公路工程瀝青路面施工技術(shù)研究

劉義豐

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西南昌 330038）

0 引言

瀝青路面作為一種常見(jiàn)的路面形式，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代公路建設(shè)中。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有更好的耐久性和穩(wěn)定性，其造價(jià)成本較低，施工效率較高，因此在公路工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，在實(shí)際施工過(guò)程中，由于受到諸多因素的影響和制約，瀝青路面施工面臨著一些問(wèn)題和挑戰(zhàn)。為了保證瀝青路面的施工質(zhì)量，需要對(duì)其中的一些影響因素進(jìn)行綜合分析，并針對(duì)性地采取有效的控制措施，確保瀝青路面在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而提供更加優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)。

1 加強(qiáng)瀝青路面施工技術(shù)控制的意義

公路工程是交通系統(tǒng)中非常重要的一部分，對(duì)工程進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)操作進(jìn)行有效的控制，能夠保證施工活動(dòng)有序進(jìn)行，降低施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的安全問(wèn)題，有利于對(duì)各種資源的合理分配，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目標(biāo)。同時(shí)，在施工過(guò)程中采取嚴(yán)格的技術(shù)控制措施，可以有效減少返工現(xiàn)象。

此外，由于高速公路施工過(guò)程較為復(fù)雜性，如果施工技術(shù)不規(guī)范，施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，如路面開(kāi)裂、松散等。在后期的養(yǎng)護(hù)工作中，如果沒(méi)有及時(shí)采取有效的修復(fù)技術(shù)，會(huì)導(dǎo)致路面使用壽命降低，因此在公路工程瀝青路面施工中，加強(qiáng)施工技術(shù)控制非常重要[1]。

2 公路工程瀝青路面施工常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 瀝青材料質(zhì)量不合格

施工原材料的質(zhì)量問(wèn)題直接影響公路工程瀝青路面施工水平，目前，我國(guó)主要依靠試驗(yàn)檢測(cè)方式對(duì)瀝青路面原材料的性能進(jìn)行測(cè)試。然而，當(dāng)前部分技術(shù)人員在對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于缺乏相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)檢測(cè)方法的了解不足，會(huì)導(dǎo)致一些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或者不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料被用于公路工程建設(shè)，會(huì)影響路面質(zhì)量[2]。

2.2 公路工程施工過(guò)程中瀝青混合料設(shè)計(jì)不合理

在公路工程瀝青路面施工中，存在瀝青混合料設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

第一，級(jí)配曲線繪制不合理。級(jí)配曲線是描述材料中各種粒徑比例關(guān)系的，如果級(jí)配曲線繪制不合理，可能導(dǎo)致骨料級(jí)配不合理，影響路面的承載能力和使用壽命。

第二，在公路工程瀝青路面施工中，為了提高路面材料的強(qiáng)度，有時(shí)會(huì)采用較大的油石比，而油石比過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致路面在使用過(guò)程中出現(xiàn)泛油等現(xiàn)象，影響路面的使用性能。

2.3 公路工程瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)不到位

瀝青路面施工的關(guān)鍵是保證其壓實(shí)效果，然而，實(shí)際施工中由于部分施工單位對(duì)此環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控不到位，導(dǎo)致公路工程瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)效果欠佳，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

首先，施工單位在路面攤鋪和壓實(shí)過(guò)程中，對(duì)平整度控制不到位，導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫、松散等問(wèn)題。

其次，進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)未按照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作[3]。

最后，部分施工單位在瀝青混合料攤鋪和壓實(shí)過(guò)程中所采用的機(jī)械設(shè)備與實(shí)際工況不匹配，可能導(dǎo)致無(wú)法有效壓實(shí)路面、影響公路工程質(zhì)量。

3 公路工程瀝青路面施工技術(shù)

3.1 準(zhǔn)備工作

正式施工前，建設(shè)單位需做好充分的準(zhǔn)備，包括材料、設(shè)備和人員的配備，為項(xiàng)目的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利條件。施工前，所有參建人員應(yīng)加深對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的認(rèn)識(shí)，并以實(shí)際情況為依據(jù)，做好水電、人員、設(shè)備、放線測(cè)量等工作。

施工單位應(yīng)對(duì)路基進(jìn)行全面檢查，嚴(yán)格檢測(cè)其是否符合施工要求，并對(duì)壓實(shí)度、強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施。此外，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行詳細(xì)研究，確保其與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相吻合，并做好技術(shù)交底工作，明確施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)[4]。

