處理措施進(jìn)行調(diào)整。

（3）所有結(jié)構(gòu)物接觸面涂上薄薄的瀝青，包括檢查井、路緣石等。

關(guān)于施工期間施工技術(shù)的優(yōu)化要點(diǎn)如下：

（1）合理控制材料攪拌時(shí)間，根據(jù)現(xiàn)場施工需求，有序安排材料的運(yùn)輸工作，確保材料被運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)，并安全存儲(chǔ)。

（2）施工期間觀察攤鋪工藝實(shí)施是否符合標(biāo)準(zhǔn)，包括攤鋪速度、攤鋪連續(xù)性、鋪筑層高度設(shè)置、接縫處理等。

（3）按照設(shè)計(jì)碾壓工藝方案，有序操控不同類型碾壓設(shè)備，設(shè)置的參數(shù)數(shù)值要求在適宜作業(yè)范圍內(nèi)。除了觀察參數(shù)數(shù)值設(shè)置合理性以外，還對(duì)設(shè)備作業(yè)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備作業(yè)異常，立即停止作業(yè)，并檢修。

（4）測(cè)量放樣，設(shè)定直線間距為10 m，在每個(gè)點(diǎn)布設(shè)一個(gè)鋼筋樁。設(shè)定平曲線間距為5 m，在每個(gè)點(diǎn)布設(shè)一樁，該樁與攤鋪結(jié)構(gòu)層的距離為20 cm，按照此規(guī)定做好測(cè)量工作。

3.2 施工前期材料的準(zhǔn)備工作

施工前期材料的選取非常重要，對(duì)于瀝青路面施工項(xiàng)目而言，主要材料同時(shí)包括粗集料和細(xì)集料，由于材料類別不同，質(zhì)量技術(shù)要求存在一定差異。

3.2.1 粗集料質(zhì)量技術(shù)

粗集料指標(biāo)較多，需要采取不同的試驗(yàn)方法，確定材料指標(biāo)范圍：（1）石料壓碎值，要求≤22%;（2）表觀相對(duì)密度，要求≥2.6%;（3）堅(jiān)固性，要求≤12%;（4）水洗法（顆粒含量不足0.075 mm），要求≤1%;（5）瀝青與粗集料的粘附性，要求≥4級(jí);（6）洛杉磯磨耗損失，要求≤28%;（7）吸水率，要求≤2%;（8）針片狀顆粒含量，要求≤10%;（9）軟石含量，要求≥1%。

3.2.2 細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)

采取不同的試驗(yàn)方法，確定細(xì)集料指標(biāo)范圍：（1）表觀相對(duì)密度，要求≥2.5%;（2）砂當(dāng)量，要求≥65%;（3）菱角性（流動(dòng)時(shí)間），要求≥30 s;（4）堅(jiān)固性（>0.3 mm），要求≥12%;（5）亞甲藍(lán)值，要求≥25 g·kg-1。

按照上述材料選取范圍要求，做好材料準(zhǔn)備工作。施工期間，部分材料因?qū)Νh(huán)境溫度要求較高，需要注意存儲(chǔ)環(huán)境溫度控制。例如，瀝青材料存儲(chǔ)罐內(nèi)溫度應(yīng)≤160 ℃。

3.3 材料攪拌及運(yùn)輸

施工材料攪拌偏差較大，容易對(duì)施工質(zhì)量造成影響。本研究根據(jù)瀝青路面施工要求，設(shè)定了攪拌容許偏差，如表1所示。

表1中記錄了瀝青路面項(xiàng)目材料攪拌期間涉及的6項(xiàng)重要指標(biāo)數(shù)值容許偏差，按照此控制標(biāo)準(zhǔn)，將瀝青材料和集料同時(shí)添加到攪拌設(shè)備中。攪拌期間注意時(shí)間的控制，確保材料攪拌均勻。檢查攪拌好的材料是否存在以下3種情況：

（1）花白料。

（2）粗料與細(xì)料分離比較嚴(yán)重。

（3）材料結(jié)團(tuán)成塊。

如果存在上述1種及以上情況，則不可以使用。從攪拌設(shè)備輸出口流出的材料需要經(jīng)過保溫處理才可以使用。其中，材料存放位置為成品儲(chǔ)料倉，存儲(chǔ)時(shí)間為72 h。如果儲(chǔ)料溫度未能達(dá)到攤鋪標(biāo)準(zhǔn)，需要借助溫度調(diào)節(jié)設(shè)備對(duì)材料溫度進(jìn)行調(diào)整。

