淺談公路瀝青路面質量及預控

徐光俊

1 概述

路面在竣工后通車不久或一兩年內出現多處或大面積裂縫、破損，其原因主要是施工控制問題。目前，路面工程片面地追求平整度，而忽視壓實度的要求;材料到場及終壓溫度偏低，甚至在低溫情況下過度碾壓;材料配合比不當，基質瀝青未達標;路面基層甚至路床、基底承載力不足，彎沉值過大。

2 原材料技術質量控制關鍵措施

1)在全面了解各種瀝青料源、質量及價格的基礎上，無論是進口瀝青還是國產瀝青，均應從質量和經濟兩方面綜合考慮選用。對進場瀝青，每批到貨均應檢驗生產廠家所附的試驗報告，檢查裝運數量、裝運日期、定貨數量、試驗結果等。對每批瀝青進行抽樣檢測，試驗中如有一項達不到規定要求時，應加倍抽樣做試驗，如仍不合格，則退貨并索賠。瀝青材料的試驗項目有:針入度、延度、軟化點、薄膜加熱、蠟含量、密度等。有時根據合同要求，可增加其他非常規測試項目。嚴把瀝青路面用集料料源關、加工工藝關和質量技術關，重點對巖石的色差、加工規模、設備和生產量進行控制。

2)有機和無機結合料技術質量要求。高速公路瀝青應采用優質道路石油瀝青A級70號粘稠瀝青與SBS改性I-D級瀝青。增加了60℃動力粘度、老化后低溫針入度和針入度指數指標;無機結合料重點對水泥強度進行規定:7 d抗壓強度控制在11 MPa～12 MPa之間，28 d抗壓強度控制在27.5 MPa～32.5 MPa之間。

3)選擇集料料場是十分重要的，對粗集料料場，重要的是檢查石料的技術標準能否滿足要求，如石料等級、飽水抗壓強度、磨耗率、壓碎值、磨光值及石料與瀝青的粘結力，以確定石料料場。實際中，有些石料雖然達到了技術標準要求，但不具備開采條件，在確定料廠時也應慎重考慮。對各個料場采取樣品，制備試件，進行試驗，并考慮經濟性后確定。碎石受石料本身結構與加工設備(鄂式或錘式軋石機)的影響較大，應先試軋，檢驗其有關指標，以防止不合格材料入場。細集料的質量是確定料場的重要條件。進場的砂、石屑及礦粉應滿足規定的質量要求，此外礦粉對瀝青混合料的路用性能起著非常重要的作用，既起到填充瀝青混合料空隙率作用，又對瀝青混合料的高溫抗車轍性能、低溫抗裂性能和抗水破壞性能起到至關重要的作用。重點對礦粉的細度、顆粒組成、親水性系數和塑性指數提出嚴格的技術要求。

3 水泥穩定碎石基層施工關鍵控制

3.1 基于水泥穩定碎石干縮和溫縮的抗裂礦料級配應用研究

1)應對水穩礦料進行三條級配對比試驗驗證，重點對規范級配范圍內的4.75 mm，2.36 mm和0.075 mm篩孔通過率規定在中值線上、中、下，通過對 7 d強度、28 d強度、90 d強度和 180 d強度的發展規律和干縮、溫縮性能進行綜合整體性能對比分析，尋找在滿足強度符合要求的基礎上，減少水泥穩定碎石的收縮性能。通過施工技術研究，盡可能減少由于外界環境引起的路面結構開裂;通過工程措施研究以減少反射性裂縫的產生等。總之，從基層材料組成設計、施工工藝及工程措施等方面入手，確保最大限度地減少路面基層開裂程度或延緩路面開裂時間，提高瀝青路面使用品質和車輛的行駛質量，延遲大修時間和降低車輛運營成本，并延長路面的使用壽命。

2)水泥穩定碎石的縮裂主要與集料、礦料級配、含水量、水泥用量有關。試驗研究結果表明:相同級配的水泥穩定碎石，存在一相應于最小干縮應變的最佳水泥劑量;用水量對收縮的影響最為突出，用水量增大，收縮明顯呈線性增大;在水分蒸發時其收縮是不可避免的，控制集料中細集料的含量可以較小收縮。

