論公路項目瀝青路面的施工技術

陳本建

（貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

隨著交通壓力的不斷增大，部分公路工程瀝青路面產生了不同程度的質量病害，運營能力顯著下降，威脅行車安全[1]。為保證瀝青路面施工質量，提高道路服務功能，延長運營年限，文章依托某公路工程施工實例，對瀝青路面施工技術展開綜合分析，以期有效提升公路工程建設質量，減少路面病害發(fā)生，為人們提供更加舒適、安全、快捷的交通運輸服務。

1 工程概況

重遵擴容項目路面25標起訖樁號為K76+500~K108+400，全長31.904 02 km，其中路基10.756 km，橋梁6.77 km/12座，隧道14.394 km/6座，包括1個樞紐互通（蒲場樞紐），1個接地互通（團澤互通），2個服務區(qū)（蒲場、團澤服務區(qū)），互通匝道長12.839 km（其中匝道橋4.284 km/9座）。項目處于黔北高原，大婁山延伸段向四川盆地過渡的斜坡地帶。背斜寬坦形成山嶺，向斜狹窄形成河谷。山嶺、溝谷展布與地質構造有很大程度的一致性。地貌類型主要有峰叢溝谷地貌、峰叢洼地地貌、構造侵蝕淺切中低山地貌。項目為雙向六車道布置，設計總里程31.904 02 km，寬度33.8 m，設計時速100 km/h，項目運營后預計交通量較大。道路路面為瀝青混凝土結構，基層為水穩(wěn)碎石結構，設計及施工標準要求較高。

2 瀝青混凝土路面施工

2.1 材料選擇

（1）粗集料：該公路工程粗集料采用硬度大、耐磨性好、潔凈、干燥、性能優(yōu)良的級配碎石[2]。其中，下面層采用石灰?guī)r碎石，其指標參數(shù)為壓碎值≤28%、含泥量＜2.7%、針片狀顆粒含量為4.7%~10.2%；上面層采用性能優(yōu)良的玄武巖，指標參數(shù)為壓碎值≤13.7%，含泥量＜0.9%，磨光值＝48.7，磨耗值=10.8，與瀝青黏結性為四級[3]，各項性能指標符合規(guī)范要求。

（2）細集料：①細集料選用質地優(yōu)良的機制砂，干燥、潔凈、無雜質，且與瀝青材料具有優(yōu)良的粘附性；②機制砂顆粒級配應符合《公路工程瀝青路面施工技術標準》相關規(guī)定；③機制砂含泥量≤3%，密度＞2.5%，砂當量＞60%；④機制砂進場前應進行質量驗收，各項指標滿足規(guī)范要求后，方可入場，并按規(guī)定要求存放[4]。

（3）其他材料：①除粗、細集料外，瀝青路面施工材料還包含瀝青、礦粉和水等；②瀝青延度應大于35 cm，閃點不得低于230 ℃，中面層、上面層施工時可加入適量改性劑，以提高瀝青性能[5]；③礦粉采用石灰石粉末，其用量不得超過2%，質地潔凈、干燥，性能優(yōu)良，質量應符合《公路工程瀝青路面施工技術標準》相關規(guī)定；④施工用水應采用水質潔凈的飲用水，pH值位于6.5左右。

2.2 配合比設計

待選材結束后，及時通過室內試驗進行配合比設計，主要涉及目標配合比設計、生產配合比設計、生產配合比設計驗證三個環(huán)節(jié)。

（1）通過目標配合比及生產配合比試驗得出混合料中瀝青及礦料等各種材料的最佳用量，并通過生產配合比設計對其相關性能實施驗證[6]。在進行配合比設計時，應嚴格按照相關技術標準執(zhí)行，設計完成后報監(jiān)理單位審核確認，審核通過后方可根據(jù)設計標準施工，若施工中出現(xiàn)異常，需對配合比進行調整，調整后再次報監(jiān)理部門確認，未經監(jiān)理單位批準禁止采用。

（2）目標配合比設計各項工作均通過室內試驗完成，通過相關設備對各種材料實施粒徑分析，并結合該公路項目相關技術標準繪制各種材料的級配曲線。值得注意的是，曲線應圓滑，嚴禁出現(xiàn)轉折、交叉等現(xiàn)象。根據(jù)描繪的級配曲線得出滿足設計要求的礦料配比，并與瀝青進行試配，從而確定瀝青類型，然后通過馬歇爾試驗得出瀝青材料實際用量，求得目標配合比[7]。目標配合比確定后，應開展水穩(wěn)定性、低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性等力學性能試驗，待各項指標達到標準要求后再進行生產配合比設計。

（3）生產配合比是用來評估混合料制備完成后的性能，具體工作由拌和站及實驗室完成。首先根據(jù)目標配合比最佳瀝青用量，以±0.15為標準進行取值，得到5組瀝青含量配比，然后，按照5組材料配比進行拌和，得到5組性能不同的混合料，拌和過程中應嚴格按照配比進行投料，并由熱料倉取料完成篩分試驗。拌和完成后，提取瀝青混合料試樣實施馬歇爾試驗，從而獲得最佳瀝青用量及礦料級配。

