瀝青混凝土施工技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

岳超輝

河南省平頂山市寶豐縣公路事業(yè)發(fā)展中心，河南 平頂山 467400

隨著我國基礎(chǔ)交通網(wǎng)絡(luò)持續(xù)完善，公路工程建設(shè)規(guī)模日益擴大，質(zhì)量要求也更加嚴格，同時經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)國內(nèi)公路路面結(jié)構(gòu)層大概80%以上均為瀝青混凝土路面[1]。如果瀝青路面攤鋪技術(shù)選擇不當，容易產(chǎn)生多個類型的病害，顯著提高養(yǎng)護運營成本，并干擾車輛行駛舒適度，甚至可能造成嚴重的交通事故。選擇合理、可行、先進的瀝青混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成為工程人員要解決的重要問題。

1 瀝青混凝土施工前的準備工作

1.1 原材料控制和設(shè)備檢查

瀝青混凝土原材料是影響其物理力學(xué)性能和使用性能的直接因素，在施工前一定要對進場的原材料進行檢驗。第一，控制瀝青混凝土中骨料的最大粒徑，集料最大粒徑會影響瀝青混凝土的車轍阻力和路面阻力。第二，控制瀝青混凝土的酸性濃度，瀝青原材料的酸性高，會降低瀝青與其他骨料的黏結(jié)能力，且瀝青混凝土的酸性濃度不宜過高。第三，控制集料與機制砂指標，瀝青混凝土的集料破碎值、磨損值等參數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求，同時在條件允許的情況下，盡量選擇干凈、粗糙的機制砂（與瀝青混凝土中的骨料黏結(jié)性能好）[2]。施工人員應(yīng)在施工前對施工機械（如攤鋪、碾壓設(shè)備等）進行詳細檢查，并結(jié)合具體施工條件進行調(diào)試。

1.2 修筑試驗段

為了提高瀝青路面施工質(zhì)量，在機械設(shè)備、材料、人員等全部進場后，應(yīng)在監(jiān)理工程師的允許下修建試驗段，以優(yōu)化機械型號及組合、攤鋪碾壓溫度、施工工藝、壓實遍數(shù)等。試驗段修建完成之后，還要對瀝青混凝土路面進行壓實度、瀝青含量、滲水性、馬歇爾指標等的檢測，各項指標均檢測合格后才能開展下一步的施工作業(yè)。

2 瀝青混凝土的具體施工工序及要求

2.1 瀝青混凝土拌和與運輸

瀝青混凝土拌和應(yīng)在專門的場地進行，并設(shè)置防雨措施。瀝青混凝土拌和期間，必須嚴格控制攪拌時間、溫度、混合料含水量等參數(shù)。施工人員應(yīng)確保瀝青混合料出廠溫度在140～165℃，不能對混合料重復(fù)加熱，如果混合料溫度過高或過低要直接廢棄。同時，瀝青混凝土出廠時應(yīng)均勻一致，無花白料，用自卸汽車運輸至施工現(xiàn)場，輸送罐應(yīng)涂抹油料，避免與混合料產(chǎn)生黏結(jié)現(xiàn)象。瀝青混凝土在運輸期間還應(yīng)采用棚布覆蓋，避免瀝青混合料熱量損失或被雨淋[3]。

2.2 瀝青混凝土攤鋪

（1）攤鋪機施工工序。攤鋪機是進行公路瀝青混凝土路面攤鋪作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。路面在攤鋪前應(yīng)首先利用自卸汽車將瀝青混合料卸入攤鋪機料倉內(nèi)，然后通過刮板輸送器運至攤鋪室，再將瀝青混合料用振搗器搗實，隨后按照設(shè)計攤鋪寬度、厚度等進行攤鋪整平[4]。瀝青路面攤鋪機施工工序如圖1所示。

圖1 瀝青路面攤鋪機施工工序

（2）攤鋪參數(shù)確定。①攤鋪寬度：在確定瀝青混凝土路面的攤鋪寬度時，應(yīng)在保障路面攤鋪質(zhì)量的條件下，最大程度上減少縱向接縫數(shù)量、提高攤鋪寬度，盡量做到一次全幅攤鋪。同時，如果瀝青路面的縱向接縫無法避免，宜將其設(shè)在距離路肩較近位置，以改善行車道的平整度。②攤鋪厚度：一般情況下，瀝青路面攤鋪層厚度最小值宜超過混合料最大粒徑的2倍，主要原因在于當瀝青攤鋪層厚較小，可能會使攤鋪機熨平板上下浮動，此時熨平板難以正常傾斜，甚至產(chǎn)生負傾斜而使得其兩翼后拉，進而導(dǎo)致熨平板斷裂而影響瀝青路面攤鋪質(zhì)量。在瀝青攤鋪厚度初步擬定之后，還應(yīng)測定路面實際攤鋪厚度，如有必要可及時調(diào)整。

（3）攤鋪機選擇。目前，公路瀝青路面攤鋪設(shè)備一般包括履帶式、輪胎式、復(fù)合式等，其生產(chǎn)能力一般由最大攤鋪寬度確定，攤鋪機具體分類和適用范圍如表1所示。

