瀝青路面精細化施工與質量分析控制研究

■卓潘斌

(福州市公路局福清分局，福清 350305)

1 引言

瀝青路面因其平整舒適性備受推崇，在高等級公路得到廣泛引用并逐步向普通公路延伸。但較之水泥路面，瀝青路面的施工質量影響因素較多，施工過程各環節細節的把控尤為關鍵，控制不當易出現各種質量問題甚至病害。

某一級公路為單向雙車道路面，瀝青路面完工后出現一些常見的問題和病害，通過對其質量問題的分析，在此基礎上提出提升瀝青路面施工質量的精細化施工和質量控制技術。

該一級公路瀝青路面的現狀問題如下。

2 現狀分析

2.1 平整度

平整度檢測結果表明，瀝青上面層平整度σ超過1.2mm，超出JTG F80/1-2017《公路工程質量檢驗評定標準》的要求。其中內側行車道平整度較好，外側行車道平整度最差。主要原因有以下幾個方面：

⑴未控制好瀝青下面層及基層的平整度；

⑵攤鋪過程中隨意變換速度或中途停頓，壓路機未能及時進行碾壓；

⑶施工橫接縫處理不當，造成接縫處平整度變差。

施工過程中平整度的控制現狀不容樂觀，迫切需要通過強化管理、落實班組、責任到人的措施，強化攤鋪前準備工作，加強現場攤鋪和壓實工藝控制，切實提高瀝青路面的平整度。

2.2 局部離析

瀝青路面施工過程中局部出現離析現象，表現為表面狀況不均勻，如局部過粗，而其他部分表面過細甚至泛油。局部離析的主要原因分為以下幾個方面：

⑴由于原材料的搬運、輸送方式不當或熱集料篩分控制不好，導致材料計量產生偏差，而使集料的級配發生變化；

⑵攤鋪機攤鋪過程中由于機械自身原因造成混合料離析；

⑶混合料在運輸及攤鋪過程中溫度不均勻離析，從而使施工性能發生改變。

施工過程中局部離析易造成水損壞，迫切需要通過強化管理、落實班組、責任到人的措施，加強運輸、攤鋪和壓實工藝控制，切實減少局部離析。

2.3 局部壓實度不足

經鉆芯取樣結果分析，存在個別點壓實度不足的情況。局部壓實度不足的主要原因分為以下幾個方面：

⑴處于離析部位，粗集料偏多，細集料偏少；

⑵攤鋪過程中停機等料、停機就餐等現象造成瀝青混合料碾壓溫度偏低，進而影響到路面的壓實度。

施工過程中避免局部壓實度不足需強化施工的精細化管理，加強碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

