瀝青公路路面施工技術(shù)要點(diǎn)研究

黃文娟

（中南建設(shè)集團(tuán)有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410015）

0 引言

面對(duì)如今城市工業(yè)及人口壓力的日益增大，包括公路在內(nèi)的各種基礎(chǔ)建設(shè)的載荷能力遭遇了前所未有的挑戰(zhàn)。公路交通的運(yùn)輸承受能力和運(yùn)輸水平主要取決于公路路面建設(shè)工程的質(zhì)量，而質(zhì)量的高度直接受公路路面工程施工技術(shù)應(yīng)用的影響，并依賴于工程建設(shè)過(guò)程中的工程質(zhì)量控制。

當(dāng)前，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)是我國(guó)公路結(jié)構(gòu)的主要形式，因此，對(duì)其施工過(guò)程和施工技術(shù)的掌握及升級(jí)就顯得格外重要。為了實(shí)現(xiàn)瀝青混凝土路面的高質(zhì)量建設(shè)，管理部門(mén)需要從根源上解決質(zhì)量控制的問(wèn)題，建立健全的技術(shù)應(yīng)用體系，重點(diǎn)控制原料選取和施工過(guò)程，保證整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量[1]。

1 瀝青公路路面施工技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，瀝青公路路面施工技術(shù)及其使用的建筑工藝與其自身的工程建設(shè)特點(diǎn)息息相關(guān)。例如，設(shè)計(jì)部門(mén)設(shè)計(jì)的公路寬度直接決定了公路的攤鋪面積、碾壓時(shí)間以及鋪設(shè)施工進(jìn)度等因素，并且，設(shè)計(jì)的公路厚度的不同對(duì)工程的碾壓力度、次數(shù)和溫度也有不同的要求。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和資料查找顯示，影響瀝青公路路面施工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素包括外界環(huán)境和施工資源等。首先，外界環(huán)境包括地理位置的影響和工程所在地溫度及天氣的不同。前者通常決定了工程建設(shè)時(shí)會(huì)選擇什么樣的鋪設(shè)材料、鋪設(shè)多寬多厚的公路以及公路工程的碾壓強(qiáng)度。地理位置及其位置特點(diǎn)將會(huì)是公路施工方案設(shè)計(jì)的重要參考依據(jù)，包括選擇何種施工技術(shù)以及要求達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。后者則是主要影響到了瀝青公路鋪設(shè)的瀝青凝結(jié)時(shí)長(zhǎng)，若溫度過(guò)高或過(guò)低都有可能會(huì)造成時(shí)長(zhǎng)估計(jì)有所偏差[2]，因此，要盡量避免雨雪等惡劣天氣進(jìn)行施工，防止惡劣天氣對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面影響。

其次，主要影響瀝青公路路面施工技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用的因素還包括施工資源。該因素對(duì)于施工技術(shù)應(yīng)用的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，材料選擇影響。例如公路工程建設(shè)必須使用的石料、瀝青以及礦粉等路面基礎(chǔ)材料，其質(zhì)量的高低和材料具體性能都會(huì)直接影響到瀝青凝結(jié)時(shí)長(zhǎng)、凝結(jié)程度、攤鋪以及公路碾壓的效果，材料的先進(jìn)性、配合程度以及高效性與施工質(zhì)量高度相關(guān)，尤其是優(yōu)質(zhì)且性價(jià)比高的材料選擇能夠更發(fā)揮出工程施工單位的設(shè)備和工作人員的作業(yè)水平及綜合能力。其二，人為因素。施工作業(yè)人員的基本素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)程度直接影響施工技術(shù)的使用，其技術(shù)水平和管理方面的綜合素質(zhì)對(duì)公路路面施工工程的影響具有較強(qiáng)的主觀性，尤其是關(guān)鍵環(huán)節(jié)的操作人員，需要更多完善的管理制度和培訓(xùn)制度，約束其操作行為。其三，除以上兩個(gè)關(guān)鍵因素以外，還有規(guī)范工序操作流程以及資源合理配置等，都影響著施工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)工程質(zhì)量也有直接影響。

