公路工程瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制策略

高春娜

（魯山縣公路事業(yè)發(fā)展中心，河南 平頂山 467300）

瀝青是常用的公路路面鋪設(shè)材料，具有維修養(yǎng)護便捷、行車舒適等優(yōu)點，但瀝青路面質(zhì)量會受到各種因素的影響，即氣溫、原料配比、車輛荷載、雨水、壓實情況等都會影響瀝青路面的整體質(zhì)量，導致其出現(xiàn)局部離析、平整度差等問題，從而影響路面總體質(zhì)量的穩(wěn)定性。雖然目前的公路瀝青路面質(zhì)量得以顯著提高，但仍存在局部早損現(xiàn)象，出現(xiàn)裂縫、泛油、擁包、剝落、坑槽及車轍等病害，這對瀝青路面施工技術(shù)提出了更高要求。如何有效控制施工質(zhì)量，確保路面的均勻度，減少早損等已成為工程各方共同關(guān)注的問題。

1 瀝青路面常見的質(zhì)量問題分析

車轍、水損壞是瀝青路面最為常見的早損。導致瀝青路面出現(xiàn)車轍的因素非常多，主要是施工過程中壓實工藝差及混料配比不合理所致，也同瀝青層的厚度相關(guān)，尤其是施工過程中的施工操作不規(guī)范、不細致會造成溫度離析和集料離析的發(fā)生，進而會引發(fā)車轍[1]。同時，早期水損壞主要是路面滲水、瀝青混料空隙率不符合設(shè)計要求、排水設(shè)施不健全、混合料抗水害性能差及壓實度不足等所致，但最主要的仍是施工中不重視處理細節(jié)性問題，導致路面不均勻沉降的形成，這是瀝青路面整體質(zhì)量差的主要因素。

瀝青路面質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為原材料不均勻、原料堆積離析、混料運輸、攤鋪離析及溫度離析，以及壓實均勻度差等。在瀝青原料生產(chǎn)中，因瀝青膠結(jié)材料均勻度差，含泥量、軟弱顆粒等技術(shù)指標會根據(jù)瀝青膠結(jié)材料質(zhì)量的改變而發(fā)生波動，從而導致原料生產(chǎn)質(zhì)量出現(xiàn)不統(tǒng)一現(xiàn)象[2]。原料進入料場，若料倉隔墻不規(guī)范，會導致粗集料向下滾落或集料混倉，出現(xiàn)單粒級配離析。拌合混料過程中，若倉篩網(wǎng)出現(xiàn)破損、質(zhì)量偏差太大等都會導致級配偏離而發(fā)生離析。

在混料運輸過程中也會產(chǎn)生嚴重的離析，裸露卸料會導致混料溫度局部散失，而卸料尾留部分的混料級配發(fā)生離析非常普遍[3]，也非常嚴重。拌合缸掉落的冷料塊、倒料尾留下的冷料粗料溫度都會降至70℃以下，不符合初始碾壓的溫度要求，怎么碾壓都達不到密實度要求。路面成型后遇到雨天會滲水，滲水系數(shù)嚴重超標，進而導致水損壞。

在攤鋪施工過程中，采用的攤鋪機比較多，攤鋪搭接處也容易出現(xiàn)縱向離析。若攤鋪機機型不一致，技術(shù)參數(shù)設(shè)置不統(tǒng)一，攤鋪面的初始密度也就不一致。每臺攤鋪機的螺旋直徑、輸送器高度的不合適都會導致粗集料集中的現(xiàn)象發(fā)生。這樣易導致瀝青混合料與車廂板粘結(jié)，還易導致出現(xiàn)局部孔隙率太大的細集料鏡面或粗糙面，若粗糙面的滲水系數(shù)過大，更易發(fā)生水損害。此外，瀝青混料熱量的不均勻散失導致溫差的存在也是其離析的原因。在攤鋪中，深度及平面居中的瀝青混料溫度散失比較慢，通常高于標準溫度，而居邊或表面位置的瀝青混料溫度散失則比較快，溫度低于標準溫度10℃左右，而相同橫斷面瀝青混料的溫度相差較少。從壓實度來看，在路面碾壓施工中，因碾壓速度太快、漏壓，以及外界溫度、雨水等因素的影響，會造成壓實不均勻[4]。這些都是瀝青路面施工質(zhì)量問題的具體表現(xiàn)，都是由施工操作不規(guī)范、不注意細節(jié)等所致。

