公路工程瀝青路面施工技術與質量控制策略

高春娜

（魯山縣公路事業發展中心，河南 平頂山 467300）

瀝青是常用的公路路面鋪設材料，具有維修養護便捷、行車舒適等優點，但瀝青路面質量會受到各種因素的影響，即氣溫、原料配比、車輛荷載、雨水、壓實情況等都會影響瀝青路面的整體質量，導致其出現局部離析、平整度差等問題，從而影響路面總體質量的穩定性。雖然目前的公路瀝青路面質量得以顯著提高，但仍存在局部早損現象，出現裂縫、泛油、擁包、剝落、坑槽及車轍等病害，這對瀝青路面施工技術提出了更高要求。如何有效控制施工質量，確保路面的均勻度，減少早損等已成為工程各方共同關注的問題。

1 瀝青路面常見的質量問題分析

車轍、水損壞是瀝青路面最為常見的早損。導致瀝青路面出現車轍的因素非常多，主要是施工過程中壓實工藝差及混料配比不合理所致，也同瀝青層的厚度相關，尤其是施工過程中的施工操作不規范、不細致會造成溫度離析和集料離析的發生，進而會引發車轍[1]。同時，早期水損壞主要是路面滲水、瀝青混料空隙率不符合設計要求、排水設施不健全、混合料抗水害性能差及壓實度不足等所致，但最主要的仍是施工中不重視處理細節性問題，導致路面不均勻沉降的形成，這是瀝青路面整體質量差的主要因素。

瀝青路面質量問題主要表現為原材料不均勻、原料堆積離析、混料運輸、攤鋪離析及溫度離析，以及壓實均勻度差等。在瀝青原料生產中，因瀝青膠結材料均勻度差，含泥量、軟弱顆粒等技術指標會根據瀝青膠結材料質量的改變而發生波動，從而導致原料生產質量出現不統一現象[2]。原料進入料場，若料倉隔墻不規范，會導致粗集料向下滾落或集料混倉，出現單粒級配離析。拌合混料過程中，若倉篩網出現破損、質量偏差太大等都會導致級配偏離而發生離析。

在混料運輸過程中也會產生嚴重的離析，裸露卸料會導致混料溫度局部散失，而卸料尾留部分的混料級配發生離析非常普遍[3]，也非常嚴重。拌合缸掉落的冷料塊、倒料尾留下的冷料粗料溫度都會降至70℃以下，不符合初始碾壓的溫度要求，怎么碾壓都達不到密實度要求。路面成型后遇到雨天會滲水，滲水系數嚴重超標，進而導致水損壞。

在攤鋪施工過程中，采用的攤鋪機比較多，攤鋪搭接處也容易出現縱向離析。若攤鋪機機型不一致，技術參數設置不統一，攤鋪面的初始密度也就不一致。每臺攤鋪機的螺旋直徑、輸送器高度的不合適都會導致粗集料集中的現象發生。這樣易導致瀝青混合料與車廂板粘結，還易導致出現局部孔隙率太大的細集料鏡面或粗糙面，若粗糙面的滲水系數過大，更易發生水損害。此外，瀝青混料熱量的不均勻散失導致溫差的存在也是其離析的原因。在攤鋪中，深度及平面居中的瀝青混料溫度散失比較慢，通常高于標準溫度，而居邊或表面位置的瀝青混料溫度散失則比較快，溫度低于標準溫度10℃左右，而相同橫斷面瀝青混料的溫度相差較少。從壓實度來看，在路面碾壓施工中，因碾壓速度太快、漏壓，以及外界溫度、雨水等因素的影響，會造成壓實不均勻[4]。這些都是瀝青路面施工質量問題的具體表現，都是由施工操作不規范、不注意細節等所致。

2 控制瀝青路面施工質量的措施

2.1 控制原材料質量

在集料生產環節，將巖體爆破為粗集料后，裝載環節盡可能地降低土塊裝載，加工瀝青碎石時要用三級及三級以上的破碎，選用顎式破碎機進行初破，圓錐式破碎機進行二級破碎，整形機或反擊式破碎機開展三級破碎。同時要定時檢查襯板及板錘的磨損情況，觀察篩網是否破損，一旦發現改變了集料規格和針片狀過多，要及時更換和調整篩網。粉塵量的控制必須嚴格執行施工要求，確保除塵設施能正常運行。集料加工結束后，按照集料標準進行檢查，按集料規格、待用狀況對其分類，并做好防潮防雨措施。

