公路工程瀝青混凝土路面冬季施工質量控制

刁顯超

（中鐵十六局集團第二工程有限公司，天津 300162）

0 引言

為了給區域間經貿合作創造更有利的環境，公路工程建設項目數量以及公路通車總里程都在不斷攀升，這給我國公路工程事業帶來了更為積極的推動作用，進一步促進了我國公路工程行業的全面發展，更對公路工程項目施工質量提出了更高要求。瀝青混凝土路面在我國公路工程領域的應用非常廣泛，雖然施工工藝較為簡便，但如果在寒冷的冬季進行施工，非常容易引起瀝青混凝土材料強度與性能下降，甚至引發路面裂縫等質量問題，不僅會給施工企業帶來較大經濟損失，甚至會給后期的交付使用埋下較多安全隱患。為此，本文研究如何做好冬季時段的瀝青混凝土路面施工質量控制，旨在全面提升公路工程項目的總體施工質量。

1 瀝青混凝土路面冬季施工重難點

通常情況下，瀝青混凝土路面施工并不會選擇在寒冷的冬季，這主要是由于瀝青混凝土需要確保制備材料的溫度達到145℃以上，而且在進行混凝土攤鋪施工時的溫度要控制在135℃以上。但由于冬季環境溫度比較低，瀝青混凝土在制備以及鋪裝過程中，會遇到低溫的侵襲，由于材料內部溫度較高，而環境溫度較低，會導致瀝青混凝土材料溫度快速下降，如果不能盡快完成鋪裝和碾壓處理，則瀝青混凝土會出現初凝、離析等情況，最終導致瀝青混凝土成為廢料。而且，當環境溫度過低，瀝青混凝土材料的粘度會明顯提升，這樣就需要施加更大的壓力才能確保瀝青混凝土材料壓實度符合預期標準。如果瀝青混凝土路面壓實度不達標，則會直接導致瀝青混凝土路面出現裂縫等質量問題。由此可見，如何在寒冷的冬季確保瀝青混凝土路面的壓實度和下料溫度處于最佳狀態，便成為瀝青混凝土路面冬季施工的重難點所在[1]。

2 瀝青混凝土路面冬季施工常見質量問題

2.1 路面裂縫

瀝青混凝土路面裂縫是施工中非常常見的質量問題，尤其在冬季低溫環境下，路面裂縫病害的出現幾率更會明顯提升。瀝青混凝土路面裂縫有橫向裂縫、縱向裂縫以及網狀裂縫三種類型，無論出現哪種類型的路面裂縫，都會對瀝青混凝土路面的整體結構強度造成嚴重破壞。從整體上來看，在冬季瀝青混凝土路面施工中，以橫向裂縫最為常見，這主要是由于瀝青混凝土路面在鋪裝完畢后，表面溫度會快速下降，而瀝青混凝土路面內部結構的溫度還相對較高，這樣便會在瀝青混凝土路面內外溫度差的影響下，導致瀝青混凝土路面結構受到外界的約束，從而引起了路面裂縫。

2.2 凍脹翻漿

對于瀝青混凝土路面冬季施工來說，凍脹翻漿是比較常見的質量問題，不僅會降低瀝青混凝土結構強度，同時，也會給路面行車造成嚴重的安全威脅。瀝青混凝土路面在施工過程中出現凍脹翻漿質量問題，與環境溫度偏低存在密切聯系。如果在冬季公路工程的瀝青混凝土路面施工過程中，未能做好溫度控制，會導致路面上層積攢的大量水分出現冰凍情況。而且隨著溫度的持續降低，瀝青混凝土路面材料的冰凍深度會隨之增加，一旦溫度升高后，瀝青混凝土路面受到行車施加的載荷應力，便會導致瀝青混凝土路面出現凍脹翻漿現象。

2.3 龜裂

在冬季時節，室外環境溫度相對較低，如果此時開展瀝青混凝土路面施工，很容易導致基層材料由于內外溫差過大，而出現收縮裂變。這種情況在冬季早晚時段最易出現，應該是由于環境氣溫偏低而引起的龜裂[2]。

3 瀝青混凝土路面冬季施工質量控制策略

3.1 做好施工準備工作

為了確保瀝青混凝土能夠保持供應充足，并且不會在施工現場出現長時間停留情況，需要施工現場與瀝青混凝土制備單位進行溝通，統一完成瀝青混凝土材料的制備調度工作，確保瀝青混凝土材料能夠“按時、按需、按量”供應到位。在施工前應當確定好瀝青混凝土的最佳運輸路線，避免在冬季運輸路線過長而導致瀝青混凝土材料受凍。瀝青混凝土運輸到施工現場后，應當盡早進行攤鋪壓實處理，避免在施工現場長時間停留，這樣能夠防止瀝青混凝土受凍變性。

