瀝青混凝土公路施工技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用探析

魏運(yùn)瀟

（中國葛洲壩集團(tuán)第三工程有限公司，陜西 西安 710077）

引言

公路建設(shè)中常用到瀝青混凝土。這種材料不僅便捷、好操作，且在實(shí)際施工中可以降低操作復(fù)雜程度，還可以幫助項(xiàng)目單位控制施工成本。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路建設(shè)單位對這種材料的運(yùn)用的重視程度逐漸上升，利用其特性，不斷完善施工工藝，降低人為操作失誤的問題。降低瀝青混凝土施工中不規(guī)范操作的比例，有利于提高公路工程的質(zhì)量，從而促進(jìn)公路事業(yè)的發(fā)展。

一、必要性

瀝青混凝土公路，及其面層為瀝青混凝土。這種材料的組成成分有礦料、路用瀝青材料等，其中礦料不僅要經(jīng)過嚴(yán)格的人工選配，還需要有一定的級配標(biāo)準(zhǔn)。兩者相互拌合也需要在一定的條件下完成，其中瀝青材料的用量比例十分講究。常用的礦料有碎石、軋碎礫石和礦粉等。

瀝青混凝土常見的工藝分為熱拌和冷拌。熱拌的操作一般為地點(diǎn)集中制，常用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行處理。[1]

與傳統(tǒng)的水泥路面相比，瀝青混凝土路面在提高施工便捷性、縮短施工周期、降低施工資源用料和施工成本等方面具有優(yōu)越性。而當(dāng)前社會快速發(fā)展，城市化進(jìn)度對交通運(yùn)輸?shù)囊笠膊粩嗵嵘?，這就需要公路施工必須“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”，瀝青混凝土公路就在提高路面平整性、耐磨性等方面凸顯優(yōu)勢。除此之外，如果后期維護(hù)工作十分到位，瀝青混凝土公路的維修成本和維修時(shí)間都可以大幅度下降，其受損程度也十分輕微，這對高強(qiáng)度的路面運(yùn)輸需求達(dá)成一致。

在交通運(yùn)輸過程中，相比于傳統(tǒng)路面，車輛在瀝青混凝土路面上行駛時(shí)，噪音更小，車輛自身輪胎和車身的磨損程度也更小，且車輛運(yùn)行時(shí)車內(nèi)人員的感受良好。這些特點(diǎn)對于提高城市居民出行舒適程度和居住環(huán)境安靜程度都具有有利影響。

為了保證瀝青混凝土公路充分發(fā)揮上述幾點(diǎn)，施工單位應(yīng)當(dāng)對施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，從組織施工方案到提高施工管理水平，再到施工工藝的細(xì)節(jié)處理，管理人員都應(yīng)該盡可能平衡施工管理水平和施工成本之間的關(guān)系，不斷促進(jìn)城市交通運(yùn)輸?shù)谋憷?，為緩解交通壓力提供幫助?/p>

二、施工要求

從路面施工工藝和技術(shù)方面進(jìn)行分類，瀝青混凝土公路的施工要求主要分為四類：

（一）一般要求

熱拌工藝中，混凝土拌和的混合料應(yīng)當(dāng)按照最大粒徑進(jìn)行分類，分為中粒徑、細(xì)粒徑等五種類型。此外，瀝青混凝土面層和分層的集料在厚實(shí)程度上也應(yīng)該相匹配。

（二）承載力

日常交通運(yùn)輸過程中，除了私家轎車，公路上還會行駛大型、重型車輛，這對公路路面和基層的承載能力要求較高。[2]如果基層和路面質(zhì)量不過關(guān)，或結(jié)構(gòu)松散不具備相應(yīng)的荷載能力，則長時(shí)間車輛反復(fù)碾壓的沖擊力，會在一定期限內(nèi)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象，這對公路使用壽命的延長極為不利，也會無形中增加公路養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)成本。

（三）抗疲勞性

公路工程應(yīng)當(dāng)盡可能延長自身的使用壽命，在保證人們?nèi)粘３鲂行枨蟮耐瑫r(shí)為美化市容做出一定的貢獻(xiàn)。如果一項(xiàng)公路工程未具備相應(yīng)的抗疲勞性，則公路會在使用年限內(nèi)就出現(xiàn)開裂等十分嚴(yán)重的損壞。這也不利于節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，對居民出行也會產(chǎn)生影響。

（四）穩(wěn)定性

公路工程一年四季都會暴露在外界，因此瀝青混凝土必須具備足夠的穩(wěn)定性以面對極端天氣或季節(jié)變化帶來的影響。夏季高溫天氣中，公路會受到長時(shí)間的暴曬，加之車輛反復(fù)碾壓，路面會出現(xiàn)形變或側(cè)向流動等現(xiàn)象。而雨水等特殊天氣中，路面溫差突然拉大，局部氣溫降低直到超出路面承受能力范圍內(nèi)時(shí)，瀝青特有的粘合度會大幅度下降，此時(shí)路面凹陷等問題就出現(xiàn)了。因此，瀝青混凝土路面施工中一定要控制質(zhì)量，確保其具有穩(wěn)定性，以應(yīng)對各種不可控的自然因素影響。