2.4 局部滲水系數較大

經現場檢測結果分析，存在局部滲水系數較大的情況。局部滲水系數較大的主要原因分為以下幾個方面：

⑴多集中于兩臺攤鋪機接縫左右各約1m的部位，此部位位于螺旋布料器的最外側，粗集料容易集中，離析導致滲水偏大；

⑵碾壓不密實，壓實度較差，滲水嚴重；

⑶由于構造深度較大，路面出現側滲引起，經鉆芯取樣和壓實度的檢測，芯樣密實、壓實度符合要求，不影響路面的耐久性。

施工過程中保證路面滲水指標需強化施工的精細化管理，加強碾壓工藝控制及對離析部位的處理。

2.5 上面層攤鋪機搭接處出現油斑

已完工的瀝青上面層路面，部分路段攤鋪機搭接處出現明顯的油斑。攤鋪機搭接處油斑出現的主要原因分為以下幾個方面：

⑴0～3mm細集料的0.075mm的通過率過高，易造成細集料結團；

⑵攤鋪機的仰角等參數設置不合理，使攤鋪機搭接部位的細集料粘附增加，出現油斑現象；

⑶兩臺攤鋪機搭接寬度不合理，無法遮擋搭接處的油斑效果。

施工過程中應避免上面層縱向拼接縫油斑，加強對0～3mm細集料0.075mm通過率的檢測，強化攤鋪工藝控制。

2.6 混合料色澤不均勻

經現場檢測，瀝青混合料出現色澤不均勻現象。施工過程中加強原材料的控制，尤其是控制細集料粉塵含量和粗集料表面粘附的粉塵；避免配合比波動，減少施工過程的污染。

3 控制要點

3.1 原材料控制

⑴安排專人負責粗細集料加工每道工序工藝的管理與監督，主要從五個方面進行監控：

①宕口巖體爆破后，裝載塊石時應減少或避免裝入土塊(粒)；

②第一道破碎機喂料口前的場地應及時清理干凈且整潔，并利用篩網過掉塊石中的土塊(粒)；

③應開啟三級整形設備對粗細集料進行整形，并保持該設備正常運轉，檢查整形后碎石的粒形，是否針片狀顆粒含量較多；

④保證已安裝的除塵設備正常運轉，達到粗細集料0.075mm以下粉塵含量不超標；

⑤加工的粗細集料成品堆放場地應清理干凈且整潔，做好不同規格料倉的隔離措施，設置細集料防雨覆蓋措施。

⑵安排專人負責礦粉加工每道工序工藝的管理與監督，主要從三個方面進行監控：

①制造礦粉的原材必須是石灰巖，且清潔干凈，不可含有土塊；

②觀察磨細后的礦粉，應為灰白色，且摸起來應足夠細；

③監督整個礦粉生產流程，禁止將回收粉用于生產礦粉。

⑶安排試驗專人負責每天礦粉和瀝青的取樣并檢測，礦粉檢測頻率應為1車1檢；基質瀝青檢測頻率應為1船1檢；改性瀝青應為1車1檢。工地試驗室將每天的檢測結果及時上報。

⑷安排試驗專人定期對粗細集料進行檢測，檢測頻率宜為1天1檢，進料多時應加大檢測頻率，遇到原材料規格突發變化時，應將檢測結果及時上報，并提出相應的整改措施。

3.2 生產配合比設計與驗證

⑴安排專人對拌和站生產配合比進行日常巡查，熱料倉集料檢測頻率宜為3天1檢，嚴格按規范要求進行材料取樣和四分法分料，以保證取樣的代表性和試驗的穩定性，發現熱料倉集料較大變化時及時微調生產配合比，避免大范圍質量缺陷導致重大經濟損失。

⑵做好工地實驗室設備的維修保養，要求各項指標試驗人員相對固定，并嚴格按照規范步驟要求(尤其試驗溫度控制)進行試驗操作。

3.3 拌和工藝控制

⑴拌和站負責人及操作手盡快熟悉設備性能并掌握燃燒器、熱料倉與拌和鍋三點溫度相互關系，合理控制燃燒器溫度與拌和時間流程，工地試驗室應安排1人加強拌和樓每天拌料時礦料加熱溫度控制，避免出現每天開盤拌和的幾盤瀝青混合料超過規定的廢棄溫度 (195℃)。若出現熱料倉溫度超高或不穩定，則先放幾盤溫度超高或不穩定的白料，直至熱料倉溫度穩定后開始正式拌料。

⑵安排試驗專人加強每天拌和樓產量和時間控制，為保證SBS改性瀝青面層混合料拌和的均勻性，拌和產量宜控制不超過額定生產能力的80%，對于瀝青上面層，先加粗細集料、后加SBS改性瀝青、再加纖維與礦粉，總拌和時間不宜少于60s；對于瀝青中下面層，先加粗細集料、后加SBS改性瀝青、再加礦粉，總拌和時間不宜少于45s。

⑶拌和站負責人及操作手必須每天打印瀝青拌和樓記錄，并要求每天每鍋輸入計算機EXCEL表格，及時上報總包工程部，保存原始打印記錄。同時，安排試驗專人對當天生產礦料級配和油石比進行總量檢驗，定期(一般3天)做熱料倉篩分，根據篩分結果與生產配合比設計級配，決定第二天生產是否對礦料級配組成比例進行適當微調，由工地試驗室主任提出并經后場拌和站監理確認。

⑷安排試驗專人對拌和站原材料使用進行監控，拌和樓回收粉不得當礦粉使用，應廢棄并建立經監理簽認的臺帳。拌和樓上冷料不得出現混料，熱料倉溢出料和空置的熱料倉各檔料不得用作冷料。

3.4 運輸環節控制

⑴拌和站安排專人對運輸車輛的車廂清掃干凈，嚴禁有泥沙或其它雜物殘留車廂。為防止混合料與車廂板粘結導致卸料困難，可在車廂側板和底部涂1∶3的少量植物油水混合液。

⑵拌和站安排專人對瀝青拌和機向運料車放料順序進行監控，汽車應前后移動，分幾堆裝料，裝料不宜太多、太滿，以減少粗、細集料的分離現象。

⑶應配備與拌和能力相匹配的自卸式運輸車隊，并安排磅房負責人要求運輸車對車廂內的瀝青混合料進行覆蓋，防止溫度過快損失，若不覆蓋或覆蓋不完全可以采取相應懲罰措施。

⑷管理員對進入攤鋪現場的運料車進行檢查，輪胎上不得粘有泥土等可能污染路面的臟物，必要時應用水洗或潮濕土工布清潔輪胎后方可進入施工現場，并按指定的位置調頭，保證不搓壞封層。對未按照指定位置調頭的車輛，應采取相應的懲罰措施。