表1 瀝青路面攤鋪設(shè)備生產(chǎn)能力 單位：m

工程人員可根據(jù)瀝青路面橫斷面寬度、工期要求、工程量、工程預(yù)算等因素選擇合適的攤鋪設(shè)備，攤鋪機生產(chǎn)率Q可按下式計算：

式中：Q為攪拌機生產(chǎn)率，t/h；KB為時間利用系數(shù)，0.75～0.95；v0為攤鋪速度，m/h；B為攤鋪寬度，m；h為攤鋪厚度，m；ρ為瀝青混合料密度，t/m3。

（4）攤鋪施工。在瀝青混凝土路面攤鋪期間應(yīng)從以下四個方面控制施工質(zhì)量：第一，瀝青拌和站供料應(yīng)及時，確保面層攤鋪連續(xù)，且混合料的攪拌溫度、出廠溫度、拌和均勻性等滿足規(guī)范要求；第二，為避免瀝青混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，攤鋪速度應(yīng)穩(wěn)定在2～5m/min；第三，路面攤鋪結(jié)束后應(yīng)進行初壓、復(fù)壓、終壓，以確保路面施工質(zhì)量，如果存在路面不平整現(xiàn)象，應(yīng)及時修整；第四，瀝青路面攤鋪碾壓完工后，為了確保路面不發(fā)生變形，應(yīng)養(yǎng)護至少24h才能開放交通。

2.3 瀝青混凝土壓實

瀝青混凝土的壓實包括初壓、復(fù)壓、終壓三個環(huán)節(jié)。其中，初壓時溫度混合料溫度尚未冷卻，可通過振搗器進行振動，再利用雙鋼輪壓路機緩慢勻速碾壓1～2遍，碾壓期間如產(chǎn)生橫向裂紋，應(yīng)及時整改。復(fù)壓是瀝青混凝土壓實的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定路面能否穩(wěn)定成型，碾壓機械同樣采用雙鋼輪壓路機，應(yīng)碾壓4～6遍以上。終壓的目的是消除輪跡、提高面層平整度，可選擇靜力雙輪壓路碾壓1～2遍。

3 瀝青混凝土施工質(zhì)量動態(tài)控制方法

3.1 動態(tài)控制指標

（1）控制指標選擇原則。公路瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制和驗收指標數(shù)量較多，不同指標對路面使用性能的影響程度存在一定差異。若將規(guī)范中要求的全部參數(shù)當作瀝青路面的動態(tài)控制指標會大幅度增加工作量，為了經(jīng)濟合理地實現(xiàn)瀝青路面施工質(zhì)量的動態(tài)控制，在選擇控制指標時應(yīng)堅持以下原則：①代表性原則，選擇的指標要能反映該結(jié)構(gòu)層的作用和功能；②可操作性原則，施工質(zhì)量控制指標應(yīng)盡量是能在工地實驗室檢測的常規(guī)指標，以免提高質(zhì)量控制成本；③及時性原則，檢測指標結(jié)果應(yīng)能被快速反饋，以實現(xiàn)及時控制。

（2）控制指標篩選。瀝青路面的施工質(zhì)量控制指標篩選時一定要結(jié)合項目具體特點，一般可分成瀝青混合料指標與驗收指標兩類，兩類指標的具體組成如表2所示。

表2 瀝青路面施工控制指標

3.2 動態(tài)控制原則

以往控制圖狀態(tài)判斷采用的是3σ控制原則，質(zhì)量控制的上限為μ+3σ，質(zhì)量控制的下限為μ-3σ，其中μ為平均值，σ為標準差。如果所觀察指標處于[μ-3σ，μ+3σ]，則表明施工質(zhì)量滿足要求。質(zhì)量指標落在控制上限或控制下限外的現(xiàn)象屬于小概率事件，發(fā)生概率僅為0.27%。但是隨著公路建設(shè)規(guī)模的日益擴大，人們對施工質(zhì)量的要求越來越嚴格，3σ控制原則用于瀝青路面的施工質(zhì)量控制只能確保工程安全運營，難以建設(shè)出精品工程，筆者建議采用更加嚴格的μ±2σ控制原則來控制瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

4 結(jié)論

文章分析了公路瀝青混凝土路面的施工前準備工作、具體施工工序及動態(tài)控制方法，主要得到了以下結(jié)論：（1）瀝青混凝土路面在施工之前應(yīng)檢測原材料性能和機械設(shè)備，并在監(jiān)理工程師的允許下修建試驗段；（2）瀝青混凝土在拌和期間，必須嚴格控制攪拌時間和攪拌溫度，確?；旌狭暇鶆蛞恢?；（3）瀝青混凝土的攤鋪和壓實是決定路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工單位必須重點關(guān)注該環(huán)節(jié)；（4）瀝青混凝土施工質(zhì)量控制指標包括瀝青混合料指標與驗收指標兩類，可按μ±2σ控制原則進行控制。