2 瀝青公路路面分層及其路面使用性能

對(duì)瀝青公路路面進(jìn)行分層施工，針對(duì)不同使用途徑和類(lèi)型的公路，有不同的分層方式，其中高速公路以及一級(jí)公路的路面一般可以分為上面層、中面層以及下面層；而二級(jí)公路和另外小部分一級(jí)公路則可以分為下面層和上封層。其中上面層及中面層起到為公路路面承重的作用，屬于承重層，這兩個(gè)層面的存在，具有能夠防止公路路面出現(xiàn)裂紋、為公路路面防水、抵抗彎拉應(yīng)力以及預(yù)防車(chē)轍等作用。而上面層的作用是讓公路路面建設(shè)顯得更加平整，并且能夠封水，防止水分深入到結(jié)構(gòu)內(nèi)部造成腐蝕等不良后果[3]，除此之外，還有抗車(chē)轍以及防止路面產(chǎn)生裂紋等多種作用。瀝青公路路面基本結(jié)構(gòu)如圖1所示，瀝青路面分層圖如圖2。

圖1 路面結(jié)構(gòu)組成圖

圖2 瀝青路面分層圖

公路路面施工過(guò)程中，在進(jìn)行級(jí)配類(lèi)型選擇的時(shí)候，應(yīng)該選擇最大粒徑不大于單層路面厚度1/3 的，在這個(gè)基礎(chǔ)上，選擇越接近的越好。粗型密集配和細(xì)型密集配視空隙按照大小不同來(lái)進(jìn)行區(qū)分。前者的主要功能是用于抗車(chē)轍，且該類(lèi)型比較適用于溫度較高且高溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的地區(qū)，在施工設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之前應(yīng)該對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地勘探，考察當(dāng)?shù)氐奶鞖夂蜏囟茸兓?guī)律；后者的主要功能是防止地面凍裂，因此該方式更加適用于冬季溫度較低且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的區(qū)域。除此之外，工程建設(shè)的同時(shí)還需要注意級(jí)配曲線應(yīng)該呈現(xiàn)出S 形，盡量避開(kāi)不穩(wěn)定的變化區(qū)間。

路面的封層更多選用瀝青面層或是基層上鋪筑的自身具有一定厚度的瀝青混合料薄層。以瀝青面層表面為分界線，上封層主要指的是鋪設(shè)在瀝青面層表面的層次，而下封層指的是鋪設(shè)在瀝青面層下面以及基層上表面的層次。封層存在的意義在于防止發(fā)生反射性裂紋導(dǎo)致不良后果[4]，防止水分滲入工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)中去造成腐蝕等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)還連接著基層與面層。透油層主要是為瀝青透入基層表面、連接基層與面層之間，并讓二者具有整體性，該層次具有彈性，屬于路面建設(shè)中的彈性層狀體系，能夠優(yōu)化路面層狀體的力學(xué)特征。首先，瀝青面層之間需要噴灑霧狀的瀝青，從而形成粘層油，該舉措的作用主要是讓瀝青面層分層施工，構(gòu)成連續(xù)的介質(zhì)層，提升整個(gè)公路路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。其次，利用浸油土工布，其主要作用是為了防水和防反射裂縫，使得黏接層間變成一個(gè)整體。最后，工程施工過(guò)程中，有時(shí)候會(huì)選擇使用土工格柵以提升整個(gè)瀝青面層的抗彎拉應(yīng)力，防止反射性裂縫的產(chǎn)生。

3 施工材料選擇及其配比

施工單位在進(jìn)行工程施工前，為了保證工程施工整個(gè)工序流程的順利開(kāi)展，需要進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備工作，材料選擇是準(zhǔn)備工作中最關(guān)鍵的一部分。施工所必須的瀝青、砂石物料以及礦等原材料的相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)證材料需要齊全并經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)人員檢測(cè)，從源頭上杜絕質(zhì)量危害的隱患，同時(shí)，項(xiàng)目經(jīng)理還需要考量材料選購(gòu)的性價(jià)比，一般會(huì)選擇長(zhǎng)期合作的廠商或是大型的瀝青制造廠商及石料提供廠商。