關(guān)于材料的運(yùn)輸，選取容量為15 t的自卸車作為材料運(yùn)輸裝置。裝車和卸車均需要檢查材料質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，裝車前按照材料制備標(biāo)準(zhǔn)檢查，卸車過程中觀察粗料與細(xì)料是否分離，必須保證這兩個(gè)環(huán)節(jié)材料均無問題。由于材料運(yùn)輸汽車的位置對(duì)粗料與細(xì)料分離具有一定影響，所以每次卸車后，需要調(diào)整汽車位置。另外，汽車行駛過程中，需要在材料的表面覆蓋一層篷布，從而避免空氣與材料接觸過多影響材料質(zhì)量。

3.4 攤鋪工藝

攤鋪工藝的實(shí)施，本研究從以下幾個(gè)方面提出施工要點(diǎn)，從而達(dá)到改善攤鋪施工工藝的目的。

（1）選取LTU125型號(hào)設(shè)備作為瀝青攤鋪設(shè)備，設(shè)定攤鋪?zhàn)鳂I(yè)寬度為12.5 m，按照此標(biāo)準(zhǔn)全寬度刮平。為了充分發(fā)揮自動(dòng)找平設(shè)備作業(yè)功效，本研究在設(shè)備作業(yè)控制上進(jìn)行了優(yōu)化處理。其中，橫坡控制器作用于橫坡路面，以鋼絲作為參考線，掛在金屬邊樁上進(jìn)行控制，確保攤鋪層的高程部位得以自動(dòng)找平，這使找平處理方案的精度為0.1%。

（2）在攤鋪過程中，采用運(yùn)輸攤鋪方法，緩慢地將混凝土材料攤鋪到路面上，注意操作要連貫，保證材料不間斷地?cái)備仭Ｒ运土掀鞲叨葹闇?zhǔn)，控制攤鋪設(shè)備螺旋送料機(jī)的高度，要求不得低于標(biāo)準(zhǔn)高度的2/3。

（3）調(diào)整各層橫向接縫位置，要求上層與下層接縫位置均錯(cuò)開，錯(cuò)開參數(shù)應(yīng)≥50 cm。

3.5 碾壓工藝

瀝青路面碾壓分為初壓、復(fù)壓、終壓3個(gè)階段，每個(gè)階段選取的壓路機(jī)類別不同，并且作業(yè)速度及溫度限定范圍存在較大差異。如表2所示為壓路機(jī)碾壓作業(yè)速度設(shè)置方案。

表2中，瀝青路面初壓選取的設(shè)備為鋼筒式壓路機(jī)、振動(dòng)式壓路機(jī)，作業(yè)期間瀝青溫度不得低于120 ℃。其中，鋼筒式壓路機(jī)作業(yè)速度≤3 km·h-1，作業(yè)控制范圍為1.5～2.1 km·h-1;振動(dòng)式壓路機(jī)作業(yè)模式為靜壓或者振動(dòng)，作業(yè)速度≤3 km·h-1，作業(yè)控制范圍為1.6～2.4 km·h-1。復(fù)壓和終壓選取的壓力機(jī)類別相同，均需要表2中的3種壓力機(jī)作業(yè)。其中，鋼筒式壓路機(jī)作業(yè)速度最大值相同，作業(yè)速度控制范圍基本相同，輪胎式壓路機(jī)作業(yè)速度最大值及范圍均不相同，振動(dòng)式壓路機(jī)作業(yè)模式不同，作業(yè)速度最大值相同，適宜范圍不同。

4 結(jié)語

本文圍繞瀝青路面公路施工質(zhì)量控制問題展開研究，通過分析瀝青路面施工影響因素，挖掘施工質(zhì)量改善突破口。本質(zhì)量控制方案分為兩部分，其中一部分為材料選取控制標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，另外一部分由材料攪拌及運(yùn)輸、攤鋪工藝、碾壓工藝質(zhì)量控制組成。其中，施工工藝質(zhì)量控制方案涵蓋了施工條件、施工方法、施工設(shè)備的選取等內(nèi)容，希望對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量的改善有所幫助。

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