公路工程瀝青路面施工技術(shù)和質(zhì)量控制初探

張海峰

在當(dāng)前的公路工程建設(shè)過程中，瀝青路面施工質(zhì)量在很大程度上決定了公路使用品質(zhì)，因此必須對瀝青路面施工高度重視，通過對相關(guān)施工技術(shù)和質(zhì)量控制的深入分析探討，明確施工工藝方法和質(zhì)量控制要點。

一、工程概況

某公路工程起、迄樁號為K146+672.259～K233+979.315，其主線長度約87km，按雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，路基設(shè)計寬度為33.5m，路面結(jié)構(gòu)層次為：4cm厚AC-13C（改性瀝青）+70#熱瀝青粘層+6cm厚AC-20C（改性瀝青）+70#熱瀝青粘層+8cm厚AC-25C+1cm厚同步瀝青碎石封層+透層+35cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層+20cm厚4%水泥穩(wěn)定碎石底基層+20cm厚級配碎石墊層。

二、瀝青混合料集料級配設(shè)計與最佳油石比確定

級配范圍的確定是一個十分復(fù)雜的過程，一方面要充分考慮當(dāng)?shù)毓饭こ淌┕そ?jīng)驗，另一方面則要對包含氣候條件和交通條件等在內(nèi)的各方面因素進行綜合考慮。在對瀝青混合料進行配合比設(shè)計的過程中，選擇礦料合成級配范圍至關(guān)重要，這是使混合料有理想路用性能的重要基礎(chǔ)。該工程瀝青混合料的礦料合成級配如表1所示。

表1 礦料合成級配

現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范提出最佳油石比需采用馬歇爾試驗的方法確定，試驗時先制作試件，期間需重視并做好溫度控制，因為溫度會對試件壓實情況造成直接影響。馬歇爾試驗數(shù)據(jù)如表2所示。根據(jù)表2數(shù)據(jù)結(jié)果，最終將最佳油石比確定為4.3%。

表2 馬歇爾試驗數(shù)據(jù)

三、施工技術(shù)與質(zhì)量控制

1.下承層準(zhǔn)備

攤鋪開始前先做好基層檢驗，即便在下承層施工完成后開展了質(zhì)量檢驗，但下承層與基層仍然在施工時間上存在一定區(qū)別，受外部因素影響可能會使基層產(chǎn)生破壞，對此應(yīng)及時維修。對于瀝青類連接層，其下層表面可能出現(xiàn)泥濘污染，施工前應(yīng)將其清洗干凈。無論下承層表面產(chǎn)生何種缺陷或不足，都會影響到層間連接強度，嚴(yán)重時還會對路面結(jié)構(gòu)整體強度造成影響。特別是在橋頭兩端和通道兩端，如果基層產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，則要在全寬范圍之內(nèi)采用填挖的方法處理。

2.施工放樣

施工放樣主要包含兩項工作內(nèi)容，分別為平面控制與高程測量。其中，高程測量目的在于對比下承層高程實際值與設(shè)計值，再通過計算確定數(shù)值誤差。根據(jù)高程值，放出掛線標(biāo)準(zhǔn)樁，為攤鋪高程及厚度控制創(chuàng)造便利條件。如施工所用攤鋪設(shè)備未配備自動設(shè)備，則要根據(jù)實測高程和攤鋪厚度來確定實際攤鋪厚度，施工前通過設(shè)置墊塊，實現(xiàn)對攤鋪厚度的有效控制。另外還需做好攤鋪平面輪廓線的現(xiàn)場放樣。

高程放樣過程中需充分考慮下承層實際厚度、高程差值與攤鋪厚度，以此確定掛線樁頂部實際高程，再據(jù)此實施打樁與掛線。若下承層厚度未能達到要求，則需要在該層中考慮相應(yīng)的厚度差，并兼顧到下承層表面設(shè)計高程。當(dāng)下承層實際厚度與設(shè)計要求相符，但高程相對較低時，需要根據(jù)設(shè)計要求的高程實施下承層高程放樣；而當(dāng)下承層實際高程與厚度都比設(shè)計值略大時，則要對該層厚度實施放樣。

3.混合料拌和

混合料正式拌和開始前應(yīng)按照設(shè)計要求的用量試拌，在試拌結(jié)束后進行取樣試驗，試驗方法為馬歇爾試驗，試驗完成后與室內(nèi)配合比試驗成果對比，以確定設(shè)計確定的瀝青用量是否合理，最后進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