3.2 水泥穩定碎石施工工藝關鍵技術

1)在施工中力爭將水穩模量和瀝青面層模量比值控制在3倍以內;對水穩碾壓工藝首次在復壓階段采用膠輪壓路機進行搓揉，以增強水平方向的嵌擠力和摩阻力，也避免了由于采用振動壓路機擊破碎石的現象，增強了水穩的密水性能。2)水泥穩定碎石基層碾壓工藝應用研究。采用振動壓路機靜壓一遍后，直接采用膠輪壓路機搓揉兩遍，再用兩臺振動壓路機振壓兩遍，最后用膠輪壓路機碾壓工藝較好。試驗結果表明，壓實度增長較慢，但完全可以滿足要求，試件密實度較大，空隙率較小。一方面增強了礦料橫向的嵌擠作用，使集料得到了重新再分布，增加了密水性能;另一方面減小了由于直接采用振動壓路機擊破集料現象的發生。

4 瀝青路面施工關鍵技術

4.1 公路瀝青路面設計對質量的影響

一個優化設計后的瀝青混凝土配合比，僅僅是工程的開端，只有在施工過程中嚴格按優化配比認真執行與管理，方能起到優化配比的作用，保證工程質量符合技術標準要求，獲得良好的經濟和社會效益，取得良好的社會影響和信譽。可以說一個優化好的配合比必須伴隨一支嚴格的施工管理隊伍。

4.2 基于性能的瀝青混合料配合比優化設計過程

從設計理念角度考慮，混合料組成設計除滿足規范要求外，更要注重原材料指標、體積指標、混合料性能指標的相互匹配與合理性。瀝青混合料在路面結構中產生破壞的情況，主要是發生在高溫時由于抗剪強度不足或塑性指數過大等現象，低溫時抗拉強度不足或變形能力較差而產生裂縫現象，以及瀝青混合料配合比選用不當，空隙率過大而產生的路面結構滲水。重點在考慮抗車轍性能的基礎上，加強瀝青路面的密水性能。

4.3 施工工藝及其過程控制

優良的瀝青路面結構性能和使用性能是道路建設者追求的目標，不僅要有合格的原材料和良好的瀝青混合料設計，其最終目標的實現還要通過混合料的生產、運輸、攤鋪和碾壓等施工環節來完成，所以施工工藝及其過程控制對瀝青路面質量的優劣具有非常重要的作用。

4.4 瀝青混合料生產過程的控制

瀝青混合料的生產應解決拌和樓熱倉篩分級配的穩定性、等效篩網尺寸的布置和等料、溢料現象以及礦質集料和瀝青混合料的加熱和拌合溫度的控制。熱料倉級配的穩定性要解決采石場碎石質量、規格的穩定性;瀝青混合料的運輸和攤鋪過程控制。為減少混合料在拌和過程中、儲料倉在放料過程中、自卸車在裝車過程中與運輸過程中造成的離析，采用國際先進型進口攤鋪機并對攤鋪機的使用性能提出了嚴格的要求。

5 結語

1)重交通瀝青路面已經演變為一種技術非常復雜的結構，出現的損壞類型是我們所沒有考慮的，需要重新檢討我們的認識。在進行路面設計時，需要對路面結構整體理解和整體把握，簡單的處理容易顧此失彼。2)施工要控制好施工質量，需要對路面有完整的理解，其理解的深度至少應與設計人員一致。施工環節很多，每一個環節都應該滿足技術要求。3)正確看待中國現行規范的技術指標，結合工程實踐需要進行反思，完善其設計過程。施工中應充分重視原材料的料源穩定性和關鍵技術指標的界定以及攤鋪機的使用性能要求。4)管理者應更加關注原材料的穩定性、生產規模與關鍵性技術指標。

總之，提高和預防公路瀝青路面質量問題，必須從思想上重視、管理上及時、技術上合理、措施上得力，才能使我們的質量有根本的改觀，才能建成一條安全、暢通、舒適的公路。

[1] 呂偉民.瀝青混合料設計原理與方法[M].上海:同濟大學出版社，2000.

[2] JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[3] 張勝榮.瀝青路面不平整的處理措施初探[J].山西建筑，2009，35(14):249-250.