市政道路維護工程瀝青混凝土面層施工技術研究

蔡 晟

(中交建宏峰集團有限公司 福建莆田 351100)

0 引言

隨著瀝青施工技術的不斷發展，瀝青混凝土在城市道路路面施工中越來越廣泛應用。近年來，隨著交通量日益增加，市政道路維護工作日益增多，瀝青混凝土路面是市政道路維護工作重中之重。針對工程施工中存在的質量問題，加強對瀝青混凝土施工技術、質量控制的管理，可以減少質量問題的產生，達到提高瀝青混凝土路面使用壽命，節省成本、節能環保的目的。基于此，本文擬探討市政道路維護工程瀝青混凝土面層施工技術，期為同類工程施工提供他山之石。

1 瀝青混凝土面層施工前的準備工作

1.1 施工準備

(1)人員：選擇有施工經驗和技術力量過硬的施工班組，配置足夠人員，在關鍵工序配備責任心強、技術較好的人員，是保證施工質量的重要因素。

(2)材料：配備專職質檢員對進場材料進行檢驗，確保質量符合標準。

(3)機械：設備使用前要加強保養，確保設備完好率。同時，應備好備用機械及應急設備，并做好應急方案的重復論證，保證切實可行。

1.2 基層質量驗收

首先做好與瀝青面層直接連接的基層路面修整檢驗工作，夯實基層,清理垃圾,平整路面，使基層的各項指標滿足設計及施工規范要求。

2 瀝青混凝土面層施工質量控制要點

2.1 瀝青拌合

嚴格按照設計配合比拌和瀝青混合料，使用的各種材料質量必須符合設計要求。瀝青拌和需要控制拌和溫度和各種材料比例，根據不同種類的瀝青拌合料，采取不同的質量標準，嚴格按照實驗數據進行控制；同時，控制好運輸車裝料順序、數量，這是保證質量的第一步，也是保證整體質量的堅實基礎。

2.2 攤鋪質量控制

調整攤鋪機的施工控制參數，根據攤鋪機機械性能結合試驗段的施工數據，調整設置最佳的施工參數，選用技術含量高且性能可靠的攤鋪機施工，優選非接觸平衡梁攤鋪機[1]。

攤鋪機在攤鋪之前要將其預熱至100℃以上。攤鋪采用逐步卸料方式，卸料車的拌合料要均勻緩慢，從車廂后部開始沿車廂底部緩慢滑入攤鋪機收料槽，嚴禁運輸車碰撞攤鋪機。機械操作人員要技術熟練，能合理控制攤鋪速度，保證勻速進行，中途不得出現停頓或加速現象，以免影響攤鋪質量。同時，應控制攤鋪時間，減少材料熱量損失，以避免影響碾壓作業質量。對于檢查井以及雨水口，道路寬度變化段或者弧線段，大型施工機具無法施工的地方，可以采用人工進行鋪筑，但需要注意鋪料方式,配合小型壓實機具碾壓密實，保證施工質量。

2.3 碾壓施工

碾壓工作一般分為3步,首先是初壓,根據瀝青種類和施工氣候條件，選擇合適的攤鋪溫度，改性瀝青和普通瀝青攤鋪溫度要有所不同。其次是復壓,復壓緊跟初壓進行，要嚴格保證碾壓溫度。最后是終壓,選擇鋼輪壓路機碾壓，震動壓路機要關閉震動，采取靜壓，消除輪跡。

碾壓過程應保持勻速和壓力均衡,碾壓方向要保持直線作業，不得隨意變換,動力輪面向攤鋪機并且禁止在路面上轉彎掉頭。如施工情況特殊，確需在路面掉頭，應在瀝青混凝土成型后方可操作，且采取多次少量原則。而且，在碾壓的同時要采取相應措施，例如噴曬水霧于碾壓輪，避免粘輪，保持施工順暢[3]。