（4）生產配合比設計完成后，應通過試驗段對其相關性能進行驗證。若試驗段施工質量符合標準要求，則將配合比設計文件報送監(jiān)理單位，并附帶瀝青混合料空隙率、穩(wěn)定度及流值等相關技術指標試驗報告，經監(jiān)理工程師簽字確認后，方可根據(jù)設計配合比實施拌和。

2.3 基層處理

2.3.1 清理與檢查

瀝青混凝土路面施工前，應對道路基層實施處理[8]。先將其上部雜物清理干凈，確保表面潔凈、干燥、無雜質，并通過專用工具將其表面坑槽、凸起等部位整平、壓實?；鶎忧謇韺挾葢總瘸雒鎸?0 cm。待清理完畢后，應對基層質量進行檢查驗收，確保其各項性能滿足規(guī)范及設計要求。

基層檢查驗收項目主要包括寬度、標高、壓實度、平整度、抗壓強度、原材料質量等，其檢查標準按照《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80—2017）執(zhí)行，確保各項指標滿足要求。若其中任何一項達不到標準要求，則應要求施工單位進行整改。整改完成后，再次組織質量驗收，驗收合格后方可進行透層施工。

2.3.2 透層油施工

灑布透層油可有效增強基層與面層之間的黏附性能，使道路結構具有較強的整體性和穩(wěn)定性，提高道路承載性能。該公路工程選擇乳化瀝青為透層油，施工前應提前掌握氣象信息，陰雨天氣或氣溫較低時，應停止施工。

透層油灑布施工時，宜采用瀝青灑布車一次性灑布成型。灑布作業(yè)時，應科學調整噴嘴位置，以確保灑布均勻性。具體灑布量應根據(jù)設計要求及試灑確定，對于灑布機灑布不到位的區(qū)域，應通過人工補灑，待透層油下滲5~10 cm，與基層完全融合后，方可進行面層施工。

2.4 路面施工要點

2.4.1 混合料拌和

瀝青混合料拌和是瀝青路面施工的首要任務，該工程采用廠拌瀝青混合料。主要拌和設備包括瀝青拌和機1臺、大功率柴油發(fā)電機組、瀝青脫桶設備、投料設備等。瀝青拌和機為間歇式拌和機，日生產量為500 t。拌和機由熱料篩分裝置、拌和裝置、加熱裝置、出料裝置、存料裝置以及投料裝置組成，能實現(xiàn)自動化拌和作業(yè)。

混合料拌制前，應對機械設備相關性能及計量器具進行校核，確保其精度滿足要求，同時，還應對拌和機加熱裝置實施校核，確保溫度可靠。實際拌和作業(yè)時，應按照生產配合比加入拌和料，通過加熱裝置對礦粉、瀝青進行加熱處理，待礦粉溫度升至210 ℃，瀝青溫度升至190 ℃后，繼續(xù)拌和1 min，確保各種材料混合均勻。拌和料溫度保持在160~175 ℃范圍內，拌和完一盤后應對設備篩孔進行全面檢查，準備開始后續(xù)拌和施工。

2.4.2 混合料運輸

混合料制備完畢，應及時通過自卸式運輸車運至攤鋪現(xiàn)場。裝車前，應對車廂內壁均勻涂刷隔離劑，以有效避免混合料黏結車廂，同時在車廂中部布設測溫孔，以隨時掌握混合料內部溫度，確保滿足設計要求?；旌狭涎b車應按照由前到后的順序分層完成，并在車廂頂部覆蓋篷布，避免溫度大幅度下降，確保運輸過程中溫降小于5 ℃?；旌狭线\抵攤鋪現(xiàn)場后應由專人指揮卸料。

2.4.3 試驗段施工

瀝青混合料攤鋪前，應先進行試驗段施工。其施工時間應在正式攤鋪前7 d完成，施工方案、工藝、配合比應通過監(jiān)理單位審核批準。開展試驗段施工的目的包括以下兩個方面：

（1）驗證生產配合比。試驗段施工完成后，對其各項性能實施試驗檢測，若路面各項性能指標均符合設計標準要求，則按照此配合比進行全面施工；若達不到設計要求，則應對混合料配合比實施優(yōu)化和調整，直至達到設計標準。

（2）獲取相關技術參數(shù)。利用試驗段施工得到混合料拌和時間、拌和溫度、虛鋪厚度、攤鋪溫度、預沉量、碾壓機械、碾壓遍數(shù)、碾壓方式、碾壓溫度等各項指標。實際施工時監(jiān)理單位應安排專人監(jiān)督。施工完成后，根據(jù)規(guī)范要求進行抽樣檢測。抽檢合格后，根據(jù)此施工技術參數(shù)正式開始路面施工。

