文 / 河南省平頂山市寶豐縣公路事業發展中心 仝姍姍
為滿足經濟發展與居民交通出行的需求,進年來公路行業得到了飛速的發展,區域路網不斷完善,建設規模也在逐年擴大。瀝青混凝土路面基于其施工快捷,可快速開放交通的特點,被廣泛應用于公路路面施工中。但是,由于在施工期間對其質量控制不足,導致瀝青路面存在質量缺陷,還會在運營期引發一系列的路面病害。
在施工期間,如果對質量把控不嚴格,可能會導致瀝青混凝土路面的施工質量不夠理想。而在運營期間,隨著公路開放交通,路面還可能會出現不同程度的病害,這些病害輕則導致公路在養護上的投入加大,重則會嚴重影響公路路面的使用功能,不僅會導致使用壽命的降低,甚至可能引發嚴重的交通事故。因此,做好瀝青混凝土路面的質量控制是一項重要的問題,不可對其忽視。
平整度差。在路面施工期間,對平整度控制不到位,會導致平整度較差,在運營期間會引發路面出現波浪現象。導致路面平整度差的主要原因是選用不合理的攤鋪方法,如攤鋪過程中鐵鍬遠拋瀝青混合料,施工人員及車輛在虛鋪的瀝青混合料上踩軋,會因虛鋪厚度不同導致瀝青混凝土碾壓之后不均勻,導致瀝青路面出現高突或者不平整的現象。
壓實度不達標。路面壓實度差,導致存在較多的孔隙,遇到下雨天雨水順著這些孔隙進入路面內部,導致瀝青老化,降低瀝青與集料之間的結合作用,在加上車輛荷載的影響,可能會引發公路結構發生整體性的破壞。而路面邊緣部分壓實度差,表面過于松散,一旦受到車輛的碾壓,會導致松散的面層發生沉降,出現積水現象,更容易出現病害。
路面接茬不平整。由于路面攤鋪方法不當,新攤鋪路面與老路面之間的搭接處理不到位,導致接茬部位在長期經過車輛碾壓之后會出現不平整、高差較大的現象,嚴重時會引發“跳車”現象,給通行安全帶來嚴重影響。
裂縫。路面裂縫根據其擴展方向與形狀的不同,可分為橫向裂縫、縱向裂縫以及網狀裂縫三種。其中與公路前進方向垂直的裂縫稱為橫向裂縫,其產生的原因是因溫度變化導致瀝青路面材料發生不同程度的收縮,而在車輛荷載以及水的影響下,裂縫會進一步的擴展,最終會貫穿整個路面。與公路前進方向一致的裂縫即為縱向裂縫,其產生的原因較為復雜,通常認為是由于路基壓實度不足或者是填挖交界路基搭接處理差所導致的,縱向裂縫若任由其發展,可能會導致瀝青路面出現錯臺現象,嚴重時甚至會導致路基的整體破壞。網狀裂縫又稱為龜裂,是一種嚴重的路面病害,多出現在老路面中,由于養護工作不及時,導致路面橫向裂縫與縱向裂縫相互之間交錯分割,完全破壞路面結構,往往還伴隨著嚴重的路基破壞。
坑槽??硬鄄『νǔJ怯删W狀裂縫所發展而來的,隨著網狀裂縫病害的加重,導致路面結構發生骨料分離,而持續受到車輛的碾壓會導致部分骨料被帶走,造成路面結構骨料的缺失,進而形成坑槽病害,如圖1所示。當路面出現坑槽病害之后,容易出現積水,瀝青混合料在水的侵蝕下導致骨料與瀝青之間的粘結強度降低,骨料發生剝落,坑槽不斷變大。而且積水還會順著坑槽滲入路基,導致路基強度降低,會進一步導致坑槽變大。

圖1 路面坑槽
車轍。瀝青路面作為一種柔性結構,當受到車輛荷載作用時會發生局部彈性變形,通常情況下這種變形是暫時性的,會隨著荷載的消失而恢復。若受到的荷載過大時,這種局部彈性變形則會變為塑性變形并發生累計而形成車轍。根據變形原因的不同,可將車轍分為結構性、失穩性以及磨耗性三種。
集料質量控制不佳。集料的質量是瀝青路面的基礎,是確保施工質量的前提,如果對集料質量控制不佳,不能給予高度的重視,就可能會導致瀝青路面施工質量不達標。在進行材料選擇時,必須對供應商進行實地考察,運往現場的材料必須進行驗收,并經抽檢合格后方可使用。
