瀝青混凝土施工技術在公路工程施工中的應用

岳超輝

河南省平頂山市寶豐縣公路事業發展中心，河南 平頂山 467400

隨著我國基礎交通網絡持續完善，公路工程建設規模日益擴大，質量要求也更加嚴格，同時經調查發現國內公路路面結構層大概80%以上均為瀝青混凝土路面[1]。如果瀝青路面攤鋪技術選擇不當，容易產生多個類型的病害，顯著提高養護運營成本，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已經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 原材料控制和設備檢查

瀝青混凝土原材料是影響其物理力學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、磨損值等參數應滿足規范要求，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性能好）[2]。施工人員應在施工前對施工機械（如攤鋪、碾壓設備等）進行詳細檢查，并結合具體施工條件進行調試。

1.2 修筑試驗段

為了提高瀝青路面施工質量，在機械設備、材料、人員等全部進場后，應在監理工程師的允許下修建試驗段，以優化機械型號及組合、攤鋪碾壓溫度、施工工藝、壓實遍數等。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。

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

瀝青混凝土拌和應在專門的場地進行，并設置防雨措施。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。施工人員應確保瀝青混合料出廠溫度在140～165℃，不能對混合料重復加熱，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均勻一致，無花白料，用自卸汽車運輸至施工現場，輸送罐應涂抹油料，避免與混合料產生黏結現象。瀝青混凝土在運輸期間還應采用棚布覆蓋，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的關鍵設備。路面在攤鋪前應首先利用自卸汽車將瀝青混合料卸入攤鋪機料倉內，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）攤鋪參數確定。①攤鋪寬度：在確定瀝青混凝土路面的攤鋪寬度時，應在保障路面攤鋪質量的條件下，最大程度上減少縱向接縫數量、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，甚至產生負傾斜而使得其兩翼后拉，進而導致熨平板斷裂而影響瀝青路面攤鋪質量。在瀝青攤鋪厚度初步擬定之后，還應測定路面實際攤鋪厚度，如有必要可及時調整。

（3）攤鋪機選擇。目前，公路瀝青路面攤鋪設備一般包括履帶式、輪胎式、復合式等，其生產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 瀝青路面攤鋪設備生產能力 單位：m

工程人員可根據瀝青路面橫斷面寬度、工期要求、工程量、工程預算等因素選擇合適的攤鋪設備，攤鋪機生產率Q可按下式計算：

式中：Q為攪拌機生產率，t/h；KB為時間利用系數，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從以下四個方面控制施工質量：第一，瀝青拌和站供料應及時，確保面層攤鋪連續，且混合料的攪拌溫度、出廠溫度、拌和均勻性等滿足規范要求；第二，為避免瀝青混合料產生離析現象，攤鋪速度應穩定在2～5m/min；第三，路面攤鋪結束后應進行初壓、復壓、終壓，以確保路面施工質量，如果存在路面不平整現象，應及時修整；第四，瀝青路面攤鋪碾壓完工后，為了確保路面不發生變形，應養護至少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、復壓、終壓三個環節。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，碾壓期間如產生橫向裂紋，應及時整改。復壓是瀝青混凝土壓實的關鍵環節，直接決定路面能否穩定成型，碾壓機械同樣采用雙鋼輪壓路機，應碾壓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 瀝青混凝土施工質量動態控制方法

3.1 動態控制指標

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

（2）控制指標篩選。瀝青路面的施工質量控制指標篩選時一定要結合項目具體特點，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 動態控制原則

以往控制圖狀態判斷采用的是3σ控制原則，質量控制的上限為μ+3σ，質量控制的下限為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]，則表明施工質量滿足要求。質量指標落在控制上限或控制下限外的現象屬于小概率事件，發生概率僅為0.27%。但是隨著公路建設規模的日益擴大，人們對施工質量的要求越來越嚴格，3σ控制原則用于瀝青路面的施工質量控制只能確保工程安全運營，難以建設出精品工程，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量。

4 結論

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控制方法，主要得到了以下結論：（1）瀝青混凝土路面在施工之前應檢測原材料性能和機械設備，并在監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，確保混合料均勻一致；（3）瀝青混凝土的攤鋪和壓實是決定路面施工質量的關鍵環節，施工單位必須重點關注該環節；（4）瀝青混凝土施工質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。