拌和必須嚴(yán)格按照配料單進行，期間對各類原材料用量和加熱溫度進行嚴(yán)格控制。拌和完成后的混合料應(yīng)保持均勻一致，沒有結(jié)團成塊、花白料與離析等情況。每個班組都要做好抽樣檢驗，以確定混合料性能、礦料級配與瀝青用量能否達到要求。在每班拌和完成后，必須對拌和設(shè)備進行清洗，并放空管道內(nèi)的瀝青。

正式生產(chǎn)開始前與生產(chǎn)過程中都要嚴(yán)格檢查并校正稱量裝置及溫度控制系統(tǒng)，確保設(shè)備和系統(tǒng)都處在良好運行狀態(tài)，以保證配合比達到準(zhǔn)確無誤，混合料溫度適宜。配備一名有質(zhì)檢員上崗證且具備混合料檢驗經(jīng)驗的質(zhì)檢人員，在裝料中與離開拌和站之前進入現(xiàn)場進行經(jīng)常性目測，以此及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。

測溫借助手持式紅外測溫計進行，由專門的檢驗人員在出料口處借助儀器檢測混合料的溫度。現(xiàn)場試驗人員應(yīng)采集有代表性的樣品實施現(xiàn)場試驗，同時分析各項試驗數(shù)據(jù)。需測試的內(nèi)容包括：馬歇爾穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度、瀝青抽提試驗、抽提之后的礦料級配組成，在必要的情況下做好殘留穩(wěn)定度檢測。

4.混合料運輸

（1）對于熱拌混合料，宜采用噸位相對較大的運料車來運輸，運輸中注意不可急轉(zhuǎn)彎和急剎車，以免基層表面被破壞。在運料車車廂內(nèi)，底板與側(cè)板都應(yīng)使用金屬板，以便于運料結(jié)束后的清洗，并在裝料前涂抹隔離劑，以防混合料和車廂板之間粘結(jié)。

（2）混合料從拌和機裝入運料車的過程中，要分成三次挪動運料車，以確保裝料達到平衡，防止集料發(fā)生離析。

（3）運料車裝料完成后需使用篷布進行覆蓋，以防止污染和溫度降低。

（4）在運料車入場過程中，其車輪不能沾有任何污染物，對此要在入場前對車輪進行沖洗。混合料入場時，要采用書面形式做好接收，并認(rèn)真檢查混合料質(zhì)量狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)混合料質(zhì)量未能達到要求，應(yīng)立即清場，不可在施工中使用。

（5）混合料攤鋪時，運料車數(shù)量不能低于現(xiàn)場攤鋪速度及混合料生產(chǎn)能力，并且不能有停機待料的情況。

（6）對混合料進行連續(xù)攤鋪時，運料車要在攤鋪設(shè)備之前適當(dāng)距離等待，在確認(rèn)具備卸料條件后，方可緩慢卸料，卸料時控制好攤鋪設(shè)備與運料車之間的距離，防止碰撞。

（7）卸料完成后及時清理車廂中殘留的混合料，尤其是改性瀝青，以免硬結(jié)。

5.混合料攤鋪

混合料攤鋪需借助攤鋪設(shè)備完成，嚴(yán)格按照相關(guān)操作規(guī)程實施操作。攤鋪要保持均勻、緩慢和連續(xù)，以保證攤鋪完成后面層平整度。若混合料表面產(chǎn)生離析或疤痕，應(yīng)先確定其產(chǎn)生原因，再采取針對性措施處理。在實際的攤鋪施工中要注意以下幾方面技術(shù)要點和質(zhì)量控制要點：

（1）混合料攤鋪宜使用型號相同的攤鋪設(shè)備按照10～20m的距離錯開進行，保證兩臺設(shè)備實際攤鋪溫度盡量相同，以保證后續(xù)壓實效果，相鄰兩個攤鋪帶之間要有3～6cm寬的搭接，并將搭接處避開行車痕跡，上、下兩層之間的搭接處要有20cm及以上的錯開。

（2）攤鋪開始前做好攤鋪設(shè)備預(yù)熱，具體加熱溫度根據(jù)當(dāng)天氣溫確定，當(dāng)氣溫相對較低時，需適當(dāng)提升攤鋪設(shè)備加熱溫度，一般需要加熱至100℃。

（3）若施工所用攤鋪設(shè)備配備自動找平裝置，則可通過鋼絲繩引導(dǎo)進行高程控制，而上面層則需使用攤鋪開始前和完成后高差保持一致的控制方式，對于中面層，需根據(jù)實際情況確定適宜的找平方式。如果找平方式為接觸式平衡梁，則輪胎上不能沾染瀝青。攤鋪完成后的混合料，其橫坡與平整度都應(yīng)達到設(shè)計要求。

