瀝青路面施工關鍵工藝研究

摘 要：本文研究了瀝青路面施工時各工藝的關鍵技術要點，簡要介紹瀝青路面的施工工藝與流程：施工準備、混合料拌合、混合料運輸、攤鋪、碾壓、養護6個階段。在級配與瀝青含量試驗滿足要求的前提下進行油石比試驗，確定最佳油石比OAC約為4.5%，并對其運輸與拌合過程的控制要點進行說明。在瀝青混合料壓實過程中，確定壓路機碾壓次數，并探究瀝青路面沿輪寬度方向的壓實度情況，試驗結果表明，沿輪寬方向的瀝青面層壓實度降低，因此須對原碾壓路徑進行搭接壓實。

關鍵詞：瀝青路面；油石比；攤鋪速度；壓實度

中圖分類號：U 41" " 文獻標志碼：A

瀝青路面較水泥混凝土路面具有路面平整程度高、駕車舒適性強、養護與維修方便等優點，因此在我國各等級的公路中廣泛應用。但瀝青路面的施工質量影響因素較多，施工質量也良莠不齊，部分路面在交付使用不到3年就出現裂縫、松散、車轍、擁包等各類問題[1]。

從瀝青路面的破損演變分析結果可知，早期病害是以隨機、局部形式出現，逐漸演變為大面積損壞，這些破壞形式均與瀝青路面的施工過程有高度的相關性，因此，本文以國道G240線臺山大江至那金段改擴建工程為背景，研究瀝青路面的關鍵施工工藝，從原材料、拌合、運輸、攤鋪等方面進行綜合分析，全方位提高瀝青路面施工質量。

1 施工工藝與流程

瀝青混凝土施工主要涉及材料混合、運輸、鋪設和壓實等步驟[2]。選擇適當的骨料（包括不同粒徑的砂、碎石和石屑等），并將這些骨料與液態瀝青混合。瀝青可以起到粘結的作用，能夠將骨料粘結在一起，形成整體。將混合好的瀝青混凝土運送到施工現場。在鋪設前，對基層進行清理和預處理，再使用攤鋪設備將瀝青混凝土均勻鋪設在基層上。在鋪設完成后，需要壓實瀝青混凝土層。壓實分為初壓、復壓和終壓3個階段，保證瀝青混凝土表面平整、光滑。同時瀝青混凝土需要在適當的溫度下進行施工，保證其黏結性和壓實效果。施工工藝流程如圖1所示。

2 關鍵施工工藝點研究

2.1 油石比試驗

瀝青混合料配合比中的油石比是保證施工質量的重要控制因素，油石比偏大或偏小均會使路面出現不同程度的病害問題[3]。油石比試驗分3步完成：制作對比樣本、進行馬歇爾試驗、確定最佳油石比。在制作對比樣本之前，應先對骨料的級配與瀝青含量進行試驗，根據實際要求進行調整。本試驗是在級配與瀝青含量試驗滿足要求前提下進行油石比試驗，選取5組試驗樣本，其試驗與結果見表1，密度、穩定度、流值、VV、VMA、VFA變化趨勢如圖2所示。

最大理論密度出現在油石比a1為5.1%時，最大穩定度出現在油石比a2為4.68%時，孔隙率（VV）按規范取中值，油石比a3為4.25%，瀝青飽和度（VFA）取中值，油石比a4為4.3%。OACmin（VFA最小取值對應油石比）為4.1%，OACmax為4.7%，OAC（最佳油石比）計算過程如公式（1）～公式（3）所示。

OAC1=a1+a2+a3+a4/4 （1）

OAC2=OACmin+OACmax/2 （2）

OAC=OAC1+OAC2/2 （3）

聯立公式（1）～公式（3），OAC約為4.5%。在實際生產中，應根據現場溫度與運輸情況進行適當調整。

2.2 瀝青混合料的拌合與運輸

瀝青混合料在生產拌合過程中，集料來自備料的料倉。但處于不同位置的集料物理性能有所不同，因此確定生產配合比時應按實際情況進行調整，避免混合料的性能產生異常，減少瀝青離析等現象發生[4]。

拌合站的冷料備料倉間的擋板要有一定高度，避免相鄰料倉間出現混料的情況。其底部開口形狀要使用矩形，并利用振動器進行輔助，避免料倉堵塞與各粒徑骨料出現分層情況。

拌合完成后由運料車運輸瀝青混合料。運料車在每次運輸前后均須對車廂進行打掃，同時，為防止瀝青與車廂板發生粘連，應在四周涂抹一層隔離劑。裝料時，運料車應按要求前后移動3次以上，按前-后-中（1-2-3）的方式均勻循環裝料，不能出現中間高于兩邊的情況，如圖3所示，避免混合料出現離析現象。

2.3 瀝青混合料攤鋪

用攤鋪機攤鋪瀝青混合料，在攤鋪前應確定攤鋪機的運行參數[5]。合適的夯錘與振動參數可以提高瀝青混合料的預壓密實度，減少壓路機需要壓實的遍數，提高施工效率，可根據表2選擇參數。同時應注意攤鋪機料倉里的混合料高度宜在螺旋布料器高度的2/3左右，避免瀝青混合料溢出或不足導致出現空鋪情況。

應按實際的工程情況確定攤鋪機的攤鋪速度，從而達到連續攤鋪的要求，計算過程如公式（4）所示。

（4）

式中：V為攤鋪機的運行速度，m/min；C為瀝青料的供給能力，t/h；W為鋪筑路面的設計寬度，m；D為鋪筑路面的設計厚度，m；P為瀝青料壓實后的密度，取值為2.33t/m3。