三、技術(shù)準(zhǔn)備工作

為了控制公路工程的整體質(zhì)量，在開展瀝青混凝土路面施工前就需要提高對質(zhì)量控制的重視程度，完善技術(shù)準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作的目的主要是縮短工期、提高施工質(zhì)量、避免出現(xiàn)返工等問題。具體施工準(zhǔn)備如下：

（一）對項(xiàng)目所在地和施工具體范圍進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，并開展路基的是施工工作；

（二）完成路基施工后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)將其工作面上的雜物和相關(guān)施工器械、設(shè)備搬離現(xiàn)場，并清掃表面臟污物，提升路基清潔程度有利于順利開展后續(xù)施工，防止鋪設(shè)瀝青混凝土?xí)r影響材料的純度。清掃環(huán)節(jié)可以有效提升路面質(zhì)量和美觀性；

（三）瀝青混凝土的拌和配比需要嚴(yán)格控制。一方面，可以結(jié)合施工實(shí)際情況，結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)和施工實(shí)際參數(shù)等進(jìn)行材料用量的確定；另一方面，技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以利用馬歇爾原理，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，直到數(shù)據(jù)相似度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再開始正式施工；

（四）為了提高正式施工的成功率和效率，應(yīng)當(dāng)開展預(yù)施工檢測工作。為了保障檢測的真實(shí)性和有效性，應(yīng)當(dāng)建立并模擬真實(shí)施工常見，將實(shí)際施工中可能遇到的問題都進(jìn)行分析，認(rèn)真思考溫度、鋪設(shè)速度等對施工產(chǎn)生的影響，綜合各項(xiàng)因素完成測試實(shí)驗(yàn)；

（五）提高工程應(yīng)對風(fēng)險(xiǎn)的能力，在開展工作前制定詳細(xì)的緊急預(yù)案并對工程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，當(dāng)問題出現(xiàn)時(shí)可以第一時(shí)間對其進(jìn)行解決，在不影響整體施工進(jìn)度的同時(shí)避免出現(xiàn)過大的經(jīng)濟(jì)損失。[3]

四、施工應(yīng)用

（一）運(yùn)輸和交辦技術(shù)

瀝青混凝土的攪拌工作受到材料品種的影響，因此一定要對其原材料和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的測試工作，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后再開展攪拌工作。攪拌過程中，對施工環(huán)境和溫度都有要求，這需要技術(shù)人員完成一定的參數(shù)設(shè)置工作。攪拌過程中也應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范，按照要求進(jìn)行規(guī)范操作，以保證混合料的質(zhì)量。

運(yùn)輸工作貫穿了整個(gè)公路工程施工過程。大多數(shù)公路工程所需的混凝土材料是由運(yùn)輸車輛運(yùn)送到現(xiàn)場并進(jìn)行制作的，其卸貨的位置和速度都有講究。在運(yùn)輸過程中，外界影響因素眾多，如果出現(xiàn)意外情況造成混凝土材料延遲進(jìn)場，則可能影響正常施工的進(jìn)度。事實(shí)上，許多公路工程施工產(chǎn)生延誤的重要因素之一就是運(yùn)輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題。

此外，制作完成瀝青混凝土后的短期內(nèi)就需要將其快速運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，否則可能造成施工無法滿足質(zhì)量要求，同時(shí)，保證運(yùn)輸時(shí)效性也是提高路面質(zhì)量的重要因素之一。[4]因此，運(yùn)輸技術(shù)十分重要，除了快速運(yùn)輸?shù)囊笸猓\(yùn)輸中的平穩(wěn)、運(yùn)輸車輛的清潔和運(yùn)輸過程中的抗污染能力都十分重要。如果運(yùn)輸中受到環(huán)境污染，則根據(jù)相關(guān)規(guī)定，必須將攤鋪工作的溫度相應(yīng)提高，這會增加技術(shù)團(tuán)隊(duì)的工作負(fù)擔(dān)。

為了解決上述運(yùn)輸中的問題，技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)將車輛承載量控制在15t 作用，并且根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求在開始運(yùn)輸前對車輛運(yùn)輸部分內(nèi)部進(jìn)行處理，如涂抹防黏液、徹底清掃雜物等。為了避免混凝土攪拌料在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)盡可能控制車輛行駛穩(wěn)定程度和速度。在車輛達(dá)到現(xiàn)場后，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先對其溫度進(jìn)行測定，確保其大于145°后再將材料投入使用。

（二）攤鋪技術(shù)

攤鋪技術(shù)有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

1.徹底清洗基層，打掃表面雜物。完成第一次清掃后需要在其表面鋪灑乳化瀝青，鋪灑量需要滿足規(guī)范，這樣做可以保證瀝青混凝土在施工時(shí)具有較高的粘黏性；