2.4 施工中接縫的處理

瀝青路面施工接縫處理，可分為熱接縫和冷接縫兩種接縫施工技術。熱接縫技術一般是在使用2臺以上攤鋪機并列同時施工時采用,此時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態,碾壓時碾輪的大部分在熱料車道上；要在未壓實車道鄰近接縫處多鋪一些料,這樣碾壓后就有一個較高的密度，大約有152mm重疊在冷料車道上。這種接縫一般不需要特殊處理，掌控好后攤鋪機之間的前后距離并及時碾壓即可。第二種接縫為前后兩次施工直接的冷接縫，如圖1所示。對于這一類的接縫，應盡可能采用平接縫，采用機械切割，使其成直角連接。在施工時要涂刷粘層油，等接槎軟化后，先橫向再縱向碾壓。

圖1 接縫細節處理

3 瀝青混凝土面層裂縫通病及坑槽病害成因分析

3.1 裂縫問題

采用瀝青混凝土作為路面層的城鎮道路，因原材料質量問題或者施工工藝、施工過程質量控制不嚴、施工作業人員質量意識淡薄及操作水平等原因，或是交通量、車輛荷載過大，局部應力集中等因素，致使瀝青面層出現各種各樣的裂縫。與裂縫成因一一對應，大致為以下幾類：

(1)道路橫向裂縫

主要是因為瀝青質量不合格，或是施工中的橫向施工縫處理過程未按照施工工藝流程，最終體現為瀝青面層的收縮超過瀝青材料的極限變形值，從而產生長短不一的橫向裂縫，如圖2所示。

圖2 橫向裂縫

(2)縱向裂縫

產生的原因主要有：道路基層分幅填筑材料性能差異，壓實度不滿足要求，填土高度過高致使基層不均勻沉降；瀝青面層施工時，路面分幅施工且施工縫處理不當，整幅施工時梯隊長度過長，接縫處碾壓滯后或碾壓時瀝青混凝土溫度偏低，體現為規則或不規則的縱向裂縫,如圖3所示。

圖3 縱向裂縫

(3)網狀裂縫

當縱向裂縫和橫向裂縫的寬度和數量達到一定程度后，再經過外界環境的侵蝕，例如雨水浸泡等，就會發展成網狀裂縫，主要體現在裂縫面積大于1m2，縱橫交錯，如圖4所示。

圖4 網狀裂縫

(4)反射裂縫

瀝青混凝土的反射裂縫，一般是因為下承層存在質量缺陷，在長期荷載作用及外界環境影響下出現裂縫，這些裂縫逐漸向上層傳遞和擴展，使上面層產生走向一致的裂縫。此類裂縫一般對道路危害比較大，如不及時處理，會大大縮短道路的使用壽命并增加行車安全隱患。

3.2 瀝青施工中有關坑槽病害的成因分析

根據長期施工經驗及實踐得知，施工中瀝青原材料質量問題：如集料含泥量過大，瀝青路用性能偏下限及瀝青拌和溫度控制不嚴，將導致瀝青混凝土粘結力不足，在瀝青面層與接觸物的長期摩擦和荷載的反復沖擊下，瀝青混凝土中的膠結材料會逐漸剝落，進而引起瀝青混凝土中的骨料分離形成坑槽，如圖5所示。

圖5 坑槽病害

基于瀝青路面坑槽成因可知，行車量大、尤其是貨物運輸存在超載超速行駛的線路，在天氣炎熱且高溫持續時間長的路段，因為荷載反復作用，以及一天中溫差變化引起瀝青內部結構發生一定的變形，使得瀝青結構層受力性能在一天中不斷變化，再伴隨貨運行車荷載反復沖擊，會加速坑槽病害出現并縮短路面層使用壽命。

3.3 松散病害的成因分析

瀝青混凝土碾壓成型后，在膠結材料的作用下，碾壓過程會使瀝青混合料中粒徑較小顆粒上浮，使其成型后能在上表面形成一層極為密實結構，對整個瀝青面層起保護作用。

瀝青混凝土產生松散病害原因：一是瀝青混凝土拌和過程中粘合劑不足,使粘結力達不到要求；二是由于瀝青拌和過程中溫度控制裝置出現問題，使拌和溫度過高，破壞了瀝青的結構降低粘結性能，致使面層結構破壞，表現未松散，承載力不足，如圖6～圖7所示。