加工礦粉時，要采用潔凈的石灰巖，禁止將土塊混入原材料中。質量檢查者要認真觀察礦粉顏色及其細膩度，并按照質量控制規范要求篩選出不合格礦粉，保證礦粉質量滿足施工要求。做好瀝青、礦粉質量檢測工作，要一車一檢測。在進場前對瀝青原材料進行檢測和留樣，明確其是基質瀝青或改性瀝青，及時上報當天檢測結果。檢測粗細集料也要一日檢測一次，若當日進料數量較多，檢測次數也應隨之增加；若在檢測中發現原材料不符合施工規范及要求，應及時上報并進行有效處理。

2.2 做好配比試驗及設計

瀝青混料級配是否符合瀝青路面施工要求直接關系到原材料質量和施工質量。為此，在設計密實瀝青混料時，需要對其耐久性、密實性、抗滑性等進行試驗，確保其性能，同時對其低溫抗裂、高溫抗車轍的性能也應進行試驗，對原材料的變異狀況、油石比、級配變動狀況進行全面分析，以確保瀝青路面的整體質量。設計級配時，首先初步明確級配及瀝青用量；然后確定熱料倉篩網比例及尺寸，明確混合料攪拌時間及溫度，保證混料各項技術指標符合施工規范要求，以及拌合設備能夠正常運行；最后在完成拌合后，通過鋪筑試驗檢驗混合料級配、瀝青含量、馬歇爾指標的合格情況，進而確定松鋪系數及施工的最佳工藝。

在混合料配比中，明確瀝青用量級配離不開礦料間隙率，要經專業技術人員檢查拌合站的原料配比，每3 天檢查一次熱料倉集料，依據有關規范要求取樣檢查，確保試驗結果的可靠性和精準性。試驗顯示，礦料間隙率的油石比呈下凹型曲線，礦料間隙率在谷底處時，礦料的排列最緊密，此時的瀝青含量最佳。

2.3 控制好拌合操作質量

在混合料拌合中，操作人員的專業技能、機械操作熟練程度都影響拌合質量。為此，要加強拌合人員管理，提升其操作熟練程度，加強專業技能培訓，使其充分認識熱料倉、燃燒器、拌合鍋間的溫度關系，全面控制拌合時間、拌合程序、燃燒器的溫度。專業技術人員要仔細檢查礦料溫度狀況，有效控制拌合溫度，保證所有拌合的混合料符合施工要求。同時，要控制好拌合時間和拌合量，拌合量要控制為產能的80%，按照原料應用部位的不同來嚴控拌合時間及投放順序。

2.4 嚴格按照規程控制運輸及攤鋪工藝

運輸過程中要不離析并快速地將瀝青混合料送達施工現場，規范混合料裝卸操作，以降低級配離析，并采取措施確保溫度損失達到最低。為此，要采用混料專用運輸車，車廂四周及箱蓋的制作材料均是保溫材料，采用液壓推桿式自動開合，以安全快捷地裝卸混合料，并保證溫度控制質量。車廂內要設置4 個以上溫度探頭，駕駛室及車外要有溫度數字顯示屏，以縮短測溫時間和便于管控溫度。車廂底部要設置自動推桿，以將箱底尾料全部推出，達到清理車廂余料的目的，降低卸料尾料離析的發生。車廂內要設置監視裝置，確保駕駛員能在駕駛室觀察卸料情況，防止出現余留冷料塊。可以對車輛發動機尾氣熱量進行再利用，將排氣管設置在車廂易降溫處，達到節能保溫的目的。在側板、車底上涂抹植物油與水混合液，以確保卸料順暢。運輸瀝青集料時要覆蓋保溫材料，以免瀝青集料溫度快速下降。同時，要仔細檢查運輸車輛，實行全程監控。裝料操作必須規范，在拌合料下料口中間處停放運輸車，停放要正，裝料時可以前后移動料車，車廂高度1 m 以上時要分層裝料，盡量降低粗集料滾動所致的離析。

在攤鋪過程中，要處理好路面特異點，以小型振動壓路機進行壓實，在橋涵搭板、路面斷面連接不順處控制好攤鋪速度，強化初始壓實度，增強平整度。在改性乳化瀝青粘層攤鋪前，應對瀝青面層進行徹底清掃，攤鋪上層前24 小時要覆蓋灑布，確保粘層的改性乳化瀝青質量滿足施工要求，且瀝青灑布量應控制為0.2～0.3 kg/m2，保證灑布的均勻度，防止出現漏灑狀況，灑布后不得有車輛通行。同時，按照瀝青混凝土路面攤鋪工藝流程施工（見第107 頁圖1），并控制好攤鋪設備及速度。