2.控制好攤鋪速度，保證其具有連續(xù)性，防止出現(xiàn)意外情況造成返工等問題；

3.攤鋪速度的設(shè)定依據(jù)有：施工隊(duì)生產(chǎn)能力、效率；運(yùn)輸隊(duì)伍的速度和運(yùn)輸能力；

4.盡可能在一次攤鋪工作中保障符合質(zhì)量要求，有效提升公路工程的美觀性；

5.攤鋪工作正式開展前，應(yīng)當(dāng)預(yù)熱攤鋪設(shè)備的熨平裝置，預(yù)熱時(shí)間控制在十五分鐘左右；攤鋪工作所需要的瀝青溫度應(yīng)該保持在130℃以上；

6.攤鋪工作操作應(yīng)當(dāng)均勻、有序，且不同層面所需要的攤鋪速度也不一樣。例如，上層面、中層、中下層的攤鋪速度分別為2～3.5m/min；3～4m/min；

7.路面攤鋪必須平整。不同層面的攤鋪方法有一些細(xì)微的差別。例如：雪橇式攤鋪法可以使用在控制上層攤鋪厚度的工作中；高程控制法可以用來控制中層和中下層的攤鋪厚度；

8.高程控制法中，相鄰接縫應(yīng)當(dāng)被錯(cuò)開1m以上，縱縫則應(yīng)當(dāng)被錯(cuò)開0.15m以上。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)提升接縫的平整程度，并使用瀝青粘層和燙平技術(shù)進(jìn)行細(xì)節(jié)處理。

（三）碾壓技術(shù)

攤鋪工作完成后，需要使用碾壓機(jī)等機(jī)械設(shè)備對瀝青混凝土進(jìn)行壓實(shí)。碾壓過程中，除了按照規(guī)范使用機(jī)械設(shè)備外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格制定碾壓的參數(shù)。壓實(shí)工作一般分為三個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓和終壓。壓實(shí)工作中需要注意以下幾點(diǎn)：

1.各個(gè)壓實(shí)環(huán)節(jié)的溫度都應(yīng)該得到嚴(yán)格控制；

2.初壓階段，壓實(shí)溫度＞135℃才可開展施工；

3.復(fù)壓和終壓階段，應(yīng)當(dāng)控制壓實(shí)速度，并重復(fù)開展碾壓工作，以保證路面均勻度和密實(shí)度?？刂扑俣纫环矫媸菫榱朔乐孤访姹贿^度碾壓而出現(xiàn)損壞，另一方面也可以避免路面被碾壓得不平整等問題。

（四）裂縫防范

瀝青混凝土路面出現(xiàn)裂縫的原因大致分為兩種：一種是路面受到車輛荷載產(chǎn)生的荷載型裂縫；另一種是施工過程中，材料質(zhì)量不合格或施工工藝不規(guī)范等產(chǎn)生的裂縫；還有一種則是非荷載型裂縫，該裂縫主要與溫度和溫差有關(guān)。裂縫的形式則呈現(xiàn)橫向、縱向和網(wǎng)裂等，一般有以下幾種方式進(jìn)行預(yù)防：

1.施工中所用的混凝土和瀝青種類需要符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)要求，結(jié)合本地氣候和車流量等實(shí)際因素對材料進(jìn)行驗(yàn)證。[5]驗(yàn)證依據(jù)目的是瀝青面層中應(yīng)當(dāng)盡可能避免出現(xiàn)溫縮裂縫；

2.攤鋪工作盡可能具有連續(xù)性，且盡可能不要出現(xiàn)冷接縫。[6]如果無法避免這種情況，需要按照要求對已經(jīng)壓實(shí)的攤鋪邊緣進(jìn)行切割清潔，利用新的熱混合料對接縫部位進(jìn)行修補(bǔ)，軟化冷料部位。對敷料進(jìn)行清理后，應(yīng)當(dāng)涂刷粘層瀝青，緊接著再開展新的瀝青混合料的攤鋪工作；

3.路基的填筑材料和填筑順序必須符合規(guī)范；

4.使用分層填筑法對路基進(jìn)行填筑，確保邊坡的壓實(shí)度滿足重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；

5.提高放坡的正確性，如遇高填方路段則應(yīng)當(dāng)放緩邊坡，盡量降低邊坡的深度。

五、結(jié)束語

綜上所述，瀝青混凝土技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用需要注意的事項(xiàng)非常繁雜，這對技術(shù)團(tuán)隊(duì)和施工組織及管理部門的水平要求很高。除了注意運(yùn)輸、攪拌和攤鋪等技術(shù)的實(shí)施滿足規(guī)范要求外，施工中的質(zhì)量管理控制措施也十分重要：例如采購部門應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升材料的質(zhì)量和性價(jià)比；接縫施工應(yīng)當(dāng)選擇正確的機(jī)械設(shè)備和采用合理的施工工藝；定期對施工設(shè)備進(jìn)行維修和參數(shù)檢測，以確保其充分發(fā)揮自身功能和作用。除此之外，管理部門應(yīng)當(dāng)定期對技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)和思想道德教育，提高技術(shù)規(guī)范和施工安全等的重要性，不斷提升公路工程施工的水平。