攤鋪質量控制不佳。路面攤鋪施工期間未考慮現場實際情況,未按照試驗段所確定的施工參數及施工機具組合進行科學合理的攤鋪,如攤鋪速度過快、瀝青混合料攤鋪不均勻等,對施工質量會帶來嚴重的影響。
路面檢測工作不重視。作為路面工程的收尾工作,路面檢測往往會被忽視,為盡快完工經常會忽略了路面施工質量的檢測工作,或者是僅僅走一下形式,對路面是否存在施工質量問題并未給予高度重視,不能及時的發現存在的質量問題,對瀝青路面的施工質量帶來嚴重的影響。
合理撒布透層及粘層油。1.透層油撒布。透層油宜在基層施工結束表面稍干后即進行撒布,隨著基層經過養護強度的提升,其內部結構會變得密實,透層油難以滲入。而且,透層油撒布之后會在基層表面形成一層油膜,能夠保護基層內部的水分,避免因其快速蒸發而導致基層出現裂縫以及表面松散問題。需要注意的是,為確保瀝青路面與基層之間的有效結合,在透層油撒布完成之后必須保持表面清潔。由于半剛性基層表面所撒布的透層油在其固化之后較難滲入,因此許多工程中會采用下封層,如圖2所示,但是其無法代替透層油的功能。下封層與瀝青下面層的結合效果較好,但無法與基層形成整體。若半剛性基層出現裂縫,所導致的向上擴展的反射裂縫會直接破壞下封層而導致路面發生破壞,也無法避免因水的滲入所導致的界面分離。2.粘層油撒布。粘層油撒布時要考慮對瀝青混凝土油石比所帶來的影響,其中瀝青含量對路面的質量具有重要的影響,合理的撒布粘層油是瀝青路面質量有所保證的前提。瀝青含量過高會導致路面因強度降低而出現發軟、壅包及推移現象;瀝青含量過低則會導致路面因瀝青與集料之間結合不強而出現脫渣、松散及坑槽。用作防水層的粘結層瀝青灑布要適當提高,并撒布石屑;對于大型車輛過多的車道,則需采用聚合物改性瀝青進行撒布。

圖2 下封層施工
控制路面平整度。1.攤鋪機械及攤鋪措施要求。首先要進行試驗段施工,以此來確定施工參數及施工機具組合,要選擇性能優良、具有自動化找平裝置、能夠匹配拌合機生產能力的攤鋪機。其次要均勻控制攤鋪速度,且應保持不變,避免因攤鋪速度發生變化而引發路面不平整,出現“波浪”及“搓衣板”現象。最后,熨平板的震動頻率要適中,避免因頻率過低導致進行路面碾壓時出現滑移現象,頻率過高導致熨平板發生共振。與此同時,熨平板的預熱溫度也不宜過高。攤鋪機起步時熨平板的振動要同步打開,確保面層的布料密度一致,提高平整度。2.碾壓作業措施要求。初壓溫度與瀝青標號、壓實機具等有直接關系,且應進行試壓來確定。根據以往工程的經驗,在攤鋪機布料完成后立即進行碾壓,初壓溫度介于120~140℃之間,瀝青路面的碾壓效果最佳。碾壓要順著驅動輪前進方向進行,且驅動輪要在前,避免已攤鋪平整的填料受到驅動輪擠壓而隆起。壓路機在后退時要遵循碾壓輪跡,且不應猛打方向或制動。
控制路面壓實度。1.碾壓溫度。瀝青混凝土受溫度變化的影響比較大,若其內外溫差過大,可能會導致瀝青混凝土碾壓完成之后存在裂縫,甚至是出現局部斷裂。因此,控制好瀝青混凝土的碾壓溫度是決定路面壓實度的重要前提。碾壓溫度過低,瀝青會因活性降低而出現結晶的情況,不利于進行壓實;碾壓溫度過高,則會帶來攤鋪設備易被高溫腐蝕的問題。2.合理選擇振頻及振幅。振頻決定了瀝青混凝土路面的表面壓實度,振幅則決定了瀝青混凝土路面的壓實深度。在進行碾壓時,振頻宜稍高于瀝青混合料的固有頻率,以便達到最佳壓實效果。
瀝青混凝土以其優異的性能在路面施工中有著廣泛的應用,但如果對其施工質量控制不佳,會導致路面存在質量缺陷,在運營期內會出現一系列的病害,因此做好瀝青路面的施工質量控制是一項重要的工作。本文通過對瀝青路面質量問題進行分析,并對其質量控制措施進行研究,能夠對瀝青路面在公路工程中的應用提供一些參考及建議。