圖1 瀝青混凝土路面攤鋪工藝流程圖

為減少攤鋪前瀝青混料過快損失，增強攤鋪均勻度，在施工中要采用梯隊式作業，需要兩臺攤鋪機同時作業，兩機間距通常為10 m 左右。瀝青層找平方式是非接觸式找平，采用紅外線混凝土找平儀實施找平作業，以穩定控制好攤鋪厚度。另外，更要控制好攤鋪速度，攤鋪前應由超過兩輛的運料車等待攤鋪，速度宜為2～3 m/min，以確保攤鋪設備作業的均勻度和連續性。應按照施工設備配置情況、攤鋪設計、路寬及集料生產速度等設置攤鋪速度參數。

2.5 攤鋪機接料及接縫作業質量控制

為減少離析現象，需要確保攤鋪機勻速旋轉，若攤鋪中出現局部離析，應依據實際狀況進行新料的人工填補，以確保瀝青路面的整體質量。同時，要嚴格控制攤鋪設備接料斗，集料斗應在沒露出刮板前開始攏料，并以緩慢而均勻的速度作業，避免粗集料突然出現滑落。此外，接縫處理也是影響瀝青路面質量的重要因素。縱向接縫要根據路面寬度和施工鋪筑寬度設置。一次鋪筑寬度小于路面寬度時，同時設置帶拉桿的平縫形式的縱向施工縫。一次鋪筑寬度大于4.5 m 時，應設置帶拉桿的假縫形式的縱向縮縫，縱縫應與線路中線平行。在橫向接縫施工時盡量采用平接縫。將已攤鋪的路面盡頭邊緣在冷卻但尚未結硬時鋸成垂直面，并與縱向邊緣成直角，或趁其未冷透時用鑿巖機或人工垂直刨除端部層厚不足的部分，且需對其橫向施工縫、橋梁伸縮縫間的距離進行合理控制，確保二者距離超過20 m，伸縮縫兩側的鋪裝面必須平整，以免縱向拼接縫發生油斑問題，最為重要的是需要有效控制設備仰角參數，降低攤鋪設備上細集料的黏附度，避免或減少油斑問題的發生[5]。攤鋪寬度宜保持為10～15 m，這樣不但能降低連接問題導致的影響，也能遮擋油斑。

2.6 壓實作業質量控制

控制壓實質量需要從設備及工藝操作著手。壓實操作中，主要選用的設備為小型雙鋼輪、膠輪、雙鋼輪等壓路機，以組合碾壓法開展碾壓。瀝青混凝土路面要使用兩臺攤鋪機，以兩側為基準線，采用中置鋁梁的方式進行攤鋪作業，壓路機要嚴格按照路堤填筑壓實標準（見表1）進行壓實作業質量控制，以增強壓實度。

表1 路堤填筑壓實標準

在初壓中，要用雙鋼輪壓路機給予靜壓，雙鋼輪機進行復壓，且設置為低幅高頻振壓，或選膠輪壓路機進行碾壓，碾壓5 遍左右，終壓可選雙鋼輪機靜壓2 遍，但要確保碾壓不提漿、推移，應盡早盡快作業，堅持低幅緊跟、高頻及慢壓原則。雙鋼輪機初壓速度應控制在2～2.5 km/h，由邊緣至中間碾壓，強化控制錯軸寬度，防止漏壓。膠輪或雙鋼輪機的復壓速度要控制在3～4 km/h。終壓收面至無輪跡，速度要控制在3～5 km/h。根據表1 標準，壓實工作必須在高溫狀態下完成，細料土壓實系數要≥0.95，砂類、細鑠土、碎石類和粗礫土孔隙率必須＜28%，以免粗集料發生磨碎問題。完成碾壓后，瀝青路面禁止停放車輛和壓路設備，且由專人巡視，以免出現垃圾及油料散落在瀝青路面。

3 結束語

影響瀝青施工質量的因素非常多。瀝青路面施工是系統性工程，需要從原料生產、設計、施工及通車后養護等方面進行提高，但最重要的是施工因素的影響，因此，原材料質量、設備性能、溫度控制、級配離析等環節都應細致而專業地操作，最大可能地杜絕或減少質量問題。