圖6 早期松散

圖7 松散引起后期坑槽

4 瀝青混凝土面層施工質量預防控制措施

縱觀瀝青施工全過程各個施工環節可以得知，瀝青混凝土裂縫的產生主要集中在原材料的質量控制環節，施工過程產生的施工縫或者熱接縫的處理環節，以及碾壓完成后瀝青混凝土的封閉養護和開放交通環節。因此，應針對各環節的具體施工步驟，加強質量控制，提前制定預防措施，確保瀝青混凝土面層施工質量符合要求。

4.1 施工階段裂縫預防措施

(1)基層施工質量是關鍵。派專人對各工序質量進行檢查，應嚴格按質量標準進行驗收，以確保基層的施工質量符合要求。當基層質量達不到要求時，應征得設計單位同意采取相應措施進行加固，例如基層鉆孔注漿，添加土工合成材料等，以促使基層質量達到設計要求。

(2)施工作業階段應采用一次全寬鋪筑。目前市面上已經有帶智能裝置設備的攤鋪機，從技術角度分析該機具有可操作性。選擇技術先進的攤鋪機，采用機載設備與臨時基站相結合的方式，實時傳送施工控制數據，可以對攤鋪的寬度，線路的高層及線路的位置適時做出自動調整，可大大提升施工速度并保證施工質量，對于預防減少裂縫有重要作用，如圖8所示。

圖8 一次全寬鋪筑

4.2 碾壓完成后裂縫預防措施

在控制瀝青性能未滿足要求之前不得開放交通。如果交通條件允許，應適當延長保溫養護時間，等溫度降低到自然溫度時再開放交通，防止在瀝青溫度過高時重型車輛碾壓致使產生裂縫。道路正常通行時，應引導車輛嚴格按照分幅通行。

4.3 坑槽問題預防措施

坑槽問題的預防，應該從第一步施工階段開始。首先要做好基層的清理工作，保證基層清理干凈，基層材料符合要求且受力性能良好。其次，因坑槽問題的出現與松散問題密不可分，一般松散問題出現時，后期會伴隨坑槽問題的出現，因此要針對松散病害采取措施，保證瀝青混合料拌和的均勻性，并監控施工過程每個環節瀝青混凝土的溫度。第三，當基層不滿足承載力要求時，應采取相應措施進行補強。比如，可以借鑒水泥混凝土路面的處理方法，采用鉆孔注漿聯合鋪設土工織物的手段補強，從根本上解決瀝青坑槽問題。

坑槽處理一般按照以下原則進行。第一步，劃定維修面。確定路面破損部分的邊界和深度，按照“圓洞方補”原則，劃定坑槽維修面。維修面成矩形，四周同路面標線平行或垂直，范圍要在實際坑槽邊緣適當外擴。第二步，坑槽處理。利用工具沿劃定的邊線垂直切縫，完成后用工具從中間向四邊開挖并清理廢棄的瀝青混合料。當處理深度較大時，后續施工考慮分層碾壓，鑿除面要做成臺階。對底面病害進行適當處理，松散部位除干凈再回填修補料壓實，裂縫處理后，清掃干凈并用吹風機等設備讓坑槽保持干燥，方可繼續施工。第三步，坑槽修補。首先在坑槽四周接觸面涂刷粘層油，同時注意選用粘層油的瀝青種類均勻涂刷，并注意用量滿足要求；然后，選擇質量性能好的冷補瀝青材料，如條件允許也可以采用熱拌瀝青混合料[2]。填料時，應從坑槽四周向中間布料，然后采用小型機具壓實，碾壓順序同布料順序。第四步，清理現場開放交通，采用冷補混合料清理后即可開放交通，熱拌混合料清理完成后應按要求進行養護，滿足要求后方可開放交通。

5 結語

綜上，本文詳細介紹了市政道路維護施工中瀝青混凝土面層施工中存在的一些常見質量問題，重點分析了其產生原因并提出了預防措施。文中涉及的問題，涵蓋了原材料、施工中的各個環節、各個工序等的方面，其質量在施工中還有很大的挖掘潛力和提升空間。城鎮道路作為國家建設的經濟命脈，關乎民眾生活的民生工程，因此要求施工從業人員要從思想上高度重視，嚴格按照施工作業程序施工，進一步提升市政道路瀝青混凝土面層使用性能和耐久性，以創造更大的經濟效益和社會效益。