3.2 混合料配比

第一，選用高密度的瀝青，如AC-25I 型和AC-20I 型，并依據(jù)瀝青混合料的性質(zhì)和要求配合比進(jìn)行和混合料配制，保證其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性等各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。

第二，如果使用改性瀝青，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)方式確定最佳的改性劑摻配比例，保證摻配效果達(dá)到預(yù)期。如需要添加抗剝落劑，則抗剝落劑的摻配比例應(yīng)控制在2.5%～5%之間，以確保瀝青混合料不會(huì)出現(xiàn)分層、開(kāi)裂等情況。

第三，將粗骨料的常溫碾碎值控制在25%～27%之間，將粗骨料密度控制在2.72～2.74g/cm3之間，將其吸水系數(shù)控制在1%以下，將洛杉磯磨損系數(shù)控制在27%～29%之間。

第四，骨料級(jí)配曲線不合理，會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料性能下降，這也是公路工程瀝青路面產(chǎn)生病害的主要原因。因此，進(jìn)行混合料配制時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制骨料級(jí)配曲線，對(duì)骨料級(jí)配曲線進(jìn)行合理調(diào)整，使其與設(shè)計(jì)要求相符。

第五，進(jìn)行混合料的配制時(shí)，應(yīng)盡量使用瀝青砂，盡量避免使用碎石砂。如果施工單位采用碎石砂作為瀝青混合料的集料，則應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)的方式對(duì)集料進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，以確保其與瀝青混合料配比要求相符[5]。

3.3 瀝青混合料制備與運(yùn)輸

第一，進(jìn)行瀝青混合料制備時(shí)，應(yīng)對(duì)原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，不得使用過(guò)期或變質(zhì)的材料，同時(shí)應(yīng)做好材料管理工作，確保材料處于干燥狀態(tài)，防止材料受潮。同時(shí)，應(yīng)對(duì)瀝青質(zhì)量、石粉質(zhì)量、骨料質(zhì)量及油石比等方面的情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，并及時(shí)通知給監(jiān)理單位。

第二，要對(duì)瀝青混合料的拌和溫度和拌和時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)必須確?；旌暇鶆?，不得有不合格產(chǎn)品送出，檢測(cè)員每日兩次檢查混合料的性能及骨料級(jí)配，以保證各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)規(guī)范。

第三，為保證瀝青混合料在運(yùn)送時(shí)不會(huì)附著于車體內(nèi)側(cè)，需要對(duì)車體進(jìn)行全面清掃，并在車廂內(nèi)涂刷油水混合液。此外，裝料時(shí)運(yùn)輸車要前后移動(dòng)，并且按照前、后在、中的順序裝料，即第一次裝料靠近車廂的前部，第二次裝料靠近后部車廂門，第三次裝料在中間，以避免裝料時(shí)出現(xiàn)混合料離析現(xiàn)象。運(yùn)輸過(guò)程中還要用篷布進(jìn)行覆蓋，防止材料被污染，同時(shí)起到保溫作用。

3.4 瀝青面層攤鋪

瀝青面層攤鋪是公路工程瀝青路面施工中的一個(gè)重要步驟，用于在道路表面形成平整、耐久的瀝青層。進(jìn)行攤鋪時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，選擇合適的施工機(jī)械，確定合適的技術(shù)參數(shù)，以保證攤鋪施工質(zhì)量[6]。

攤鋪施工一般采取梯隊(duì)行方式，前后鋪機(jī)錯(cuò)開(kāi)10～20cm 的距離，并做好高程控制。在攤鋪過(guò)程中，還需要進(jìn)行質(zhì)量控制檢查，包括瀝青溫度、攤鋪厚度、密實(shí)度和平整度等方面的檢查。攤鋪施工如圖1 所示。

圖1 攤鋪施工

3.5 路面碾壓

第一，在碾壓瀝青路面時(shí)，通常使用鋼輪、輪胎以及其他不同的組合方式，按初壓、復(fù)壓、終壓三步完成碾壓，從而獲得良好的碾壓效果。碾壓前，對(duì)熨平板進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，以防止溫度過(guò)低。通常情況下，初壓使用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，復(fù)壓使用輪胎壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，終壓則使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。在碾壓過(guò)程中，避免中途停車或突然制動(dòng)，避免推移、出現(xiàn)輪痕現(xiàn)象。另外，需對(duì)熨平板進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以防止溫度過(guò)低影響碾壓效果，應(yīng)控制碾壓時(shí)間，并嚴(yán)格按照相應(yīng)的壓路機(jī)施工參數(shù)進(jìn)行施工。

