高速公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術研究

文/黨江濤

1 前言

瀝青路面是高速公路工程應用最為廣泛的路面類型，相對于其他類型路面具有使用性能和使用壽命上的優勢。但是隨著使用頻率的增加，瀝青路面逐漸出現病害，不僅影響道路行車的舒適性，還會給高速公路的安全埋下隱患。進行高速公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術探索，采用有效的方法加強對路面病害的防治，及時處理高速公路瀝青路面病害，提升工程施工的穩定性。

2 高速公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術應用難點

傳統的雙層瀝青路面主要采用上面層：4cmac-13,下面層6cmac-20，采用分層攤鋪、分層碾壓的傳統施工工藝，兩結構層間通常不是連續施工，為“冷+熱”的施工工藝。而傳統的施工工藝存在以下問題：受路基、綠化、通信等工程交叉施工的影響容易造成已鋪中面層或下面層污染，進而影響各瀝青結構層間結合效果。工程實踐中采取撒布黏層油的層間處治措施，但各結構層之間難以形成集料間嵌鎖聯結和層間完全連續接觸狀態，影響了路面耐久性和設計可靠性，還增加了黏層油工藝及工程造價，且施工周期較長，施工成本也較高。瀝青結構表層是瀝青路面工程施工的最后一道工序，通常在秋冬季節施工，環境溫度低，瀝青混合料施工溫度散失快，若無法及時碾壓，會為復壓造成極大難度，嚴重影響壓實效果和路面平整。綜上，現有的雙層瀝青路面存在層間黏結性差、鋪設過程周期長、成本高的缺陷。

2.1 裂縫

裂縫是高速公路瀝青路面最常見的病害，包括縱向裂縫、橫向裂縫和網狀裂縫，裂縫會對高速公路產生嚴重破壞，導致道路基礎部分失去防護，使高速公路的安全性和外觀都受到影響。同時，裂縫還會導致水分滲入到高速公路內部，對高速公路的結構產生嚴重破壞。

橫向裂縫，橫向裂縫在所有的裂縫病害中出現頻率最高，包括荷載裂縫和非荷載裂縫。高速公路工程多數采用半剛性結構的水泥碎石進行鋪墊，具有較高的剛性強度。但是這種結構也很容易受到外部物理作用的影響，尤其是瀝青材料的溫度穩定性比較差，如果出現溫縮反應，結構將會產生比較嚴重的變形。結構變形還會繼續向路面擴展，導致高速公路的面層由于擴張作用出現裂縫。如果有下雨天氣，路面上的水分會沿著裂縫滲入到高速公路內部，將會對高速公路產生更為嚴重的破壞[1]。

縱向裂縫，縱向裂縫主要是由于沉降作用所導致，比如一些地區的地基形勢比較復雜，導致很難確保地基全面填充，并且容易造成地表水滲入，最終使瀝青路面受到損害，并造成高速公路出現沉降問題。

網裂和龜裂，一些瀝青路面的高速公路經過長期使用后，會出現網裂和龜裂的現象，龜裂和網裂主要來自保養經費不足，使得道路長期使用后各種缺陷不斷累積，經過長期使用后，道路路面出現了嚴重缺陷。通過定期對道路進行養護，就能避免高速公路出現龜裂病害。

2.2 坑槽、松散

如果高速公路工程施工過程中，沒有對施工質量進行嚴格控制，導致面材料之間沒有有效結合，或者存在材料黏結力不足的情況，就可能出現瀝青路面成片散開的問題。若油石比較低，導致瀝青和集料之間的黏性不足，就容易出現坑槽或者松散；若施工溫度較低，壓路機沒有進行反復壓實，導致面層結合料不能充分黏結，在活載荷的作用下就容易松垮；若施工過程中粉塵太多，結合部位被粉塵覆蓋，也不能正常黏合。混凝土中若出現草根等雜物，路面會出現洞或者坑等問題，出現松散問題時瀝青路面表面會形成糙面。

3 高速公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術應用問題

3.1 導致路面出現損壞的外在因素

高速公路會受到車輛、降水、溫度變化、腐蝕等因素的作用，尤其是大噸位卡車的增加，超過高速公路的承載力，會破壞高速公路的結構穩定性，導致高速公路的病害增加。外部因素可以分為：一是水損壞。高速公路的被水侵蝕，結構穩定性下降。二是受超載運輸的影響，導致道路路面出現損壞。三是施工質量問題。高速公路施工過程中，可能會存在原料拌和、攤鋪等方面的問題，會對高速公路材料的強度和耐久性造成比較大的影響。四是氣溫作用。若處于低溫條件下，瀝青混凝土材料會收縮，導致結構內部黏結力受到破壞，造成路面出現裂縫，若處于高溫狀態下，瀝青路面在交通負荷反復作用下會出現變形[2]。

3.2 內在因素

設計因素，有些高速公路的路面對路面厚度設計、交通流量并沒有充分考慮，導致設計強度不足，致使路面的結構強度不能滿足實際運輸需求。同時，路面需要具備一定的排水功能，有些工程沒有充分考慮當地的氣候因素、水文條件，導致部分道路上的水會深入路面或者路基邊緣，經過長期浸泡后內部結構強度明顯降低，地基的承載能力嚴重下降。

