高速公路瀝青路面施工技術(shù)研究

劉俊

（保利長大工程有限公司，廣東廣州 510620）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通流量急劇上升，貨物運(yùn)輸車輛越來越多，這給瀝青路面帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，許多高速公路在開放后出現(xiàn)了早期損毀、表面服務(wù)質(zhì)量下降以及駕乘體驗(yàn)變差等問題。為確保施工的有效實(shí)施，必須采取全面的技術(shù)措施，實(shí)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)管理，并加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場的監(jiān)督和控制，細(xì)致地安排施工，從而提升道路建設(shè)的整體質(zhì)量。

1 瀝青路面的特點(diǎn)

瀝青路面是一種由瀝青材料鋪筑的道路，公路施工中最常用的瀝青類型為石油瀝青，其技術(shù)要求如表1所示。瀝青路面無縫平整，粗糙度較高，行駛時(shí)產(chǎn)生的噪聲較小，非常舒適安全。

表1 道路石油瀝青技術(shù)要求

不過受到水汽的影響時(shí)，瀝青材料會(huì)變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致瀝青與集料顆粒之間的黏結(jié)力下降。這種情況下，松散的集料顆粒會(huì)隨著滾動(dòng)的車輪流失，導(dǎo)致道路上出現(xiàn)各種大小的凹陷，這就是常說的“水損害”。

“水損害”的主要影響因素包括：瀝青混合料的空隙率過大；排水系統(tǒng)存在缺陷，使得水分在路面結(jié)構(gòu)中持續(xù)積聚；汽車行駛帶來的沖擊力等。

2 瀝青路面常見病害及成因分析

2.1 瀝青路面裂縫成因

在高速公路瀝青路面上，最常見的問題之一便是裂縫，包括橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂和塊狀裂紋。橫向和縱向裂縫會(huì)嚴(yán)重降低瀝青路面的使用性能，給行車安全帶來極大的危險(xiǎn)。瀝青路面裂縫產(chǎn)生的主要原因如下：第一，壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。由于施工機(jī)械型號(hào)不合適、碾壓遍數(shù)不足或混合料溫度未達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，使得瀝青混合料的壓實(shí)度大幅降低，這會(huì)嚴(yán)重影響瀝青路面的質(zhì)量，甚至?xí)霈F(xiàn)長期開裂現(xiàn)象。第二，碾壓施工質(zhì)量不合格，使得接縫處的密實(shí)度大大降低，這也是接縫開裂的主要原因之一。此外，環(huán)境因素、荷載作用以及地基不平整等也會(huì)導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)裂縫。

2.2 瀝青路面車轍成因

隨著時(shí)間的推移，瀝青路面會(huì)受到內(nèi)部和外部因素的共同影響，導(dǎo)致出現(xiàn)永久性變形，表現(xiàn)為沿行車輪跡產(chǎn)生的縱向帶狀凹槽[1]。導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)受損的因素有很多，其中自然氣候因素和車輛荷載的影響最大。隨著外界溫度的上升，瀝青路面結(jié)構(gòu)會(huì)變軟，加上車輛荷載的作用，會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，從而產(chǎn)生車轍。此外，若使用的原材料質(zhì)量低劣、施工技術(shù)落后、交通擁堵嚴(yán)重、質(zhì)量控制不力等，也會(huì)使瀝青路面出現(xiàn)車轍問題。

2.3 瀝青路面泛油成因

當(dāng)高速公路的瀝青路面受到泛油的侵蝕，將嚴(yán)重?fù)p害其使用質(zhì)量，并且會(huì)削弱車輪與道路表面的摩擦力，進(jìn)一步增加駕駛者的安全風(fēng)險(xiǎn)。原因主要有兩個(gè)方面：其一，瀝青混合料的配合比不恰當(dāng)，導(dǎo)致后期施工時(shí)材料的密實(shí)性受到影響，從而引發(fā)泛油病害。其二，缺乏良好的養(yǎng)護(hù)管理，也會(huì)導(dǎo)致后期道路的使用過程中出現(xiàn)泛油的問題。因此，為避免泛油現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要合理確定瀝青混合料的配合比，并加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)維修，以保證瀝青路面的使用安全性。