當攤鋪機起步時，運行速度應低于1.5m/min，此時的瀝青混合料溫度高于熨平板溫度，并且需要處理上一路段的接縫。在運行正常后可按計算速度攤鋪，并且補充瀝青料時也應適當降低速度，達到不停機持續攤鋪的要求。攤鋪時應有專業的操作機手進行攤鋪機參數控制與方向控制。

2.4 瀝青混合料壓實

在壓實過程中，壓路機的碾壓速度是保證壓實質量的重要因素[6]，當速度為1.5m/s時，碾壓6次后壓實度即可達到98%，而速度大于6m/s時，碾壓次數大于10次，壓實度也低于95%。因此，應采用勻速、低速的方式進行碾壓。碾壓分為初壓、復壓和終壓，對碾壓次數無強制要求，次數選取見表3。

表3 壓路機碾壓次數選取（單位：次）

壓路機類型 初壓 復壓 終壓

適宜 最大 適宜 最大 適宜 最大

雙鋼輪壓路機 2～3 4 3～5 5 3～5 5

膠輪壓路機 2～3 4 3～5 5 3～5 5

雙鋼壓路機 2～3 3 3～5 5 3～5 5

在碾壓過程中，在壓路機沿輪寬度方向上施加的力有明顯變化。越接近輪邊的位置，由于瀝青料被擠壓推移導致壓實不充分，因此在沿輪寬度方向上存在一定程度的碾壓離析。本文為探究瀝青路面沿輪寬度方向的壓實度情況，使用密度測量儀對雙鋼輪壓路機一次碾壓后，其輪寬范圍內的瀝青料密度進行檢測，其中，按瀝青面層深度由上到下每隔2cm分為一個截面，共4個截面。檢測結果見表4。

由表4可以看出，鋼輪寬度為2m，在碾壓范圍內位于鋼輪中心點的瀝青混合料壓實度最高，可達到94%。力傳導途徑較好，并且力傳導至下承層后，該層已壓實，會產生向上的反力，因此上下方向的力可以壓實瀝青面層。當測點離鋼輪中心點距離在0.8m以上時，壓實度降低幅度明顯，此時向上的反力降低，壓實度也明顯下降。

由于瀝青面層壓實度在沿輪寬方向存在降低的情況，因此需要對原碾壓路徑進行搭接壓實，當碾壓時，每次錯輪寬度應小于1/2輪寬，并控制碾壓的溫度。

2.5 接縫處理要點

瀝青面層的接縫分為縱向接縫與橫向接縫。縱向接縫是沿道路縱向形成的接縫，有熱接縫與冷接縫兩種。在施工過程中，要保證新鋪設的瀝青混合料的溫度適宜，以便與已鋪設的路面黏結。對冷接縫來說，應在已鋪設的路面上設置擋板，保證碾壓時能壓實邊部并使接封面垂直。應清除接縫處的雜物和殘留的舊瀝青，保證新瀝青混合料能夠與舊路面良好黏結，并在切割后的垂直面上涂黏結瀝青，保證質量。

橫向接縫是與道路垂直，縱向形成的接縫，通常在每天的工作縫或中斷施工后再繼續攤鋪時形成。應將橫向接縫的位置選擇在攤鋪機換行或停機處，避免設置在彎道或坡道等復雜路段。當施工時，橫縫碾壓溫度一般要比正常碾壓溫度低5℃～10℃。溫度過高可能會導致混合料推移，溫度過低則可能影響橫縫的壓實度。對橫向接縫來說，可采用平接或斜接的方式。在高等級公路中，上層的橫向接縫通常采用垂直的平頭縫，即平接。而其他等級公路則可以采用斜接的方式。斜接縫的搭接長度與厚度有關，宜為0.4～0.8m。

3 結論

本文對瀝青路面施工的關鍵工藝進行研究，由研究結果可得出以下結論。1）在級配與瀝青含量試驗滿足要求的前提下，最佳油石比約為4.5%。在實際生產中，應根據現場溫度與運輸情況進行適當調整。2）在碾壓范圍內，位于鋼輪中心點的瀝青混合料壓實度最高，可達到94%。當測點離鋼輪中心點距離在0.8m以上時，壓實度降低幅度明顯，此時向上的反力減少，壓實度也明顯降低。3）由于瀝青面層壓實度在沿輪寬方向降低，因此需要對原碾壓路徑進行搭接壓實，當碾壓時，每次錯輪寬度應小于1/2輪寬，并保證碾壓的溫度適宜。

參考文獻

[1]喬潤斌.公路工程瀝青路面施工技術及質量控制要點研究[J].交通世界，2023（26）：85-87，91.

[2]李少博，喬英建，李瑞，等.道路工程瀝青路面施工技術與質量控制[J].運輸經理世界，2023（25）：22-24.

[3]唐建華.公路瀝青路面施工質量控制影響因素的分析與評價[D].蘭州：蘭州理工大學，2021.

[4]殷長燕.瀝青路面施工中的離析及其控制技術研究[D].西安：長安大學，2016.

[5]高建綱.城市瀝青路面施工質量控制研究[D].西安：長安大學，2015.

[6]夏浩軍，裘海云.高速公路瀝青路面施工中的離析及解決方法[J].江西建材，2014（7）：162.