（4）對于攤鋪溫度，必須與相關(guān)技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的要求相符，并根據(jù)施工時的氣溫和瀝青粘度確定。當(dāng)采用改性瀝青時，其攤鋪溫度需要比采用普通瀝青拌和而成的混合料高10℃～20℃。

（5）在攤鋪熱拌瀝青混合料的過程中，其實際施工條件主要由風(fēng)速、地表溫度和攤鋪層的層厚三方面因素決定。若施工時出現(xiàn)大風(fēng)降溫的情況，并且瀝青層難以迅速碾壓密實，則不可進行混合料攤鋪。在允許的最低溫度條件下進行攤鋪施工時，需采取下列各項措施：適當(dāng)提升拌和溫度；運料時切實做好覆蓋保溫；攤鋪采用有良好壓實功能的設(shè)備，并做好熨平板預(yù)熱，減慢攤鋪速度；適當(dāng)提升初期碾壓溫度，將混合料攤鋪完成后立即碾壓，配備足夠的壓路機，縮短碾壓段的長度。

（6）混合料攤鋪時若供料落后，則以集中攤鋪方式為宜，防止攤鋪中途停頓。如果混合料長時間等待，則會使混合料溫度大幅下降，導(dǎo)致其表面產(chǎn)生硬結(jié)，直接影響攤鋪質(zhì)量，所以必須及時處理。

通常情況下，由攤鋪設(shè)備攤鋪的混合料不可采用人工修整，若出現(xiàn)以下情況可采用人工進行修整，或進行必要的局部更換及找補，相應(yīng)的還要調(diào)整好橫坡及熨平板密度：攤鋪層平整度較差；接縫處理不到位，存在明顯痕跡；部分位置的混合料發(fā)生離析；攤鋪設(shè)備后方有明顯拖痕；混合料中存在很多雜物。基于現(xiàn)場管理人員正確指導(dǎo)，對有缺陷的部位實施找補，如果發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重缺陷，則要清除整個結(jié)構(gòu)層次。當(dāng)路面鋪筑施工在雨季進行時，需鏟除還沒有碾壓密實的部分。

6.混合料碾壓

（1）混合料碾壓質(zhì)量在很大程度上由碾壓溫度決定，如果碾壓溫度相對較高，則只需要很少的碾壓遍數(shù)即可達到良好壓實效果和密實程度。然而，由于鋼輪很容易將混合料帶起，導(dǎo)致料堆發(fā)生推移，對壓實質(zhì)量和效果造成不利影響；而如果碾壓溫度相對較低，則會影響到現(xiàn)場的碾壓施工，產(chǎn)生較難處理的痕跡，影響路面施工完成后的平整度，還會在集料顆粒表面產(chǎn)生瀝青油膜，導(dǎo)致顆粒之間無法產(chǎn)生相對滑動，影響路面完工后的平整度與壓實度。

（2）對于路基、基層和底基層，其碾壓遵循以下規(guī)律：當(dāng)碾壓層厚度較大時，難以達到要求的密實度；而當(dāng)碾壓層厚度較小時，則容易達到密實度要求。對瀝青面層而言，壓實規(guī)律則完全相反，即碾壓層層厚較大時，較容易滿足密實度要求，其主要原因為：當(dāng)混合料厚度較小時，其溫度下降速度往往很快；而當(dāng)溫度相對較小時，會直接影響壓實效果。

（3）混合料碾壓時，碾壓遍數(shù)和碾壓速度彼此相互影響和制約，若碾壓速度相對較快，要想達到要求的壓實質(zhì)量，則需要增加碾壓遍數(shù)，但這會影響到壓實效率。對此，要選擇適宜的碾壓速度，縮短碾壓持續(xù)時間，這對加快碾壓效率有重要現(xiàn)實意義。

（4）壓路機振動可以產(chǎn)生一定激振力，使顆粒之間運動速度加快，減小摩擦，保證壓實效果，自振頻率是確定振動率的主要依據(jù)，若自振頻率與振動頻率接近，則混合料會產(chǎn)生共振，保證壓實效率與效果；而如果振動頻率過高或過低，則壓實效果將無法達到預(yù)期。根據(jù)相關(guān)試驗結(jié)果可知，需將碾壓頻率控制在33～50Hz范圍內(nèi)。

四、結(jié)論

綜上所述，瀝青路面是當(dāng)前公路工程建設(shè)中最常用的路面類型，以上結(jié)合實例對瀝青路面施工技術(shù)與質(zhì)量控制進行了初步分析與總結(jié)，明確具體的施工工藝方法和質(zhì)量控制要點，旨在為其它類似公路工程瀝青路面施工提供可靠技術(shù)參考。