2.4 瀝青路面坑槽成因

若是缺乏及時(shí)的養(yǎng)護(hù)和維修，瀝青路面坑槽問題得不到有效解決，可能會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，最常見的原因有：其一，由于水的侵蝕，瀝青路面的結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到嚴(yán)重的損害，表現(xiàn)為產(chǎn)生大量裂縫。如果沒有及時(shí)進(jìn)行維修，雨水和其他積水會(huì)滲入路面，且在上方汽車的持續(xù)沖擊下，基礎(chǔ)材料可能會(huì)被高壓水沖刷，造成翻漿，最終導(dǎo)致路面材料剝離，形成深深的凹陷。其二，汽車行駛時(shí)，由于各種原因，如汽車故障，大量機(jī)油和柴油會(huì)灑落到路面上，導(dǎo)致瀝青被油分解，使瀝青混合料失去本來的黏結(jié)力，從而形成坑槽。

2.5 瀝青路面松散成因

高速公路瀝青路面松散問題較為普遍，該問題會(huì)導(dǎo)致道路表面的粗糙、凹陷，降低駕駛者的舒適度和安全性。而路面松散的成因大多與施工過程有關(guān)。例如，施工時(shí)可能存在材料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土的黏結(jié)力不夠，進(jìn)而導(dǎo)致路面松散。此外，可能與瀝青材料的質(zhì)量有關(guān)，如瀝青材料的黏稠度、用量或含水率沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3 公路瀝青路面施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 加大對(duì)瀝青混合料質(zhì)量的控制力度

在制備瀝青混合料的過程中，為了確保其質(zhì)量符合國家和有關(guān)部門的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，工作人員必須仔細(xì)研究配合比，嚴(yán)格遵守生產(chǎn)流程進(jìn)行材料拌和，嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和溫度和時(shí)間，并進(jìn)行相關(guān)檢測，以確保其質(zhì)量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要密切關(guān)注相關(guān)指數(shù)的變化（見圖1），如果發(fā)現(xiàn)任何異常，必須立即采取科學(xué)措施及時(shí)解決問題。

圖1 瀝青用量與各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系曲線

3.2 路面攤鋪

進(jìn)行路面攤鋪操作時(shí)，應(yīng)該根據(jù)所需的厚度、寬度和攪拌器的產(chǎn)出量，調(diào)整道路鋪裝機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度[2]。施工過程中，應(yīng)按照規(guī)定步驟和速度一次性完成攤鋪，并保持表面平整。通常情況下，瀝青路面攤鋪不需要人工修補(bǔ)，但是如果遇到交叉路口或其他特殊地段，使得機(jī)械操作受到限制，則必須采取人工修補(bǔ)手段，對(duì)道路進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)。如果發(fā)現(xiàn)有大量的瑕疵，必須對(duì)道路表層的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。在高速公路路面面層攤鋪工作中，采用雪橇式攤鋪厚度控制方式，可以有效提高平整度。此外，在多層混合料鋪設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)將上下層接縫錯(cuò)開，橫向接縫錯(cuò)開的距離保持在1m 左右，縱向接縫上下錯(cuò)開的距離保持在15cm 左右，以保證路面質(zhì)量和穩(wěn)定性。為了提升瀝青路面的施工質(zhì)量，在路面攤鋪環(huán)節(jié)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)平整度和壓實(shí)度的控制。此外，為了確保施工的順利進(jìn)行，必須對(duì)使用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理的管理，并對(duì)施工設(shè)備的一些參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)整，以確保相關(guān)機(jī)械設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，確保施工質(zhì)量。

3.3 瀝青混合料的碾壓

為保證道路質(zhì)量，碾壓施工應(yīng)盡快完成。施工時(shí)，應(yīng)確保壓路機(jī)的運(yùn)行軌跡與攤鋪機(jī)的運(yùn)行軌跡相同。初步碾壓完成后，施工人員應(yīng)立即檢查道路狀態(tài)。如果發(fā)現(xiàn)道路存在裂縫或不平坦的情況，應(yīng)立即采取措施糾正。復(fù)壓宜采用重型輪胎壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)，一般需碾壓4～6次，確保壓實(shí)度達(dá)到相關(guān)要求。完成復(fù)壓后，應(yīng)使用雙輪缸筒壓路機(jī)進(jìn)行終壓，以消除路面表面的不平整情況。

