瀝青道路施工工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用分析

黃 科

(瀏陽市公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，湖南 長沙 410300)

1 瀝青道路施工技術(shù)的概念

瀝青在建筑施工領(lǐng)域中的使用歷史可追溯到上千年前，在5000年前的尼羅河工程中，古埃及人民就曾將瀝青作為一種膠結(jié)材料使用到堤壩防護(hù)工作中。瀝青屬于憎水性材料，用于路面施工有良好的防水性，而且不溶于乙醇、氫氧化鈉。瀝青道路施工技術(shù)就是將瀝青原料混入礦物集料，經(jīng)過拌和后反復(fù)碾壓，最終成為壓實(shí)的路面。瀝青路面的鋪筑原料，是在礦質(zhì)材料中加入瀝青，這種瀝青結(jié)合料能夠有效降低路面損害，提高路面平整度，具有防塵、防水、防潮等優(yōu)勢，使用年限更長，而且在高溫環(huán)境下更加穩(wěn)定，在低溫環(huán)境下抗裂。按照不同比例向礦質(zhì)材料中混合瀝青料，可以得到不同結(jié)構(gòu)的瀝青路面，例如：增加混凝土可以變成半剛性的水硬性材料，目前我國使用路面瀝青材料為石油瀝青和煤瀝青。

2 瀝青道路施工工藝設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用

2.1 路面瀝青料的攤鋪

市內(nèi)路面寬度一般在6～25 m之間，在攤鋪之前需要根據(jù)瀝青路面要求來選用攤鋪設(shè)備，如果道路寬度較大時(shí)，為了減少設(shè)備拆拼就可以選用可伸縮攤鋪機(jī)來施工，不僅能減少施工之前的準(zhǔn)備時(shí)間，也可以節(jié)約人工成本，降低操作強(qiáng)度。通常瀝青道路攤鋪設(shè)備選用的是：可伸縮攤鋪機(jī)一臺(tái)、10 t壓路機(jī)兩臺(tái)、30 t輪胎壓路機(jī)一臺(tái)。快車道要按照道路寬度使用兩臺(tái)攤鋪機(jī)并排操作，配置10 t壓路機(jī)四臺(tái)，30 t壓路機(jī)兩臺(tái)，從而加快路面攤鋪。一些轉(zhuǎn)彎、公交車停靠港等非機(jī)動(dòng)車道，因?yàn)樽陨碛谢《惹覚M坡有變化，使用雙鋼輪壓路機(jī)不能碾壓到，以往對此類路面會(huì)采取人工攤鋪，但人工操作平整度較差，達(dá)不到攤鋪要求，所以應(yīng)采用2 t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。攤鋪之前應(yīng)預(yù)熱熨平板，預(yù)熱工作要在攤鋪開始前1～1.5 h內(nèi)進(jìn)行，保證熨平板溫度達(dá)到100 ℃。避免出現(xiàn)粘料對已攤鋪路面造成拉縫，一旦熨平板溫度小于瀝青混合料溫度，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行接縫處理，減慢攤鋪速度，等到壓實(shí)后再提升攤鋪速度。更換料車時(shí)，要先保持料車倒料前的正常運(yùn)作，緩慢調(diào)整進(jìn)料速度，配合攤鋪機(jī)操作人員停車。另外，如果施工時(shí)，現(xiàn)場溫度過低或有大風(fēng)，應(yīng)該對熨平板位置設(shè)置遮風(fēng)裝置，保證熨平板的溫度達(dá)到攤鋪要求。確定攤鋪基準(zhǔn)位置時(shí)，應(yīng)按照縱坡、橫坡兩種方式找平，對縱坡的找平方式有：鋼絲繩法、平衡梁法等等。對于一些沒有可靠的找平基準(zhǔn)道路，可以使用鋼絲繩法，對于有找平基準(zhǔn)道路可以使用滑橇法，對于本身平整度及比較高的路面，就可以采取接觸式平衡梁法。

2.2 路面瀝青料壓實(shí)

壓實(shí)時(shí)，要控制碾壓機(jī)的運(yùn)行速度，碾壓速度是否合理決定了最終的瀝青道路路面質(zhì)量，按照壓實(shí)與速度的關(guān)系來看，只要碾壓速度保持在1.5 m時(shí)，壓實(shí)度達(dá)到98%僅需要六遍。如果速度超過6 m，無論壓多少遍，壓實(shí)程度也不會(huì)超過95%。所以碾壓機(jī)應(yīng)保持低速、勻速的運(yùn)行。為了保證最終的碾壓效果，需要選用適當(dāng)振幅、振頻的碾壓機(jī)。路面厚度大時(shí)要采用高幅低頻，厚度小的時(shí)候可采用低幅高頻，最終達(dá)到壓實(shí)效果。振頻會(huì)對瀝青路面的壓實(shí)效果起到至關(guān)重要的影響。在確定了壓實(shí)厚度及設(shè)備速度后，因調(diào)整壓路機(jī)的振頻，確保沖擊間距小于壓實(shí)厚度，以免道路表面出現(xiàn)波紋。道路碾壓分為：初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)階段。壓路機(jī)的碾壓速度應(yīng)符合施工規(guī)定，初壓的目的是為了穩(wěn)定混合料，復(fù)壓是為了讓混合料更加密實(shí)并成型，而最后的終壓時(shí)為了消除路面痕跡，形成平整的壓實(shí)面。當(dāng)瀝青路面攤鋪整平后，就要及時(shí)開始壓實(shí)工作，初壓需要在高溫下進(jìn)行，混合料溫度應(yīng)大于120℃，碾壓工程中不能推擠。碾壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)該朝向攤鋪機(jī)，并始終保持一個(gè)方向碾壓，不能中途改變碾壓方向。另外，瀝青路面所使用的瀝青料也決定了初壓溫度，如果溫度過高，瀝青容易活動(dòng)，黏度降低，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的推移問題，還會(huì)出現(xiàn)裂痕。當(dāng)溫度過低時(shí)，瀝青黏度高，碾壓容易造成材料發(fā)裂，難以壓實(shí)。