施工人員需要在施工前對現場的各種機械設施設備進行性能檢查，確保施工機械設備性能處于最佳狀態，比如，攤鋪機等機械設施設備。所有運輸瀝青混凝土材料的車輛應當做好保溫保暖處理，防止瀝青混凝土材料在運輸過程中或者在到達現場后由于低溫而受凍變性。這就需要在運輸車輛外部安裝一層保溫棉或者在車頂部鋪蓋一層棉被。在施工前需要施工人員做好下承層的質量檢查，確保下承層表面沒有出現水珠、結冰冰凍情況。此外，施工人員還需要嚴密觀察天氣情況，如果在冬季發現氣溫急劇下降或者降雪等天氣情況，需要合理控制施工計劃并安排合適的施工時間，嚴禁在大風、冰雪條件下開展瀝青混凝土施工活動。施工人員還要盡量在每日的中午時段，開展相應的施工活動，尤其在瀝青混凝土材料的卸料、攤鋪、碾壓等工藝環節，必須要保證施工速度。之所以選擇在冬季的中午時段進行施工，主要是由于該時間段的環境溫度相對較高，能夠比較好地控制施工質量[3]。

3.2 做好瀝青混凝土材料制備

為了確保冬季瀝青混凝土路面施工質量符合預期標準，必須要做好瀝青混凝土材料的制備，合理調整瀝青混凝土材料的配合比，確保瀝青混凝土路面的飽和度以及路面空隙率都處于最佳數值。在冬季可以選擇使用陰離子乳化瀝青材料，合理控制瀝青材料的黏稠度，這樣能夠避免瀝青混凝土路面由于黏稠度過高而出現質量問題。

施工人員必須要合理控制瀝青混凝土材料的攪拌用時，在冬季環境氣溫較低的時段，為了確保瀝青能夠均勻地裹在骨料表面，可以適當延長瀝青混凝土攪拌用時，通常情況下將攪拌用時控制在40～45s。在瀝青混凝土材料攪拌完畢后，需要對攪拌質量進行抽檢，當瀝青混凝土沒有出現花白料以及結塊和離析現象后，便可以轉移到施工現場。如果在攪拌后出現上述問題，則應當及時進行處理，不允許用于瀝青混凝土路面鋪裝施工，否則會影響到瀝青混凝土路面施工質量。

冬季瀝青混凝土材料的溫度應當適當提高，最好控制在150～170℃之間，溫度過低或者過高，都會對最后的瀝青混凝土路面施工質量產生不利影響。在瀝青混凝土材料運抵施工現場后，施工人員需要對其進行溫度檢測，瀝青混凝土的溫度應當在145℃以上，否則會由于瀝青混凝土材料的粘度下降，導致瀝青混凝土路面結構穩定性大打折扣。冬季瀝青混凝土路面施工的各個階段材料溫度見表1。

表1 冬季瀝青混凝土路面施工的各個階段材料溫度

3.3 做好施工路面基層處理

為了確保冬季瀝青混凝土路面施工質量符合預期標準，施工人員必須要做好路面基層處理工作：（1）施工人員必須要用掃帚等工具，清理掉基層存在的碎沙石等施工異物，而且路面基層應當保持干燥并且無結冰、無冰雪等情況，如果發現路面基層被污染，為保證施工質量，應當及時對其進行處理；（2）施工人員要做好路面基層的高程和平整度檢測，針對不符合施工質量要求的路面基層施工路段，應當按照預定的處理方案進行施工改進；（3）施工人員需要對瀝青下承層進行質量檢測，如果發現出現了嚴重離析或者開裂等質量問題，應當及時進行處理并將處理方案向監理人員進行報備[4]。

3.4 做好施工前的預鋪段施工

由于公路工程瀝青混凝土路面冬季施工難度相對較大，質量控制要點多，為了盡可能保證施工質量，可以在大規模施工之前，完全仿制一個與施工現場條件相同的預鋪施工段。然后在預鋪段進行試驗性施工，找出瀝青混凝土材料、施工工藝等方面存在的質量問題并對其進行積極準確的調整。通常情況下，預鋪段的長度會控制在200～500m之間，這樣便能夠更加清晰、準確地將大規模施工中可能出現的質量問題提前暴露出來。

在預鋪段施工過程中，施工人員要確定瀝青混凝土材料的配合比以及攪拌溫度、出廠溫度、到達現場溫度以及鋪裝施工溫度。確定攤鋪機的具體型號，并確定攤鋪施工中的瀝青混凝土材料溫度，同時，合理設計攤鋪機的行進速度以及振動振搗強度。施工人員要選擇好壓實機具，并通過預施工試驗確定壓實順序、壓實速度、壓實溫度以及壓實次數，并且確定最佳的松鋪系數。此外，為了確保冬季瀝青混凝土路面不會由于低溫而出現質量問題，防止施工量過大而影響公路工程的路面質量，施工人員可以充分結合天氣情況，確定好每日的施工量以及路面施工長度。