施工因素，施工過程中可能會出現路基施工不規范的情況，比如路基填筑時沒有嚴格按照施工規范進行操作，導致一些位置壓實度不足，或者存在軟弱夾層。在基層施工中，石灰土、水泥穩定碎石等如果出現拌和不均勻的情況，也會導致基層受力嚴重不均，在長期受到反復車荷載的作用后，將會逐漸出現嚴重的破壞。施工過程中，必須嚴格控制瀝青層的級配和厚度，如果不符合要求，將會影響路面的性能，導致路面性能和實際工況不符。選擇材料時，可能出現瀝青面層不達標的問題，例如由于瀝青混合料質量比較差，缺少足夠的松弛性，抗裂性能就會難以滿足要求。

運營因素，如果高速公路運營過程不符合要求，高速公路瀝青路面損壞速度就會加快，導致各種病害出現。例如在道路超載運營時承受超出正常設計性能的壓力，會造成路面、路基的嚴重損壞。高速公路必須在運營過程中嚴格維修，有些高速公路可能會因為維修不及時使病害嚴重擴大，導致路面出現持續性的破壞。

4 高速公路瀝青路面雙層攤鋪施工技術應用

4.1 設計方面

對瀝青路面的設計必須在完成交通調查和預測的基礎上開展工作，確保路面結構強度滿足工程交通量和交通負荷的要求，保證路面擁有足夠的壽命。對于基層需要使用符合規范石灰土和水泥穩定碎石層，在保證基層穩定的基礎上，確保道路上部結構的穩定性。改性瀝青和瀝青混合料需要配合使用，而且要在瀝青混合料中加入適當強度的高纖維材料，保證路面具有更強的抗裂性能，確保路面的穩定性。針對道路所在地的勘測工作需要加強對地質狀況、氣候條件、水文狀況的調查，了解當地的氣候狀況，設置合適的給排水措施，保證給排水設施的功能，建立最為有效的給排水系統。

4.2 施工方面

針對高速公路路基施工應保證填料中不能存在過多的軟弱土質，需要根據重型擊實標準進行施工，而且施工中必須加強對填料壓實度的控制，避免填料低于設計規范要求，確保填筑工作的質量和效果。針對含水量需要進行精確控制，要保證基礎上層結構不能出現病害，在完成路基施工之后，必須馬上開始養護工作，并禁止車輛通過路面，直到達到養護時間，確保路基不會受到破壞。

進行瀝青路面攤鋪工作之前，應先驗收基層，檢查基層的質量，若不符合要求應馬上采取相應措施。在封層完成后，需盡快進行瀝青混凝土路面的攤鋪工作，要保證瀝青面層最小鋪筑厚度滿足當前的行業規范，通過在瀝青路面解封位置設置土格柵或者合成纖維，提升不同層之間的黏結效果，之后灌注乳化瀝青。整個施工過程中，必須嚴格控制路面結構的積水，防止積水破壞正常的施工工作。

4.3 運營方面

在道路運營方面，應采取嚴格的道路管控措施，防止道路出現超負荷使用的情況，避免超出道路本身的運營能力和荷載極限。如果發現道路缺陷，應該組織人員及時開展修復工作，并有效應對瀝青路面隨著瀝青不斷老化強度逐漸減弱的問題，修復在路面運營早期出現的裂縫，防止路面出現持續性損壞。

4.4 裂縫的處理

針對裂縫可以使用開槽灌縫技術，使用開槽機鑿開1～1.5cm 寬、2cm 左右深度的縫，在瀝青路面沿縫走向使用灌封機密封膠在裂縫的內部填充，可以恢復裂縫位置的路面性能。還可以使用貼縫處理技術，通過在裂縫中滲入修復劑，達到密封裂縫的目的。

4.5 松散的處理

對于低溫下瀝青施工導致的松散，可以在氣溫上升之后重新進行封層，撒布粗砂或者石屑，之后用輕型壓路機壓實。對于其他原因導致的松散問題，應該將松散部分全部挖除，如果基層強度不足，可以重新處理基層，然后再重做面層。最后，也可以使用就地熱再生技術處理，在現場進行熱拌并噴灑乳化瀝青，之后經過整形碾壓讓老化的瀝青混合料再生。

4.6 沉陷的處理方法

對于不均勻沉陷，如果基層穩定并且沒有受到破壞，則只需要進行面層修復；如果沉陷的面積比較大，則要重新鋪設路面的結構層。如果局部路基出現孔槽或者存在其他問題，應該使用碎石、漿砌片石回填壓實路基，之后再做路面的結構層。在橋涵引道位置的沉陷，主要來自填土沒有足夠的壓實度，因此針對這類沉陷需要進行路基的處理，通過壓實路基處理，在完成基層處理之后進行路面結構層的處理。如果在含水量較大，孔隙比較大的軟土地基或者有機質黏性土上施工，需要進行換填處理，比如使用碎石、土、砂等材料進行換填，根據情況還可以使用鉆孔灌注進行加固處理。

5 結語

高速公路瀝青路面出現病害問題的原因較為復雜，不僅因為高速公路長期使用后存在老化等問題，也因為瀝青路面的設計、施工、運營存在問題，導致路面病害增加。因此，在工程中需要加強設計和施工的管理，分析當地的交通狀況、對道路通行的需求，提升設計的合理性，以及嚴格展開運營工作，避免道路承載壓力過高，確保道路可以正常使用。