2 控制瀝青路面施工質(zhì)量的措施

2.1 控制原材料質(zhì)量

在集料生產(chǎn)環(huán)節(jié)，將巖體爆破為粗集料后，裝載環(huán)節(jié)盡可能地降低土塊裝載，加工瀝青碎石時要用三級及三級以上的破碎，選用顎式破碎機進行初破，圓錐式破碎機進行二級破碎，整形機或反擊式破碎機開展三級破碎。同時要定時檢查襯板及板錘的磨損情況，觀察篩網(wǎng)是否破損，一旦發(fā)現(xiàn)改變了集料規(guī)格和針片狀過多，要及時更換和調(diào)整篩網(wǎng)。粉塵量的控制必須嚴格執(zhí)行施工要求，確保除塵設(shè)施能正常運行。集料加工結(jié)束后，按照集料標準進行檢查，按集料規(guī)格、待用狀況對其分類，并做好防潮防雨措施。

加工礦粉時，要采用潔凈的石灰?guī)r，禁止將土塊混入原材料中。質(zhì)量檢查者要認真觀察礦粉顏色及其細膩度，并按照質(zhì)量控制規(guī)范要求篩選出不合格礦粉，保證礦粉質(zhì)量滿足施工要求。做好瀝青、礦粉質(zhì)量檢測工作，要一車一檢測。在進場前對瀝青原材料進行檢測和留樣，明確其是基質(zhì)瀝青或改性瀝青，及時上報當天檢測結(jié)果。檢測粗細集料也要一日檢測一次，若當日進料數(shù)量較多，檢測次數(shù)也應隨之增加；若在檢測中發(fā)現(xiàn)原材料不符合施工規(guī)范及要求，應及時上報并進行有效處理。

2.2 做好配比試驗及設(shè)計

瀝青混料級配是否符合瀝青路面施工要求直接關(guān)系到原材料質(zhì)量和施工質(zhì)量。為此，在設(shè)計密實瀝青混料時，需要對其耐久性、密實性、抗滑性等進行試驗，確保其性能，同時對其低溫抗裂、高溫抗車轍的性能也應進行試驗，對原材料的變異狀況、油石比、級配變動狀況進行全面分析，以確保瀝青路面的整體質(zhì)量。設(shè)計級配時，首先初步明確級配及瀝青用量；然后確定熱料倉篩網(wǎng)比例及尺寸，明確混合料攪拌時間及溫度，保證混料各項技術(shù)指標符合施工規(guī)范要求，以及拌合設(shè)備能夠正常運行；最后在完成拌合后，通過鋪筑試驗檢驗混合料級配、瀝青含量、馬歇爾指標的合格情況，進而確定松鋪系數(shù)及施工的最佳工藝。

在混合料配比中，明確瀝青用量級配離不開礦料間隙率，要經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員檢查拌合站的原料配比，每3 天檢查一次熱料倉集料，依據(jù)有關(guān)規(guī)范要求取樣檢查，確保試驗結(jié)果的可靠性和精準性。試驗顯示，礦料間隙率的油石比呈下凹型曲線，礦料間隙率在谷底處時，礦料的排列最緊密，此時的瀝青含量最佳。

