道路施工過程中的路基路面質(zhì)量控制分析

張建中

（鄄城縣公路管理局）

1 瀝青混凝土路面施工工藝

現(xiàn)行的瀝青混凝土路面施工的機(jī)械設(shè)備分別為：瀝青混凝土拌和樓、自卸車、瀝青混凝土攤鋪機(jī)、壓路機(jī)，工藝主要包括瀝青混合料的制備、瀝青混合料的運(yùn)輸、瀝青混合料的攤鋪、鋪層的壓實(shí)，在現(xiàn)有施工工藝中，瀝青混合料拌和機(jī)把

一定配合比的原材料加熱拌和成瀝青混合料；瀝青混合料攤鋪機(jī)在滿足攤鋪溫度的前提下，初壓壓路機(jī)對攤鋪好的混合料進(jìn)行初壓；運(yùn)輸車輛將拌和好的瀝青混合料運(yùn)至瀝青混合料攤鋪機(jī)前，復(fù)壓壓路機(jī)進(jìn)行復(fù)壓；并卸料對該瀝青混合料按一定的技術(shù)要求進(jìn)行攤鋪；終壓壓路機(jī)進(jìn)行終壓并形成路面。

2 路面出現(xiàn)的質(zhì)量問題

瀝青混凝土的側(cè)向變形。離析、粗集料區(qū)空隙率偏大。在高溫條件下，車輪碾壓的反復(fù)作用，致使通車后的第一個高溫季節(jié)混合料繼續(xù)壓實(shí)，荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限，在交通車輛的反復(fù)碾壓作用下，使流動變形不斷累積形成車轍。有些高速公路為了過分追求平整度，空隙率不斷減小而形成明顯的車轍。

瀝青路面開裂。在施工時沒有很充分地壓實(shí)，其危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水分使基層甚至路基軟化，或是溫度不均勻，導(dǎo)致路面承載力下降，局部溫度較低，產(chǎn)生臺階、網(wǎng)裂、加速路面破壞?；蚴窃诮档蜏囟群竽雺海瑸r青結(jié)合料在老化過程中輕質(zhì)油分揮發(fā)、瀝青氧化分解等，當(dāng)混合料發(fā)生離析后，老化越嚴(yán)重，半剛性基層與瀝青面層存在熱容差異，勁度越大，使瀝青面層的溫度應(yīng)力無法傳遞到基層中去，裂縫出現(xiàn)越早。瀝青中的蠟使拉伸應(yīng)力變小，在面層內(nèi)部積聚，脆性增加，溫度敏感性變大，橫向裂縫容易產(chǎn)生。瀝青用量的增加使混合料應(yīng)力松弛性能提高的同時，也使收縮性能變大，容易產(chǎn)生開裂。

3 施工中路面質(zhì)量控制要點(diǎn)

由于我國的高速公路瀝青路面施工技術(shù)水平和國外相比尚有較大差距。關(guān)于瀝青路面的施工質(zhì)量控制，國有相關(guān)的技術(shù)規(guī)范，但未起到有效提高工程的目的。針對我國高速公路瀝青路面工程質(zhì)量出現(xiàn)的問題，從瀝青面層施工的角度，考慮到可能影響工程質(zhì)量的各個環(huán)節(jié)，提出瀝青路面的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

3.1 原材料

原材料的選擇必須根據(jù)瀝青混凝土面層所用混合料性能要求進(jìn)行。面層作為路面的主要承載結(jié)構(gòu)層，在選材時要充分考慮自然條件對瀝青混合料性質(zhì)的影響，確保瀝青混合料既能滿足交通荷載的反復(fù)作用，提供良好的長期使用功能，具備較高的穩(wěn)定性和耐久性。

瀝青混合料是依靠瀝青將松散的粗細(xì)集料粘結(jié)在一起而形成整體的一種材料，瀝青的性質(zhì)對混合料的性能有很大的影響，所以瀝青的選擇極為重要。瀝青材料的技術(shù)性質(zhì)應(yīng)考慮氣候條件、交通性質(zhì)、瀝青混合料的類型和施工條件等因素。隨著道路交通量增加和汽車軸載增大，應(yīng)使用稠度合理的瀝青材料。瀝青路面在設(shè)計荷載作用下，應(yīng)綜合考慮溫度因素選擇瀝青。瀝青的高溫性能要求主要通過瀝青的軟化點(diǎn)，蠟含量等指標(biāo)來反映。瀝青材料的溫度穩(wěn)定性則主要通過針入度指數(shù)體現(xiàn)。