3.5 瀝青混凝土路面的攤鋪施工

施工人員應當選擇使用合適型號的攤鋪機，如果道路幅面較小，則可以采取整幅攤鋪，如果路面幅寬較大，則要采取梯隊作業的施工方式。施工人員需要在每次攤鋪施工時，找準攤鋪區域的高程基準面，將攤鋪層重疊部分控制在8cm左右。攤鋪接縫應該采取熱接縫的處理方式，上下層縱縫應當錯開且距離不低于15cm。

橫向裂縫是瀝青混凝土路面冬季施工質量控制重點和難點所在，為了盡可能減少路面的橫向裂縫，必須要控制好瀝青混凝土材料的攤鋪溫度。此外，為了避免施工縫對后期的路面成型效果產生不利影響，必須要合理計算并控制每一層瀝青混凝土的攤鋪長度，最好不低于1.5km。

為了避免在實際施工中出現質量問題，施工人員必須按照預鋪段施工試驗中得出的相應數據進行施工，比如，在預鋪段施工中確定的攤鋪速度、松鋪系數、攤鋪溫度、振動振搗頻率等參數。而且，為了避免瀝青混凝土材料出現“波浪”型質量問題，在攤鋪機運行過程中必須要保證勻速前進并且中途不允許改變行進方向，更不能夠出現停車等行為。

冬季環境氣溫較低，為了提升瀝青混凝土路面的施工質量，需要在施工前對熨平板進行預熱處理。如果在路面接頭區域出現了質量問題，則需要通過人工處理的方式，對存在缺料、不平整的區域進行修整，但不可反復進行修整處理，否則會影響瀝青混凝土路面成型效果。此外，一旦在攤鋪施工過程中遇到攤鋪機故障或者下雪等突發情況，則應當立即停止施工，在修理好攤鋪機、風雪完全停止后方可繼續施工。

3.6 瀝青混凝土路面的壓實施工

為了保證瀝青混凝土路面的冬季施工質量符合相關要求，必須要做好路面壓實施工工藝管理。首先，施工人員要嚴格按照在預鋪段試驗性施工中確定好壓實方式、壓實次數以及壓實速度進行施工管理，在攤鋪后立即進行壓實處理，做好初壓、復壓和終壓三個階段的施工質量管理。施工人員必須嚴格控制初壓、復壓以及終壓三個階段的壓實次數；其次，施工人員應當采取分段壓實的施工工藝，將分段壓實的長度控制在40cm左右。使用兩臺鋼輪壓路機進行初壓階段的壓實施工，并且將壓實速度控制在2～3km/h。在復壓階段則需要使用三臺重型輪胎壓路機進行壓實施工，壓實次數不小于2次，碾壓速度控制在4.5～5.5km/h。而終壓階段則需要分別使用一臺輕型和重型鋼輪壓路機進行壓實處理，壓實次數不少于2次，壓實速度控制在5～7km/h。

為了確保壓實施工質量，施工人員必須嚴格控制壓路機的啟動和停車速度，在壓實過程中不允許出現隨機停車、隨意改變壓實方向等情況。在碾壓瀝青混凝土路面時，必須要控制好壓路機輪寬的1/3～1/2輪寬，這樣能夠確保瀝青混凝土路面施工質量。在瀝青混凝土路面壓實完畢后，應當封閉交通，不允許任何人員和車輛進入到施工區域。

3.7 瀝青混凝土路面施工風雪處理

在冬季的瀝青混凝土路面施工過程中，非常容易遭遇風雪等惡劣天氣，此時，環境溫度相對較低，容易導致瀝青混凝土材料由于低溫而出現變性，因此，在遇到大風降溫、降雪等情況時，應當立即停止施工現場的所有施工項目，并使用油布對攤鋪機以及其它施工設施設備進行覆蓋處理。施工現場的瀝青混凝土材料應當做好保溫保暖處理，并且及時蓋上油布，隨后及時通知瀝青混凝土制備廠停止瀝青混凝土材料的制備。在風雪過后，應當確保施工材料、施工設施設備以及施工現場的公路路面沒有冰雪[5]。

4 結束語

冬季的公路路面瀝青混凝土施工難度較高，低溫和降雪非常容易給公路路面施工質量帶來不利影響。為此，施工人員必須嚴格按照相關工藝流程和技術標準進行施工，做好預施工試驗，確定攤鋪和壓實等施工環節的相關參數。