淺議瀝青混合料性質對路面施工質量的影響與施工對策

■吳 雯 ■揚州職業大學，江蘇 揚州 225009

現階段，隨著社會經濟的發展，我國開始加大公路交通等基礎設施的建設，截止到目前，我國的高速公路里程居世界第二。然而，在公路交通建設如此迅速發展的過程中也出現了一些問題，路面施工質量問題一直困擾著我國公路健康發展，不僅影響公路的使用壽命，另一方面對行程舒適性與行車安全造成嚴重的影響。筆者主要從瀝青混合料性質的角度，其對路面施工質量產生的影響進行分析，從而得出對應的解決對策。本文對瀝青混合料性質對路面施工質量的影響與施工對策進行研究和探討，不足之處，敬請指正。

1 瀝青混合料組成及配合比設計分析

瀝青混合料是道路工程最常見的材料，瀝青混合料包括瀝青、碎石、砂、礦粉以及添加劑等。瀝青混合料必須符合路面的施工要求才可投入使用，必須要有一定的力學特性，比如抗疲勞抵抗性能、高溫抗變形性能及低溫抗開裂性能等;一定的耐久性能，比如在自然環境的影響下具備一定的抵抗能力，包括老化、凍融以及浸水等;科學合理的結構適應性能;表面功能特性，比如平整性、抗滑能力、排水特性等;一定的工藝特性，包括在拌合、運輸、攤鋪、維護等過程中展現的施工便捷性。以上可以表現出路用瀝青混合料的功能要求是多元性和歧義性的綜合體。一般而言，這種歧義性體現為瀝青混合料在高溫情況下抗變形性能與低溫情況下避免產生開裂的沖突。實際情況下，瀝青混合料的性質使得這種歧義性更為復雜。

比如，瀝青混合料要具備一定的粘彈特性，具有一定的流動特性與易成型性;具備一定的彈性變形恢復能力;針對疲勞抵抗性能，瀝青混合料對柔韌性和能量耗散能力也有一定的要求;要有低溫情況下的應力松弛能力，也要有較小的收縮特性及較大的低溫開裂性能。因此對瀝青混合料進行設計過程中，關鍵是要對以上特性之間尋求平衡點。具體而言，根據結構層的功能要求對瀝青混合料進行設計，要遵循“適當兼顧其他功能”的原則。相對來說，典型的有抗滑表層、薄層瀝青路面、瀝青下臥層等;促進石油瀝青技術標準的提升，迪歐瀝青性能評價方法進行改進。除此之外，適當摻加聚合物也可以提升瀝青技術水平，并且在多級瀝青工程實例中得到廣泛應用;對粗集料的骨架作用進行充分利用，在合理范圍內適當提高礦質混合料中粗集料的使用比例，其中最應推廣應用的是SMA 路面技術。然而，除此之外必須對瀝青混合料組成材料的特性進行分析，對瀝青混合料材料性質與路面施工質量的影響進行研究，是現階段瀝青路面研究領域的熱門課題。

2 瀝青混合料性質的影響因素

2.1 瀝青混凝土拌和機無法正常工作

瀝青混凝土拌和機的相關裝置設備一旦出現故障問題，或者由于使用操作失誤等問題，都會導致拌和機無法正常工作，繼而造成混合料配比準確性下降，混合料性質變得極其不穩定。比如拌和機的料倉未進行嚴格的分隔，造成集料等級沒有按照施工要求進行，導致混合料中產生細料過量的情況;礦料進料口的設置有誤，造成瀝青含量、集料等級等與施工要求有沖突，導致混合料中產生細料過量的情況;烘干筒長時間處于超負荷運行的狀況，或其傾斜角度太大，導致混合料溫度異常，體積較大的骨料無法被瀝青完全裹覆，混合料的顏色異常，明顯有水蒸氣溢出;烘干機操作失誤，造成混合料溫度異常，體積較大的骨料無法被瀝青完全裹覆，混合料的顏色比較灰暗且沒有絲毫光澤，伴有水蒸汽溢出，混合料呈現出顯著的老化特征;溫度指示器調整失誤，也會產生同樣狀況;熱料斗中礦料用盡，造成集料等級降低，使混合料中細料大量剩余，繼而導致混合料不均勻及瀝青過量的情況;如果瀝青用量不符合要求規范，直接造成瀝青含量不足的情況或料車中混合料表現為游離狀況;拌和裝置作業時而不穩定，造成混合料溫度異常，料車中粉料表現為游離狀況。