⑸管理員對運輸車輛卸尾料過程中進行管理，嚴禁在封層面上揉搓，并按要求卸在指定應急車道處。

3.5 攤鋪前準備工作

⑴特異點的處理方法 (瀝青攤鋪現場施工班組長負責)

①瀝青攤鋪現場領班組織工人做好橋涵過渡段攤鋪控制。在橋涵端頭過渡段應嚴格按照設計要求進行施工，提前做好工作面準備，處理好欠壓實、松散、不平整等問題，尤其過渡段下凹處應提前補平壓實，并掃除松散材料和所有雜物。配備小型振動壓路機，緊靠橋頭或搭板進行充分壓實。個別平整度較差的斷面或橋涵搭板連接不平順的部位，可適當放慢攤鋪速度，加大夯錘提高初始壓實度。并輔以人工跟蹤加強檢測，在高溫下壓路機強壓消除平整度不理想的路段，也是提高平整度的有效措施；

②瀝青攤鋪現場領班組織工人做好特異點前后路段攤鋪控制。在路面狹窄和加寬部分、平曲線半徑過小的匝道、斜交橋頭等攤鋪機不能攤鋪的部位，可輔用人工攤鋪混合料。人工攤鋪應嚴格控制操作時間、松鋪厚度、平整度等。

⑵瀝青面層攤鋪前準備工作 (瀝青攤鋪現場施工班組長負責)

①改性乳化瀝青粘層灑布前，瀝青中面層表面必須清掃干凈，即手指觸摸無塵，在瀝青上面層鋪筑當天或提前一天灑布；

②粘層改性乳化瀝青技術指標應符合設計要求，瀝青灑布量應控制在0.2～0.3kg/m2(以純瀝青質量計)，且灑布均勻、無漏灑，粘層灑布后嚴禁無關車輛在上行駛；

③為避免粘封改性乳化瀝青噴灑污染到路緣石上，先覆蓋路緣石，再進行噴灑，灑布后對靠路面的路緣石一側采用人工涂覆改性乳化瀝青；

④將現場攤鋪設備性能調試至最佳狀態，并提前打開加熱裝置對熨平板進行加熱，以確保攤鋪時熨平板溫度不低于100℃。

3.6 攤鋪工藝控制

瀝青攤鋪現場施工班組長應組織工人從以下五個方面來對瀝青路面攤鋪工藝進行控制：

⑴攤鋪設備控制

①為保證路面橫坡、減少瀝青混合料溫度損失和提高瀝青混合料攤鋪均勻性，建議各標段采用兩臺攤鋪機梯隊攤鋪作業，正常攤鋪時兩臺攤鋪機間距不宜超過10m，現場攤鋪出現等料時兩臺攤鋪機間距不得超過10m；

②瀝青面層宜采用非接觸式紅外平衡梁進行攤鋪自動找平，以保障攤鋪厚度控制的均衡性。

⑵攤鋪速度控制

每臺攤鋪機前應預留2～3輛運料車等待，攤鋪時應緩慢、均勻、連續不間斷地攤鋪，攤鋪速度宜控制在2～3m/min范圍內。攤鋪速度根據拌和機的產量、施工機械配套情況及攤鋪厚度、攤鋪寬度予以調整，做到緩慢、均勻、連續攤鋪。做到每天僅在收工時停機一次。

⑶螺旋布料器和接料斗操控

旋轉時應保持勻速、布料高度不超過2/3以減少離析，攤鋪局部離析處應采取必要的撒料或人工清除后用新料填補。控制攤鋪機接料斗的操作程序，減少粗細集料的離析，攤鋪機的集料斗應在刮板尚未露出，尚有約10cm熱料時攏料，并做到盡量緩慢，以減少粗集料的快速滑落，導致離析。

⑷確定松鋪系數

通過試驗段鋪筑壓實確定松鋪系數，根據現場攤鋪機預壓實情況，松鋪系數一般取1.20～1.25(根據攤鋪設備的初壓實度不同有所區別)。攤鋪過程中，應隨時檢測松鋪厚度，發現異常應立即調整(10m一測)。

