瀝青路面工程現狀與施工質量控制體系的研究

上海市浦東新區建設和交通委員會 上海 200135

1 我國瀝青路面工程現狀

1.1 瀝青路面發展現狀

自20世紀50年代以來，鑒于瀝青路面優異的功能性和應用性特點，世界各國修建的瀝青路面不僅數量迅猛增長，類型也在增多。

1.1.1 應用規模

瀝青路面以其優越的性能在全世界范圍內得到推廣和應用，據資料表明，美國約93%的高速公路為瀝青路面，日本約94%的高速公路為瀝青路面，全世界范圍內約有80%的路面為瀝青面層[1]。

在我國，瀝青路面不僅是高速公路的主要鋪筑形式（鋪筑比例在20%以上），而且也是市政道路的首選，如北京、上海、廣州等城市的市政道路應用瀝青路面的比例非常高，尤其是早期修建的水泥路面中，大部分已接近或超過設計年限，并由于交通量劇增，汽車軸載日益重型化或道路設計、施工等方面的原因，出現了路面結構損壞，已逐步被瀝青路面所取代。

1.1.2 應用類型

瀝青路面不僅在世界各國應用的數量和范圍有了突飛猛進的發展，而且近十多年來，瀝青路面由常規熱拌瀝青路面轉向新型溫拌瀝青路面的趨勢日益明顯。

溫拌瀝青路面作為一種綠色環保型路面，其生產和施工溫度較傳統瀝青路面低20～30 K，且具有粉塵和瀝青煙氣排放小、受季節溫差影響小等優點[2,3]。據美國國家瀝青鋪裝聯合會（NAPA）統計，美國2009年的溫拌瀝青混合料使用量為1.92×107t，而2010年的溫拌瀝青混合料使用量增長為4.76×107t，增長了148%。

溫拌瀝青路面在我國的一些地方也得到大規模的推廣和應用，2010年北京實現新建路面的30%為瀝青路面，2011年為60%，2012年實現100%，成為全球第一個新建路面全部采用溫拌瀝青路面的城市。

如今，四川映日路、青海德令哈公路等路面工程均采用了溫拌瀝青路面形式。

1.2 瀝青路面病害現狀

我國公路事業發展迅速，用了僅僅二三十年時間就達到了發達國家歷經半個多世紀才能達到的水平，可急速發展的同時也暴露出了一系列的問題。以瀝青路面工程為例，盡管我國瀝青路面工程取得了舉世矚目的成績，可與國外瀝青路面相比，整體質量還有一定的差距。由于管理人員、技術人員、設計人員并未完全執行瀝青路面施工質量要求，在工程建設完畢后，路面經常出現病害。十多年間修建的許多瀝青路面在運營一段時間后，常常出現諸多早期功能性和結構性的破壞現象（圖1），諸如泛油、擁包、車轍、平整度變差、摩擦因數變小等功能性破壞，以及橫裂、縱裂、網裂等結構性破壞。這些破壞不僅影響了行車舒適性以及安全性，還縮短了瀝青路面的使用壽命，帶來社會和經濟效益的損失。

（2）酵母菌是一類單細胞____（“細”或“真”）菌，常用于釀酒和發面。從結構上看，酵母菌屬于單細胞的_____（“原”或“真”）核生物。酵母菌在有氧和無氧環境下都能生存，屬于_____菌。

圖1 瀝青路面典型病害

由此可見，施工質量對瀝青路面工程在使用過程中的安全性、壽命、舒適性等方面發揮著重要作用，加之溫拌瀝青路面工程在我國應用還處于起步階段，因而不僅非常有必要加強對傳統瀝青路面工程施工質量的控制，也要兼顧溫拌瀝青路面工程的施工質量控制。

2 瀝青路面工程施工質量控制體系研究現狀

2.1 國外瀝青路面工程施工質量控制體系研究

國外針對瀝青路面施工質量的研究己經比較全面完整，形成了系統性的操作流程和規范。

在20世紀90年代中期，美國就開始重視由于施工質量引起的路面破壞現象，并對40 多個州的瀝青路面施工和使用狀況進行質量跟蹤和問題調查，收集了一系列的工程相關數據，經過整理、分析和總結后制定了施工質量控制的規范。

1997年美國形成了較為系統的質量控制和保證體系。主要思路為：在施工前期，各州通過強制性規定要求施工單位進行配合比設計并制定相應的施工過程質量控制計劃，并加強過程中的監督。

2000年，AASHTO通過制定質量管理小組的執行手冊，嚴格規定了試驗的頻率和進度，制定這個手冊的基礎就是根據施工過程中經常出現的質量問題。這一手冊被業內認為是檢測施工過程質量最為嚴密、有效的手段，由于其提供了量化的表示，使得該手冊更具備操作性[4]。