2.2 人為因素

在混合料進行拌制時，會因為一些人為因素對瀝青混合料性質產生影響，比如生產組織管理存在問題、操作人員的責任心問題及其他人為因素等，一方面會使拌和機工作不正常;另一方面也會對混合料的配比及溫度產生影響。除此之外，在混合料進行運輸、攤鋪及壓實等環節中，也會由于人為因素導致混合料的性質發生改變。

2.3 技術指標改變

(1)首先，原材料的影響，瀝青的生產原材料實際上在一定程度上會對瀝青品質起決定性的作用，所以對瀝青進行采購時，尤其要注意煉制瀝青的原油資源及改性劑;(2)瀝青的生產工藝對瀝青混合料性質的影響，其工藝方法包括蒸餾法、氧化法、半氧化法以及調配法等。制造方法的選擇會使瀝青性質的區別很大;(3)瀝青在運輸、儲存等環節，因為經歷的時間較長，有可能導致瀝青老化的情況，使得瀝青的性質產生一定程度的變化，尤其是改性瀝青，存放稍微長的時間就會發生瀝青離析的現象，因此檢測指標肯定會發生改變;(4)試驗精度對瀝青混合料性質的影響，包括試驗裝置的精度、試驗室的溫度控制條件、試驗方法的選擇、試驗工作人員本身的素質及其操作熟練程度等因素，都有可能導致試驗產生誤差，繼而影響瀝青的技術指標。

3 瀝青混合料性質發生改變產生的后果

3.1 對攤鋪的影響

如果混合料的性質極其不穩定，很容易引發攤鋪厚度產生變化，繼而導致波浪或拉溝等。比如混合料的溫度太高，或者瀝青的含量太大，礦粉的摻雜量太多、粒徑不大于0.074mm 的細料太多，以上因素都會產生鋪層變薄的后果。這種混合料的應用，會使得路面溫度穩定性下降。一般而言，混合料的溫度要控制在150 ±10℃范圍之內。在此范圍之外的話，混合料太軟會使得承載能力下降，太硬不適合攤鋪，因此會對鋪層厚度產生影響。如果礦料中的大顆粒尺寸不小于鋪層厚度，在攤鋪過程中大粒料會被熨平板拖著一起滾動，使得鋪層發生裂紋、拉溝等質量通病;混合料的配比設計問題會造成全鋪層裂縫，由于振搗梁在攤鋪時對混合料搗實要把它向前進行推移，假如混合料中的大粒料較多，有可能導致全鋪層的大裂縫。

3.2 對壓實質量的影響

混合料的性質除了對推鋪質量有影響，實際上對壓實質量的影響更大。在攤鋪溫度、初壓溫度、復壓溫度以及終壓溫度的四個環節，溫度指標的改變對壓實度的影響非常大。瀝青混合料實際上是一種粘彈性感溫體，其溫度越高，可塑性越大。在一定條件下，溫度和混合料壓實程度有直接關系。隨著溫度的持續升高，混合料溫度本身發生大的改變，致使壓實程度變大。

如果碾壓工藝、碾壓溫度一致，在一定條件下，鋪設厚度較大的瀝青層能讓材料的熱度保持的更加長久，可以為碾壓提供更加充足的時間。瀝青混合料的壓實和其它壓實的規律有很大區別，如果瀝青混合料壓實厚度不大，那么瀝青混合料溫度散失的也較快，且瀝青混合料不具備一定的可移動空間，可以讓顆粒充分嵌擠，因此壓實效果不理想。然而，壓實層厚度過大也不好，會使得有效壓實功降低，壓實度同樣也會下降。

瀝青混合料拌制過程中，因為粗、細集料動力特點存在顯著的差異，無論是在生產、運輸過程中，還是攤鋪時，會因為操作失誤，而導致混合料中粗、細集料分布不均勻的情況，從而出現級配離析的情況。粗骨料比較集中的地方，瀝青路面的瀝青的含量比較低，而且空隙率比較大;反之細集料比較集中的地方瀝青路面的瀝青含量比較大，而且空隙率比較小。以上兩種情況都會使得壓實度發生改變。