第二，為保證碾壓施工效果，通常需要將碾壓長(zhǎng)度控制在30～50m，用標(biāo)牌分隔開(kāi)來(lái)，以便于施工人員準(zhǔn)確區(qū)分碾壓長(zhǎng)度。具體的碾壓長(zhǎng)度可以根據(jù)攤鋪機(jī)型號(hào)、寬度等進(jìn)行劃分。

第三，采用雙輪輕鋼輪式壓路機(jī)進(jìn)行初壓，車速為每小時(shí)2～3km/h，碾壓時(shí)應(yīng)避免漏壓和過(guò)壓。第一遍碾壓完成后，如果瀝青路面表面干燥或黏結(jié)現(xiàn)象較少，則可采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓；如果瀝青路面表面潮濕或黏結(jié)現(xiàn)象較多，則應(yīng)采用靜壓模式[7]。

第四，為了取得更好的碾壓結(jié)果，在復(fù)壓過(guò)程中，以4.5～5.5km/h 速度進(jìn)行2 次以上的碾壓，可根據(jù)需要采用雙鋼輪或雙輪胎壓路機(jī)，同樣應(yīng)避免過(guò)度碾壓和漏壓。第一次復(fù)壓完成后，如果瀝青混合料表面干燥且黏結(jié)現(xiàn)象較多，可以采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行第二次碾壓。

第五，在碾壓過(guò)程中，應(yīng)注意合理控制前后、左右兩幅之間的距離，避免碾壓輪重疊或交叉。同時(shí)，要保持均勻速度，隨時(shí)檢查、調(diào)整壓實(shí)度以確保最佳碾壓效果。碾壓結(jié)束后，對(duì)于瀝青路面存在的不規(guī)則凹坑或凸塊等問(wèn)題時(shí)，需要進(jìn)行人工修整，并對(duì)表面進(jìn)行清理[8]。

瀝青路面碾壓如圖2 所示。

圖2 瀝青路面碾壓

3.6 接縫處理方法

施工縫的處理主要有縱向接縫和橫向接縫兩種。

第一，縱向接縫。施工時(shí)應(yīng)將已鋪混合料部分留下10～20cm 寬，暫不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，待后攤鋪部分完成后，一起碾壓（跨縫碾壓）。上下層縱向接縫之間應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)一定距離，且施工時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)拉毛、壓漿等現(xiàn)象。

第二，橫向接縫。首先，用3m 直尺檢查端部平整度，對(duì)于不符合要求的部分，將之垂直于道路中線清除；其次，在端部涂黏層瀝青；最后，通過(guò)先橫向碾壓、后縱向碾壓的順序完成接縫橫向接縫處理。

4 瀝青路面新技術(shù)應(yīng)用

4.1 建立高精確度控制系統(tǒng)

為保證瀝青混凝土路面的攤鋪精度及攤鋪厚度的均勻性，需要在施工前做好充分的準(zhǔn)備工作，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件構(gòu)建一套完備的高精度控制體系。為高效地構(gòu)造平面坐標(biāo)系及施工控制網(wǎng)，必須以測(cè)量區(qū)域的平均精度為基準(zhǔn)線，以便對(duì)相關(guān)工程資料進(jìn)行精確審查。此方法可明顯提高瀝青混合料的攤鋪精度，降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證項(xiàng)目建設(shè)的效率和經(jīng)濟(jì)效益[9]。

為保證三維攤鋪機(jī)的使用效果，需要對(duì)三維攤鋪機(jī)設(shè)備進(jìn)行合理配置。為使各裝置能更好地協(xié)調(diào)工作，必須配置兩個(gè)主控裝置；為保證觀察的準(zhǔn)確性，必須設(shè)置兩個(gè)360 度無(wú)死角的觀察棱鏡；為達(dá)到交換信息的目的，需要配備兩個(gè)車載電臺(tái)；安裝2 個(gè)端子箱和1 個(gè)側(cè)向傾斜的感應(yīng)器。

4.2 正確布設(shè)測(cè)量點(diǎn)

選擇測(cè)量點(diǎn)位時(shí)應(yīng)以線路邊界為參考線，合理控制測(cè)量點(diǎn)位布設(shè)。在某些特定的道路、復(fù)雜地形條件下，必須同時(shí)布設(shè)多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，控制點(diǎn)間的間距一般為160～200m。對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行合理的布置，能夠確保道路的平整度和車輛的舒適性。合理布局測(cè)量點(diǎn)位，能夠強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)控制，保證瀝青路面攤鋪機(jī)的正常運(yùn)行。