2.3 控制路面施工平整度

平整度是評定路面質(zhì)量的主要指標(biāo)，一旦車輛在平整度較差的路面上行駛，很容易造成車內(nèi)部零件損壞，不僅會(huì)加大車輛行駛的油耗，同時(shí)還會(huì)降低車輛駕駛的舒適性，影響駕駛員的安全。例如：當(dāng)車輛以比較快的速度通過時(shí)，路面細(xì)微的起伏都會(huì)給車輛造成較大震動(dòng)或顛簸、所以平整度越差的路面也會(huì)給車帶來更大的轉(zhuǎn)向阻力，一旦車輛行駛在平整度差的路面上，車輪載荷會(huì)重新分布，影響車輛制動(dòng)性。另外瀝青路面的平整度也有利于延長路面的使用年限，平整度越高，后期需要的維護(hù)費(fèi)用以及人力成本也會(huì)更低。在瀝青施工技術(shù)使用過程中，影響瀝青路面平整度的因素有很多，主要分為三種：(1)下承層的影響；(2)施工材料、瀝青混合料配比的影響；(3)施工工藝的影響。下承層自身的平整度會(huì)影響到最終成型路面的平整度，攤鋪設(shè)備行走時(shí)需要下承層的支撐，所以當(dāng)支撐面起伏不平時(shí)，攤鋪機(jī)履帶也會(huì)上下變化，履帶與機(jī)械本身為剛性懸掛關(guān)系，如果攤鋪機(jī)本身位置改變，就會(huì)造成攤鋪表面平整度變差。所以在使用攤鋪機(jī)之前，要做好下承層找平工作，降低基準(zhǔn)誤差，提高攤鋪表面的平整度。目前我國大部分瀝青路面分為三層，在找平下承層時(shí)，可以使用熨平板來提高平整度。

瀝青混合料主要施工材料由瀝青、粗集料、細(xì)集料拌和合成，不同配比的混合料在結(jié)構(gòu)與性能上都有很大的差異性，為保證施工時(shí)的平整度，在采購石料時(shí)，盡量選用統(tǒng)一生產(chǎn)廠家的貨源，做好石料篩選工作，保證混合料壓實(shí)系數(shù)的一致性。如果混合料中瀝青含量較低，就會(huì)造成路面粘結(jié)力不足，壓實(shí)時(shí)容易出現(xiàn)松散問題，降低路面平整度。最后，在使用熨平板時(shí)，要保證攤鋪機(jī)的運(yùn)送速度，攤鋪過程盡量穩(wěn)定，可采用自動(dòng)調(diào)速裝置，一旦熨平過程中停機(jī)，會(huì)導(dǎo)致材料離析問題，熨平板下沉，當(dāng)重新啟動(dòng)后，之前冷卻的熨平板會(huì)拱起之后的材料，造成路面凸起。

2.4 瀝青路面的養(yǎng)護(hù)

車轍就是在路面長時(shí)間荷載作用下出現(xiàn)的一種變形效果，也是瀝青路面的常見問題。一旦車轍過多，就會(huì)降低瀝青道路的平整度，對形成的舒適性及安全性都有嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)方法耗費(fèi)成本較高，而且工藝施工復(fù)雜，效率較低。采用微波加熱養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以在模板的作用下，使瀝青向上聚集，彌補(bǔ)車轍痕跡，改變空隙率。這種養(yǎng)護(hù)技術(shù)并不會(huì)給瀝青造成過度老化，而且還可以增強(qiáng)瀝青混合料的密實(shí)性，提高抗壓、抗變形能力，保證路面平整度，確保行車的舒適性。

2.5 施工后期質(zhì)量檢測

在城市道路的瀝青路面施工中，遇到最多的就是各種檢查井，檢查井大多數(shù)設(shè)置在快車道，近年來城市道路設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，將檢查井設(shè)置在綠化帶里。目前大部分雨污水管道及其他管線的檢查井在路中隨著結(jié)構(gòu)層的施工，完成一層路面結(jié)構(gòu)，就升一次井，經(jīng)過幾次升井，最后升到與瀝青面層平齊的高度。由于井座全部是磚混結(jié)構(gòu)，是“硬”的，而瀝青料是“軟”的。新鋪的瀝青路面通行一段時(shí)間后就會(huì)更密實(shí)，高度會(huì)下降，而磚混的井座高度不可能變化，所以車輛在檢查井的位置發(fā)生“跳車”，影響行車的舒適性，也會(huì)損壞檢查井。所以在質(zhì)量檢測時(shí)，要做好升井工作，操作人員要少，以免對攤鋪層進(jìn)行過多的踩踏。另外，還要做好接縫處理工作，接縫處理水平也側(cè)面體現(xiàn)出了整體路面的施工水平，例如：處理縱向接縫時(shí)，需要兩條攤鋪帶之間有5～10 cm搭接，保持厚度平等，搭接寬度應(yīng)前后一致，這樣才能確保整個(gè)路面的平整性與美觀性，連接效果也比較好。

3 結(jié) 論

綜上所述，為了保障瀝青道路使用的安全性與穩(wěn)定性，就需要在施工建設(shè)過程中做好技術(shù)控制工作，確保工藝使用的科學(xué)性，從前中后期做好技術(shù)優(yōu)化，審核施工圖紙是否合理，材料質(zhì)量是否合格，確保施工現(xiàn)場的秩序，必要時(shí)可以依托專業(yè)工程人員做好試壓檢測工作。