原材料采購(gòu)?fù)瓿芍螅枰⒁獠牧吓浔葐?wèn)題，根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境的不同，選用不同的操作規(guī)范。不同的高速公路施工環(huán)境和要求都有著極大的差別，即便都是瀝青材料建設(shè)的路面，也要根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境的實(shí)地考察，選取不同性能級(jí)別的材料配合比。其中比較常用的是公路石油瀝青，其加工工序是將開(kāi)采出來(lái)的原油，經(jīng)過(guò)蒸餾和調(diào)和等多種工藝流程加工，最終形成了一種半固態(tài)形式的碳?xì)浠衔铮饕獞?yīng)用在中型、輕型的公路路面施工過(guò)程中。

改性瀝青添加了橡膠以及樹(shù)脂等高分子化合物，因此瀝青在這些改性劑的作用之下，其自身的性能和瀝青混凝土的性能都有一定程度上的提升，并且同時(shí)也增加了瀝青混凝土的可塑性。改良后的改性瀝青從生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程都必須使用機(jī)械化施工，并且在后期的使用和壓實(shí)過(guò)程中，對(duì)設(shè)備和技術(shù)人員的要求都比較高。

除此之外，根據(jù)實(shí)際情況的不同，對(duì)于一些路面施工環(huán)境較為復(fù)雜的工程而言，有時(shí)候需要技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整不同瀝青的混合程度，抓住不同瀝青的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，做出最切合實(shí)際的材料選擇[5]。

4 瀝青公路路面施工技術(shù)要點(diǎn)

在整個(gè)公路施工建設(shè)工程中，不僅需要施工人員和有關(guān)技術(shù)人員嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，按照質(zhì)量管控的要求對(duì)材料進(jìn)行控制，注意初鋪密實(shí)度的影響，并嚴(yán)格把控施工建設(shè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)尤其是關(guān)鍵工序。管理部門(mén)必須重視起技術(shù)工人的技術(shù)使用和技術(shù)要點(diǎn)的教學(xué)，使用優(yōu)質(zhì)且性價(jià)比高的原材料，選用性能良好的施工設(shè)備，選用正確且適合工程實(shí)際的施工工藝，讓瀝青公路路面的施工能夠最終達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4.1 材料管理

在管理公路路面施工工程材料時(shí)，管理部門(mén)需要派出專(zhuān)業(yè)的人員進(jìn)行監(jiān)控和管制，材料的保存不可忽視，其中包括以下幾個(gè)要點(diǎn)：第一，分隔堆放不同類(lèi)型的材料，同種材料的不同規(guī)格都也需分隔堆放，以免后續(xù)造成隱患；第二，分層堆放，不同集料應(yīng)該分層整平符合一定坡面，分層厚度為1m；第三，儲(chǔ)存材料的倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域需要硬化的地面；第四，集料堆放后要進(jìn)行覆蓋，并且保持覆蓋下的材料細(xì)集料的干燥程度；第五，倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域需要保持區(qū)域內(nèi)具有良好的排水系統(tǒng)，保證排水暢通以免排水不暢造成材料浸泡潮濕，集料堆放區(qū)域的地面需要有排水坡面設(shè)置，不能產(chǎn)生積水；第六，瀝青材料儲(chǔ)存的溫度最好保持在50～60oC之間。