3.4 加強(qiáng)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工作

高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作對(duì)改善瀝青路面的狀況至關(guān)重要。因此，在進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)施工時(shí)，應(yīng)采取有效的措施，以保證路面質(zhì)量，進(jìn)而為民眾提供安全、舒適的通行環(huán)境。第一，為了保證高速公路的安全性和可靠性，養(yǎng)護(hù)人員應(yīng)該提前采取預(yù)防措施，進(jìn)行有計(jì)劃、有目的的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以減少路面病害的發(fā)生率，并對(duì)裂縫等進(jìn)行必要的維修，以改善交通環(huán)境，延長高速公路的使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)次數(shù)，節(jié)省資金投入。第二，在高速公路養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注那些不穩(wěn)定、存在嚴(yán)重質(zhì)量問題的路段，并采取針對(duì)性的措施，提升瀝青路面的承載能力。一種常見的做法是使用樁基礎(chǔ)，另一種是使用灌漿技術(shù)來增強(qiáng)基礎(chǔ)的牢固性。這樣可以有效防止路基沉降，保障路面的平整度和穩(wěn)定性。

4 高速公路瀝青路面施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

在瀝青路面施工中，質(zhì)量控制是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為確保路面工程的施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，減少維修頻率，延長道路使用壽命，需要對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。

4.1 原材料控制

首先，瀝青的類型和性質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求，包括其黏度、軟化點(diǎn)、延度等物理性質(zhì)，以及抗老化、耐磨損等性能；瀝青的貯存也非常重要，必須避免其接觸到空氣和陽光，以防止其氧化老化。其次，砂石料的顆粒級(jí)配應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)清潔無雜質(zhì)，否則可能影響瀝青混合料的黏結(jié)性，以保證瀝青混合料的和易性和強(qiáng)度。再次，礦粉應(yīng)具備良好的粒度分布和表面活性，這樣能提高瀝青混合料的和易性和強(qiáng)度；添加劑（如抗裂劑、抗老化劑、改性劑等）應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇。最后，水質(zhì)應(yīng)清潔，pH 值應(yīng)在正常范圍內(nèi)，不應(yīng)含有影響瀝青混合料性能的雜質(zhì)。

4.2 混合料制備控制

第一，混合料的制備設(shè)備應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)，操作人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。第二，混合料的制備應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配比進(jìn)行，防止瀝青使用過多或過少，混合料的溫度也應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi)，以保證其性能。

4.3 鋪攤壓實(shí)控制

鋪攤和壓實(shí)是決定路面質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鋪攤過程中，應(yīng)確?；炷恋暮穸群途鶆蛐苑蠘?biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)過程中，應(yīng)確保壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求，防止壓實(shí)不足或過度壓實(shí)。同時(shí)，應(yīng)注意控制鋪攤和壓實(shí)的溫度，避免低溫或高溫影響路面性能。

4.4 施工環(huán)境控制

首先，應(yīng)避免在雨天、高風(fēng)和低溫條件下施工，以防止水分和低溫影響瀝青混合料的性能。其次，施工現(xiàn)場應(yīng)保持清潔，避免雜質(zhì)混入瀝青混合料。最后，應(yīng)盡量降低施工現(xiàn)場的噪聲和粉塵，以保護(hù)環(huán)境和工人健康。

4.5 質(zhì)量檢測

第一，為確保瀝青混合料符合設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)其性能進(jìn)行檢測，包括強(qiáng)度、和易性、穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)對(duì)溫度和濕度等進(jìn)行合理控制。第二，在鋪攤過程中，應(yīng)通過儀器對(duì)混凝土的厚度、均勻性和平整度等進(jìn)行精確測量，若檢測結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。第三，在壓實(shí)過程中，應(yīng)對(duì)混凝土的壓實(shí)度進(jìn)行檢測，確保其符合設(shè)計(jì)要求。第四，施工結(jié)束后，應(yīng)對(duì)路面進(jìn)行成品質(zhì)量檢測，包括強(qiáng)度、平整度、抗滑性等指標(biāo)，若不符合要求則進(jìn)行調(diào)整或返工。

5 結(jié)語

經(jīng)過仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn)，公路瀝青路面施工具有復(fù)雜性，而施工技術(shù)及質(zhì)量控制在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了提升公路工程瀝青路面的質(zhì)量，相關(guān)工作人員必須積極吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，仔細(xì)研究和分析施工過程中可能遇到的問題，提出有效的解決方案，從而達(dá)到最佳的建設(shè)效果。