表一 瀝青混合料性質對壓實質量的影響

4 施工對策

4.1 拌合

(1)建立并完善拌和樓管理制度。在拌和機工作時嚴格根據相關操作規范進行，盡量選擇經驗比較豐富的工作人員進行操作;(2)對拌和溫度進行控制;(3)確保瀝青拌和樓的稱量系統精度及溫度設定系統的穩定可靠性;(4)試驗過程中對瀝青混合料取樣的均勻性進行控制，確保取樣均勻;(5)混合料進行拌和過程中逐盤打印混合料拌和數據，從而可以掌握瀝青含量變化情況。一旦有異常情況可以及時解決;(6)瀝青含量開展抽提試驗，盡快選用經驗比較豐富的試驗員進行操作，從而降低試驗操作誤差。

4.2 平整度

在平整度方面，需要采取以下幾個方面的措施:

(1)攤鋪機操作要符合規范，包括攤鋪機的寬度、速度、攤鋪機熨平板初始仰角等技術參數要設置的科學合理;攤鋪機螺旋布料器的高度、料位高度等數據要準確無誤;攤鋪的速度要均衡，攤鋪機的起動和熨平板振動要確保同步;(2)碾壓工藝要合理，注意對碾壓過程進行實時監控。復壓的環節要選擇鋼輪振動和膠輪碾壓相互結合的原則，其順序是先進行鋼輪振動碾壓，然后是膠輪碾壓。除此之外，還要選擇適當的碾壓速度;(3)振動壓路機的振幅、振頻等要科學合理，其中壓路機選擇方面盡量是雙驅動鋼輪振動碾壓。施工時要保持碾壓工序技術等數據參數保持一致，不能隨意進行變更;(4)溫度條件要適中，確保在符合規范要求的前提下進行，不能過分追求高溫;(5)對下承層的施工平整度進行控制;(6)對混合料級配進行科學合理的設計，降低過大粒徑集料顆粒的概率，以及瀝青混合料級配改變的可能性;(7)針對橫向施工縫要精心施工，防止出現跳點。

4.3 壓實度

碾壓是瀝青路面施工的最后一個環節工序，為確保壓實質量，施工技術對策如下所示:

(1)選擇正確的碾壓工藝，并配備一定數量的壓實裝置，這是促進良好壓實度的基礎，對碾壓設備的組合和搭配要科學合理;(2)對壓路機技術參數進行科學合理的設置。包括振動壓路機的自重、振幅、碾壓速度等參數均會對壓實度產生影響，盡量選用科學合理的速度，并遵循“高頻、低幅”碾壓原則，才可以產生理想的壓實效果;(3)在適當的溫度條件下進行碾壓，碾壓時盡可能減小碾壓段落;(4)對于粒徑不一的混合料，要按照其最大粒徑對碾壓層厚度進行選擇;(5)遇到雨雪天氣，暫停施工，如果混合料遭到雨淋那么就得廢棄;(6)熱拌瀝青混合料在運輸和攤鋪時應采取必要的措施，以降低其離析概率。

5 結語

總之，瀝青混凝土路面施工質量的影響因素多種多樣，包括機械本身技術狀況、操作原因、施工組織管理等，但是瀝青混合料對其影響是重中之重，所以在道路施工過程中，施工企業要切實加強落實生產崗位責任制度，工程技術人員做好技術交底工作，認真負責，密切協作，從而盡可能地消除路面施工質量缺陷。

［1］李洲，劉濤，祝漢中.瀝青混合料配比優化設計軟件的開發及應用［J］.公路交通技術，2003(04).

［2］周長軍，楊光.水泥在瀝青混合料中的作用［J］.黑龍江交通科技，2003(07).

［3］劉愛.瀝青混合料質量分析及控制［J］.山西建筑，2003(04).

［4］馬云朗.彩色瀝青混合料的生產和施工簡介［J］.市政技術，2003(01).

［5］陳耀典.瀝青混合料產生離析的原因及改善措施［J］.筑路機械與施工機械化，2003(02).

［6］李智，徐偉，王紹懷，張肖寧.瀝青混合料數字圖像處理技術的方法研究［J］.公路交通科技，2003(06).

［7］張淼，李凱峰，劉福坤.淺談瀝青混合料產生離析的癥狀及防治［J］.黑龍江科技信息，2003(01).

［8］李立寒，曹林濤，羅芳艷，郭亞兵.瀝青混合料劈裂抗拉強度影響因素的研究［J］.建筑材料學報，2004(01).

［9］蔡建偉.瀝青混合料的拌和控制與配合比調試［J］.山西建筑，2004(07).

［10］馬立軍，譚積青，姚學昌.體積法設計瀝青混合料在廣東西部沿海高速公路中的應用［J］.廣東公路交通，2004(01).