2.4.4 混合料攤鋪

混合料運至攤鋪現(xiàn)場后應及時完成攤鋪施工，根據(jù)該公路工程現(xiàn)場具體情況，采用兩臺履帶式攤鋪機同步攤鋪[9]。其功率不小于133 kW，附帶自動找平系統(tǒng)，可實現(xiàn)速度、振幅、頻率、料位自動化控制，其分料螺旋直徑為420 mm。攤鋪機工作前，應對其性能進行全面檢查，待檢查合格后，預熱熨平板至100 ℃時開始混合料攤鋪施工。

該工程瀝青混合料攤鋪時，2臺攤鋪機呈梯隊方式同步作業(yè)，兩車保持10~20 m間距，左右幅搭接寬度為30~50 mm。攤鋪作業(yè)時，應保證混合料供應充足，至少5輛運輸車等候卸車，確保攤鋪施工連續(xù)性。同時，攤鋪機及勻速、緩慢行駛，其運行速率應保持在2.5~3.5 m/min范圍內，溫度以160~170 ℃為宜。對于攤鋪機難以攤鋪的部位，應采用人工進行攤鋪。人工攤鋪時，嚴禁踩踏攤鋪路面，且全程由技術人員指導完成[10]。

2.4.5 混合料碾壓

瀝青混合料攤鋪后應及時碾壓，以有效提升路面壓實度，增強面層抗?jié)B、抗疲勞性能。

（1）通過相關研究發(fā)現(xiàn)，路面壓實度與其抗?jié)B、抗疲勞性能密切相關，直接決定道路承載性能及運營年限。路面壓實度增加1%，其抗?jié)B能力顯著提升；路面空隙率增大1%，其抗疲勞度下降35%。因此，該公路路面碾壓分初壓、復壓、終壓三步進行。

（2）初壓主要目的是保證混合料攤鋪均勻、平整。利用載重量為12 t雙鋼輪壓路機連續(xù)靜壓2遍，壓實溫度應保持在140~150 ℃范圍內，初壓完成后隨即進行復壓施工。

（3）復壓主要作用是提高路面壓實度和承載性能，選用15 t輪胎壓路機和雙鋼輪壓路機聯(lián)合碾壓。復壓應采用振壓方式碾壓4~6遍，壓實溫度保持在120~130 ℃范圍內，復壓完成后隨即進行終壓作業(yè)。終壓主要作用是消除壓路機輪跡，保證平整度。壓實機具為10 t輕型壓路機，采用靜壓方式碾壓2~3遍，其溫度保持在100~110 ℃范圍內。

（4）瀝青路面壓實施工中應嚴格控制特殊部位壓實質量。在對接縫部位進行壓實施工時，應始終保持10~20 cm輪寬位于新路面上。在對邊緣部位進行壓實施工時，應至少距離路面邊緣30 cm，防止破壞邊緣。道路轉彎處壓實作業(yè)時，應按照由內而外的順序進行壓實。針對壓路機難以碾壓的邊角區(qū)域，應通過手持式壓實機具完成碾壓。路面壓實后，應封閉交通，待其表面溫度自然降至50 ℃后方可開放交通。

2.4.6 接縫處理

公路工程路面攤鋪作業(yè)難免會產生接縫。當攤鋪作業(yè)中途停頓超過2 h或完成當天工作時，應留置橫向接縫；當采用分幅施工時，應留置縱向接縫。

該公路項目施工中，橫向接縫為平接縫，各層間接縫應相互錯開15 cm。在接縫處采用乳化瀝青封閉處理。橫向接縫施工時，應將接縫部位剔鑿干凈，搭接寬度以20 cm為宜，并碾壓密實?？v向接縫通常為熱接縫，前半幅路面施工時，保留10~20 cm寬度不壓實，以此作為后半幅路面施工的標準面。接縫完成后，采用跨縫碾壓方式封閉縱向接縫，保證路面結構整體性。

2.5 檢測

該公路工程施工完成后，應按照規(guī)范及設計要求進行質量驗收，其實體質量應符合《公路工程質量檢驗評定標準》（JTGF80—2017）相關規(guī)定。

瀝青路面質量驗收項目主要包含瀝青混合料質量驗收和路面質量驗收兩部分。其中，混合料驗收內容為級配、穩(wěn)定性、流值、空隙率等；路面性能驗收內容包括平整度、密實度、標高、彎沉值、寬度、厚度、抗壓強度等。上述指標中任何一項達不到標準要求，視為路面施工質量不合格。

3 結語

綜上所述，文章依托某公路工程施工實例，論述了瀝青路面施工選材及配合比設計原則，結合試驗段施工實踐分析總結了基層處理、混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓、接縫處理等施工技術要點，指出了瀝青路面施工質量驗收主要內容及質量評定標準，旨在提高公路工程建設質量水平。