此外，為提高路面平整度，在攤鋪前，需要采用高精度的檢測(cè)設(shè)備對(duì)攤鋪機(jī)的運(yùn)行軌跡進(jìn)行檢測(cè)，在攤鋪過(guò)程中根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況及時(shí)調(diào)整攤鋪速度，提高瀝青路面的平整度。

4.3 信息采集與處理

在實(shí)際施工中，為了保證公路工程瀝青路面施工質(zhì)量，需要在施工過(guò)程中進(jìn)行相關(guān)的信息采集與處理，從而了解攤鋪機(jī)的工作狀態(tài)、熨平板的受壓情況以及碾壓工作的質(zhì)量。

第一，在實(shí)際施工中，通過(guò)信息化管理系統(tǒng)對(duì)各種施工數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和匯總，并生成相應(yīng)的報(bào)告，有助于更好地監(jiān)督整個(gè)施工過(guò)程。

第二，在攤鋪前，可通過(guò)信息化管理系統(tǒng)對(duì)各設(shè)備的工作狀態(tài)、參數(shù)度等進(jìn)行全面檢查，確保攤鋪機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

第三，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，施工過(guò)程中應(yīng)建立施工現(xiàn)場(chǎng)信息反饋制度，將各種信息通過(guò)信息化管理系統(tǒng)上報(bào)給上級(jí)主管部門。

第四，為保證攤鋪平整度，施工過(guò)程中可采用多種方式對(duì)攤鋪機(jī)作業(yè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決，包括使用傳感器、儀器儀表等設(shè)備檢測(cè)攤鋪厚度、溫度等參數(shù)。

5 公路工程瀝青路面施工質(zhì)量保障措施

5.1 機(jī)械設(shè)備養(yǎng)護(hù)方面

目前，公路工程正在逐步朝機(jī)械化施工方向發(fā)展，在瀝青路面施工中，大型攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等設(shè)備設(shè)施的使用，使施工效率和工程建設(shè)水平得到了明顯提高。為保證項(xiàng)目施工質(zhì)量，防止設(shè)備在使用過(guò)程中發(fā)生故障，必須提高機(jī)械設(shè)備管理水平，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的養(yǎng)護(hù)[10]。

第一，要加強(qiáng)對(duì)工程設(shè)備運(yùn)行與使用的精細(xì)化管理，包括安裝、調(diào)試等。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)的施工規(guī)范進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違章作業(yè)，避免由于操作失誤導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障，引起不必要的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

第二，要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的日常保養(yǎng)，注重對(duì)機(jī)械的檢查與維修工作，定期對(duì)機(jī)械進(jìn)行檢查和維護(hù)，并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)，使其始終處于良好的工作狀態(tài)，發(fā)揮更大的效能，延長(zhǎng)其使用壽命。

第三，要對(duì)設(shè)備的使用情況進(jìn)行及時(shí)記錄和統(tǒng)計(jì)分析，了解機(jī)械設(shè)備的性能狀況。發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

為提高施工設(shè)備的可靠性，防止設(shè)備失效，影響瀝青路面施工質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

第一，保持機(jī)器外觀的清潔性。

第二，保證各部件之間的連接牢固。

第三，堅(jiān)持節(jié)約能源、節(jié)約用油的使用原則。

第四，按說(shuō)明書要求進(jìn)行設(shè)備操作。

5.2 檢測(cè)與質(zhì)量控制方面

第一，采用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備與技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)施工原材料質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，以確保路面材料性能、質(zhì)量符合施工要求指標(biāo)，從而保證瀝青路面施工質(zhì)量。

第二，通過(guò)采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)路面施工質(zhì)量進(jìn)行全面監(jiān)控，包括路面平整度、壓實(shí)度、抗滑性能、滲水系數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)。

第三，完善公路工程施工質(zhì)量控制體系，建立健全公路工程質(zhì)量檢測(cè)驗(yàn)收制度，并制訂合理的工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

第四，在公路工程瀝青路面施工中，對(duì)出現(xiàn)的裂縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，以防止其進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，施工單位應(yīng)結(jié)合瀝青路面裂縫產(chǎn)生的原因，調(diào)整施工方案等，預(yù)防瀝青路面產(chǎn)生裂縫[11]。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，瀝青路面是一種很常見(jiàn)的路面結(jié)構(gòu)形式，在公路工程中的應(yīng)用范圍較廣，在實(shí)際的公路瀝青路面施工過(guò)程中，工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)要點(diǎn)的掌握，對(duì)施工攤鋪、碾壓等環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，不斷提升施工技術(shù)，對(duì)各環(huán)節(jié)施工技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的公路工程，為公眾提供優(yōu)質(zhì)的交通服務(wù)。