2.3 控制好拌合操作質(zhì)量

在混合料拌合中，操作人員的專業(yè)技能、機械操作熟練程度都影響拌合質(zhì)量。為此，要加強拌合人員管理，提升其操作熟練程度，加強專業(yè)技能培訓，使其充分認識熱料倉、燃燒器、拌合鍋間的溫度關(guān)系，全面控制拌合時間、拌合程序、燃燒器的溫度。專業(yè)技術(shù)人員要仔細檢查礦料溫度狀況，有效控制拌合溫度，保證所有拌合的混合料符合施工要求。同時，要控制好拌合時間和拌合量，拌合量要控制為產(chǎn)能的80%，按照原料應用部位的不同來嚴控拌合時間及投放順序。

2.4 嚴格按照規(guī)程控制運輸及攤鋪工藝

運輸過程中要不離析并快速地將瀝青混合料送達施工現(xiàn)場，規(guī)范混合料裝卸操作，以降低級配離析，并采取措施確保溫度損失達到最低。為此，要采用混料專用運輸車，車廂四周及箱蓋的制作材料均是保溫材料，采用液壓推桿式自動開合，以安全快捷地裝卸混合料，并保證溫度控制質(zhì)量。車廂內(nèi)要設(shè)置4 個以上溫度探頭，駕駛室及車外要有溫度數(shù)字顯示屏，以縮短測溫時間和便于管控溫度。車廂底部要設(shè)置自動推桿，以將箱底尾料全部推出，達到清理車廂余料的目的，降低卸料尾料離析的發(fā)生。車廂內(nèi)要設(shè)置監(jiān)視裝置，確保駕駛員能在駕駛室觀察卸料情況，防止出現(xiàn)余留冷料塊?？梢詫囕v發(fā)動機尾氣熱量進行再利用，將排氣管設(shè)置在車廂易降溫處，達到節(jié)能保溫的目的。在側(cè)板、車底上涂抹植物油與水混合液，以確保卸料順暢。運輸瀝青集料時要覆蓋保溫材料，以免瀝青集料溫度快速下降。同時，要仔細檢查運輸車輛，實行全程監(jiān)控。裝料操作必須規(guī)范，在拌合料下料口中間處停放運輸車，停放要正，裝料時可以前后移動料車，車廂高度1 m 以上時要分層裝料，盡量降低粗集料滾動所致的離析。

在攤鋪過程中，要處理好路面特異點，以小型振動壓路機進行壓實，在橋涵搭板、路面斷面連接不順處控制好攤鋪速度，強化初始壓實度，增強平整度。在改性乳化瀝青粘層攤鋪前，應對瀝青面層進行徹底清掃，攤鋪上層前24 小時要覆蓋灑布，確保粘層的改性乳化瀝青質(zhì)量滿足施工要求，且瀝青灑布量應控制為0.2～0.3 kg/m2，保證灑布的均勻度，防止出現(xiàn)漏灑狀況，灑布后不得有車輛通行。同時，按照瀝青混凝土路面攤鋪工藝流程施工（見第107 頁圖1），并控制好攤鋪設(shè)備及速度。

圖1 瀝青混凝土路面攤鋪工藝流程圖

為減少攤鋪前瀝青混料過快損失，增強攤鋪均勻度，在施工中要采用梯隊式作業(yè)，需要兩臺攤鋪機同時作業(yè)，兩機間距通常為10 m 左右。瀝青層找平方式是非接觸式找平，采用紅外線混凝土找平儀實施找平作業(yè)，以穩(wěn)定控制好攤鋪厚度。另外，更要控制好攤鋪速度，攤鋪前應由超過兩輛的運料車等待攤鋪，速度宜為2～3 m/min，以確保攤鋪設(shè)備作業(yè)的均勻度和連續(xù)性。應按照施工設(shè)備配置情況、攤鋪設(shè)計、路寬及集料生產(chǎn)速度等設(shè)置攤鋪速度參數(shù)。