4.2 材料拌和工藝

用于公路路面施工的瀝青混凝土需要在拌和廠進(jìn)行混凝土拌和，并且在施工材料全數(shù)進(jìn)行正式拌和之前，需要進(jìn)行試拌和，從而確定拌和的時(shí)長(zhǎng)、拌和的材料配比、瀝青量以及出場(chǎng)溫度。保證后續(xù)施工所使用的瀝青具有更高的質(zhì)量。除此之外，瀝青材料拌和之后需要更嚴(yán)格和規(guī)范的管理，配備人員進(jìn)行管理，以防攪拌好的材料出現(xiàn)成團(tuán)結(jié)塊等現(xiàn)象，或是粗細(xì)原料分離的情況。管理部門(mén)需要加派人手，加強(qiáng)對(duì)原料拌和以及拌和所使用原料的監(jiān)控和檢查，通過(guò)定時(shí)抽檢的方式，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)操作調(diào)整，以免對(duì)未來(lái)的施工操作產(chǎn)生影響[6]。

4.3 熟料的運(yùn)輸

拌和后的熟料在運(yùn)輸過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)：第一，移動(dòng)卸料；第二，分批下料；第三，單量運(yùn)輸車(chē)的噸位要達(dá)20t，進(jìn)行覆蓋運(yùn)輸；第四，空車(chē)狀態(tài)下進(jìn)行車(chē)輛清洗和輪胎清洗；第五，運(yùn)輸卡車(chē)保持制動(dòng)狀態(tài)，并且應(yīng)該及時(shí)倒料，攤鋪機(jī)不要收斗，防止發(fā)生離析。

4.4 攤鋪工藝

瀝青材料在路面上進(jìn)行鋪設(shè)之前，首先，需要事先考慮和勘察工程當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r，不選擇在陰雨天氣或其他惡劣天氣進(jìn)行施工，因?yàn)槌睗竦沫h(huán)境很可能會(huì)影響鋪設(shè)的瀝青面層表面質(zhì)量，容易產(chǎn)生蜂窩空洞，降低瀝青面層的鋪設(shè)質(zhì)量[7]；其次，用于鋪設(shè)瀝青面層的混合材料，在陰雨天氣會(huì)吸收更多的水分，會(huì)造成結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性下降；最后，鋪設(shè)面層之前應(yīng)該再次確認(rèn)面層的邊線、厚度等數(shù)據(jù)，進(jìn)行精確測(cè)量，保證面層的規(guī)則和均勻程度。

4.5 碾壓工藝

初次碾壓應(yīng)該選用靜壓的方式，并且緊跟攤鋪機(jī)碾壓。進(jìn)行復(fù)壓的時(shí)候，溫度每提升10oC，壓實(shí)的效率會(huì)跟著提升16%，一般碾壓的溫度在140～150oC 之間。碾壓過(guò)程中，需要技術(shù)人員規(guī)范化操作，防止碾壓時(shí)路面隆起，并且保證不沾瀝青，不產(chǎn)生微裂縫。最后一次碾壓，需要將碾壓機(jī)器的膠輪進(jìn)行密封，并且收光鋼輪，保持碾壓溫度維持在70～90oC 之間。

4.6 接縫工藝

接縫工藝的進(jìn)行，需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：第一，橫縫需要設(shè)置為垂直縫，接縫時(shí)，垂直避免應(yīng)該刷涂上瀝青材料；第二，攤鋪機(jī)的爬升鎖角度應(yīng)該設(shè)置為上一工作收尾時(shí)候的攤鋪機(jī)的爬升高度；第三，有關(guān)技術(shù)人員需要嚴(yán)格把控好鋪設(shè)的厚度，并且進(jìn)行實(shí)地丈量，確定工作縫的高度，在乘以相應(yīng)的松浦系數(shù)，綜合進(jìn)行考慮。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，公路路面建設(shè)是我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，是發(fā)展各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的重要基石，瀝青公路路面的施工質(zhì)量對(duì)于單一公路建設(shè)工程甚至整個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重要的影響，因此有關(guān)管理部門(mén)必須時(shí)刻注意施工技術(shù)的應(yīng)用管理和質(zhì)量控制的各個(gè)環(huán)節(jié)，正確把握施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，盡全力消除一切可能會(huì)造成質(zhì)量下滑的技術(shù)影響因素，并針對(duì)不同的質(zhì)量問(wèn)題提出相應(yīng)有效的解決措施，保證瀝青公路路面建設(shè)工程的順利完成。