⑸接縫處理

①對于隔天鋪筑的橫向接縫采用立茬毛縫。在鋪設當天混合料冷卻但尚未結硬時，用6m鋁合金沿縱向放置測量不少于3處，在攤鋪段端部的直尺呈懸臂狀，以攤鋪層與直尺脫離接觸處定出接縫位置，(取斷面大值)用鑿巖機或人工用鎬垂直刨除端部層后不足的部分，使接縫能成直角連接，并涂抹改性乳化瀝青；繼續攤鋪時，刨除的斷面應保持干燥，攤鋪機熨平板從接縫處起步攤鋪；碾壓時用鋼輪壓路機進行橫向壓實，從先鋪面層上跨縫逐漸移向新鋪面層。接縫碾壓完畢再縱向碾壓新鋪面層。上、下層橫縫應錯開1m以上；

②橫向接縫施工時嚴格使用6m鋁合金進行切割找平，以確保接縫平整度。建議單獨給予對橫向接縫施工質量進行獎勵或懲罰，以提高現場施工人員的責任心和積極性；

③瀝青面層橫向施工縫應遠離橋梁伸縮縫20m以外，以確保伸縮縫兩邊鋪裝層表面的平順；

④避免瀝青上面層縱向拼接縫油斑。合理設置攤鋪機的仰角等參數，使攤鋪機搭接部位的細集料粘附較少，減輕油斑現象。合理設置攤鋪機的攤鋪寬度，將攤鋪機的搭接部位設置在標線位置，兩臺攤鋪機搭接寬度應為10～15cm，可有效降低搭接處的薄弱環節影響，同時也可有效遮擋搭接處的油斑效果。

3.7 壓實工藝控制

⑴壓實是保證施工質量的重要環節，至少采用3臺雙鋼輪壓路機、2臺膠輪壓路機或5臺雙鋼輪壓路機和1臺小型雙鋼輪壓路機組合碾壓的方式，其中1臺小型壓路機主要用于中分帶邊部碾壓以最大限度提高其壓實度。

⑵壓實應選擇合理的壓路機組合方式及碾壓步驟，并派專人指揮，碾壓段長度30～50m。壓實工藝為：初壓雙鋼輪壓路機靜壓1遍，復壓雙鋼輪壓路機高頻低幅振壓或膠輪壓路機碾壓4～5遍，終壓雙鋼輪壓路機靜壓1～2遍。在保證碾壓不推移、不提漿的前提下，應盡早壓，碾壓遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓”原則，橫坡由低往高碾壓。

⑶雙鋼輪壓路機初壓速度按2～2.5km/h控制(碾壓由邊緣向中間，并注意錯軸寬度且不漏壓)；雙鋼輪或膠輪壓路機復壓速度按3～4km/h控制；雙鋼輪壓路機終壓收面至沒有輪跡出現為止，速度按3～5km/h控制。

⑷在不產生嚴重推移和裂縫的前提下，初壓、復壓、終壓都應在盡可能高的溫度下進行。同時不得在低溫狀況下作反復碾壓，以免使石料棱角磨損、壓碎，破壞集料嵌擠。

⑸在當天碾壓完成的瀝青面層上，不得停放壓路機及其它施工設備；并防止礦料、油料和雜物散落在瀝青面層上。

3.8 質量檢測與反饋

⑴后場質量檢測與反饋

試驗室對當天生產礦料級配和油石比進行總量檢驗，及時監控原材料進場質量指標，礦粉和改性瀝青實現車車檢，并將試驗數據上報，對不合格原材料進行整改，試驗室負責跟蹤檢測反饋結果。

⑵現場質量檢測與反饋

試驗室將現場路面壓實度、厚度、平整度和滲水數據及時上報，對不合格段落提出有效改進措施，試驗室負責跟蹤檢測反饋結果。

4 結語

針對瀝青施工班組樹立標桿，打造一支專業化施工隊伍的需求，在該項目施工現狀分析基礎上，根據瀝青路面施工中原材料、生產配合比設計與驗證、拌和工藝、攤鋪前準備、攤鋪工藝、壓實工藝、質量檢測與反饋等各環節提出的問題及控制要點，將各項要求落實到每個施工作業人員的身上，讓每位員工心里都清楚施工的任務和所管轄的事情，將瀝青面層攤鋪施工作業程序化，達到標準統一，從而提升瀝青路面施工質量。