2.5 攤鋪機接料及接縫作業(yè)質(zhì)量控制

為減少離析現(xiàn)象，需要確保攤鋪機勻速旋轉(zhuǎn)，若攤鋪中出現(xiàn)局部離析，應依據(jù)實際狀況進行新料的人工填補，以確保瀝青路面的整體質(zhì)量。同時，要嚴格控制攤鋪設(shè)備接料斗，集料斗應在沒露出刮板前開始攏料，并以緩慢而均勻的速度作業(yè)，避免粗集料突然出現(xiàn)滑落。此外，接縫處理也是影響瀝青路面質(zhì)量的重要因素?？v向接縫要根據(jù)路面寬度和施工鋪筑寬度設(shè)置。一次鋪筑寬度小于路面寬度時，同時設(shè)置帶拉桿的平縫形式的縱向施工縫。一次鋪筑寬度大于4.5 m 時，應設(shè)置帶拉桿的假縫形式的縱向縮縫，縱縫應與線路中線平行。在橫向接縫施工時盡量采用平接縫。將已攤鋪的路面盡頭邊緣在冷卻但尚未結(jié)硬時鋸成垂直面，并與縱向邊緣成直角，或趁其未冷透時用鑿巖機或人工垂直刨除端部層厚不足的部分，且需對其橫向施工縫、橋梁伸縮縫間的距離進行合理控制，確保二者距離超過20 m，伸縮縫兩側(cè)的鋪裝面必須平整，以免縱向拼接縫發(fā)生油斑問題，最為重要的是需要有效控制設(shè)備仰角參數(shù)，降低攤鋪設(shè)備上細集料的黏附度，避免或減少油斑問題的發(fā)生[5]。攤鋪寬度宜保持為10～15 m，這樣不但能降低連接問題導致的影響，也能遮擋油斑。

2.6 壓實作業(yè)質(zhì)量控制

控制壓實質(zhì)量需要從設(shè)備及工藝操作著手。壓實操作中，主要選用的設(shè)備為小型雙鋼輪、膠輪、雙鋼輪等壓路機，以組合碾壓法開展碾壓。瀝青混凝土路面要使用兩臺攤鋪機，以兩側(cè)為基準線，采用中置鋁梁的方式進行攤鋪作業(yè)，壓路機要嚴格按照路堤填筑壓實標準（見表1）進行壓實作業(yè)質(zhì)量控制，以增強壓實度。

表1 路堤填筑壓實標準

在初壓中，要用雙鋼輪壓路機給予靜壓，雙鋼輪機進行復壓，且設(shè)置為低幅高頻振壓，或選膠輪壓路機進行碾壓，碾壓5 遍左右，終壓可選雙鋼輪機靜壓2 遍，但要確保碾壓不提漿、推移，應盡早盡快作業(yè)，堅持低幅緊跟、高頻及慢壓原則。雙鋼輪機初壓速度應控制在2～2.5 km/h，由邊緣至中間碾壓，強化控制錯軸寬度，防止漏壓。膠輪或雙鋼輪機的復壓速度要控制在3～4 km/h。終壓收面至無輪跡，速度要控制在3～5 km/h。根據(jù)表1 標準，壓實工作必須在高溫狀態(tài)下完成，細料土壓實系數(shù)要≥0.95，砂類、細鑠土、碎石類和粗礫土孔隙率必須＜28%，以免粗集料發(fā)生磨碎問題。完成碾壓后，瀝青路面禁止停放車輛和壓路設(shè)備，且由專人巡視，以免出現(xiàn)垃圾及油料散落在瀝青路面。

3 結(jié)束語

影響瀝青施工質(zhì)量的因素非常多。瀝青路面施工是系統(tǒng)性工程，需要從原料生產(chǎn)、設(shè)計、施工及通車后養(yǎng)護等方面進行提高，但最重要的是施工因素的影響，因此，原材料質(zhì)量、設(shè)備性能、溫度控制、級配離析等環(huán)節(jié)都應細致而專業(yè)地操作，最大可能地杜絕或減少質(zhì)量問題。