此外，國外還對混合料離析現象、壓實度指標、檢測方法等方面進行了研究。

2.1.1 混合料離析

為了更好地控制瀝青路面施工中熱拌瀝青混合料的離析問題，1996年，華盛頓大學研究人員針對溫度離析對路面施工質量的影響進行了深入研究，發現溫度離析對路面施工質量影響很嚴重，可以通過對溫度的控制來改善瀝青混合料的拌和[5]。

2.1.2 壓實度

在歐洲瀝青路面施工質量研究中，對壓實度控制的問題涉及較多。為了能更好地控制壓實度，歐洲的相關研究人員和技術人員提出了連續檢測與控制的思想，巧妙地將壓實計裝置在振動壓路機上，通過信息反饋數據，連線壓路機，從而達到智能控制路面壓實度，實現施工過程中壓實質量適時的反饋控制和動態管理。

2.1.3 檢測方法

瀝青路面施工質量評價指標應該是與施工直接相關的，施工過程可以控制的指標包括原材料質量、混合料質量、施工質量等。關鍵是如何評價，國外的做法是分析檢測數據的離散性、變異性和對最終產品可靠度的影響。這一點相對于我國通常采用的點點對比判斷合格率的做法具有一定的先進性[6]。

2.2 國內瀝青路面工程施工質量控制體系研究現狀

經過數十年的發展，我國已經制定并頒布了系統的瀝青路面性能及施工質量管理的規范標準，但目前我國的施工質量控制體系主要是一種驗收指標，等到瀝青路面施工完成變為成品，再進行質量的檢驗，屬于質量管理中的事后控制，對施工過程質量控制的重視度不高。

國內愈來愈多的科研和管理人員開始重視瀝青路面施工過程質量控制的研究。許明朗[7]首先研究了項目質量影響因素，提出了項目施工里程碑計劃，針對項目施工里程碑計劃，結合大量的試驗及檢測數據，分析了這些影響因素的變化規律，提出了減小施工質量變異性的措施。趙文姣[8]分析了瀝青路面施工質量控制的概念及意義和影響瀝青路面施工質量的因素，運用統計學原理和VB編程技術實現了施工質量控制的動態管理。

從國內的相關研究來看，國內對瀝青路面施工質量的控制主要是從地理環境、設計原因、材料選擇、配合比設計（目標配合比設計、生產配合比設計、生產配合比驗證等）、瀝青混合料生產、運輸、攤鋪、碾壓等方面對影響瀝青路面工程質量的各項因素進行分析，但不夠系統、全面，未對各項指標的檢測提出更為系統、完整的措施，也未對其進行科學的評價。

3 國內外溫拌瀝青路面工程施工質量控制體系研究現狀

目前溫拌瀝青路面的施工過程基本上參照現有的常規規范，溫拌瀝青路面工程施工質量控制及體系研究方面基本上仍為空白。

國內外對溫拌瀝青路面工程的研究主要集中在技術和施工工藝方面，美國瀝青技術研究中心（NCAT）在2005～2006年，對Aspha-Min、Sasobit、Evotherm三大代表性溫拌技術開展了綜合性室內外研究工作，并提出了相應的技術報告[9]。

NCHRP在2007～2008年研究溫拌瀝青混合料技術的配合比設計，實施溫拌瀝青混合料的施工性能、氣體排放和路用性能研究。我國對溫拌瀝青路面的研究也集中在技術和技術試驗段應用方面，已經成功自主開發和應用了各種溫拌瀝青路面技術[10,11]。

4 結語

隨著我國經濟的飛速發展，不僅現有瀝青路面工程是我國道路路面鋪裝工程建設的主要方向之一，而且為了“美麗中國”的國家戰略目標，溫拌瀝青路面工程也將是我國道路工程建設日后發展的趨勢之一。

但我國瀝青路面的施工質量存在較多問題，影響了路面的使用性能，主要是缺乏全面、系統的工程質量控制方法、措施和體系，加之我國瀝青路面工程施工質量控制體系的不完善和不健全，而新型的溫拌瀝青路面工程施工質量控制體系更是空缺，因而工程建設管理人員沒有可以借鑒的完美范本[12]。

因此，對于瀝青路面工程管理人員而言，理清瀝青路面工程施工全過程，分析瀝青路面病害產生的機理，了解瀝青路面施工質量評價指標，分析影響施工質量的因素，運用有效的施工質量控制措施，引入合理的施工質量控制工藝，打造系統的常規瀝青路面工程施工質量控制體系及前瞻性研究溫拌瀝青路面工程施工質量控制體系是非常有必要的。

進行瀝青路面工程項目施工質量控制體系的研究，不僅有助于提高瀝青路面工程生產施工水平、減少建設投資、確保施工質量，還可為今后瀝青路面工程建設提供參考，提高工程項目管理人員在常規瀝青路面施工質量控制方面的專業水平，為專業人員提供學習和應用溫拌瀝青路面質量控制體系的相關資料，完善工程項目施工質量管理和控制體系。