集料。礦質(zhì)集料特性對瀝青混合料性能至關(guān)重要，當(dāng)集料加工的料源發(fā)生變化時，保證集料的足夠強(qiáng)度，減少有害的粘土塊和易破碎顆粒含量，集料的級配也會發(fā)生變化，以保證混合料的整體強(qiáng)度；特別是直接開采的塊石和經(jīng)過初碎的小料石混雜使用時，扁平細(xì)長顆粒含量過大難以形成穩(wěn)定的嵌擠骨架結(jié)構(gòu)，盡量減少礫石和天然砂的用量，防止瀝青穩(wěn)定碎石混合料路面松散、剝落等病害限制集料的吸水率和粘土含量，破碎出集料的形狀都將發(fā)生變化，對與粘土含量過高的集料必須水洗。提高集料與瀝青結(jié)合料之間的粘結(jié)，限制扁平細(xì)長顆粒的含量且扁長顆粒在施工過程中和交通荷載作用下易破碎。

3.2 拌和和運(yùn)輸

瀝青的性質(zhì)對混合料的質(zhì)量影響很大，瀝青使用之前應(yīng)通過檢測，確定各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。拌和時間一般來說，拌和時間越長，瀝青混合料越均勻，瀝青混合料拌和時間應(yīng)以混合料拌和均勻、所有礦料顆粒全部裹覆瀝青混合料為度。烘干后集料的殘余含水量不得大于l％。正式加入瀝青拌和混合料無花白料、無結(jié)團(tuán)成塊和嚴(yán)重的集料離析現(xiàn)象.加熱不宜超過6 h，不宜多次加熱以免老化。

拌和設(shè)備的貯料倉向自卸車卸料時，不得撞擊攤鋪機(jī)，粗集料往往滾落到車廂四周，然后使混合料沿車廂地板整體滑落到攤鋪機(jī)的料斗中，細(xì)集料留在中間，以減輕困卸料產(chǎn)生的集料離析。從而造成卸料時的集料離析，所以卸料應(yīng)分前、后、中三次卸料方式貯料倉向自卸車卸料時最好不要將料倉中的料一次卸完，以保證混合料溫度和避免污染環(huán)境。對于運(yùn)距較遠(yuǎn)或氣溫較低時運(yùn)料車加蓋篷布，因?yàn)榱蟼}中的料往往是中間料細(xì)，周圍料租，運(yùn)料車的數(shù)量依據(jù)運(yùn)距和能力適當(dāng)增減，一次卸料常常造成最后的粗集料堆積而產(chǎn)生離析。運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量避免急剎車，且運(yùn)量較拌和能力和攤鋪速度有所富余，以減輕混合料因振動產(chǎn)生的離析。

3.3 攤鋪要保證瀝青面層達(dá)到預(yù)期平整度，瀝青混合料的攤鋪工藝至關(guān)重要，緩慢、連續(xù)、均勻、不間斷的攤鋪是提高路面平整度最主要的措施，使鋪面形成搓板。目前使用的攤鋪機(jī)大都有自動找平裝置，攤鋪過程應(yīng)保持連續(xù)，但施工單位不夠重視或由于高程的操作誤差，否則停頓處就可能不平整。供料跟不上往往造成攤鋪中斷，基準(zhǔn)線因張力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度，因此拌和能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配，盡量做到攤鋪過程不停機(jī)，如發(fā)生短暫斷料時，輪胎攤鋪機(jī)車輪氣壓超限，攤鋪機(jī)應(yīng)停止振搗并接通熨平板加熱器，攤鋪機(jī)容易打滑，保證攤鋪溫度符合要求，保持?jǐn)備佀俣纫恢?。氣壓過低，攤鋪速度變化會導(dǎo)致熨平板受力系統(tǒng)的破壞，履帶式攤鋪機(jī)履帶的松緊超限將導(dǎo)致攤鋪速度發(fā)生脈沖，引起熨平板的上下浮動，造成路面平整度降低；也會使單位面積的混合料受到的振搗次數(shù)變化，攤鋪是按照預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)來控制，導(dǎo)致混合料初始密實(shí)度不同，壓實(shí)后路面平整度不好。需要有一個準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面（線），通常有基準(zhǔn)線鋼絲法、滑撬法、平均梁法和聲納法。

3.4 壓實(shí)

在瀝青混合料壓實(shí)過程中，瀝青混合料溫度越高，主要的碾壓機(jī)械有鋼輪靜作用壓路機(jī)、鋼輪振動壓路機(jī)以及輪胎壓路機(jī)。瀝青混合料的最佳碾壓溫度是指在材料允許的溫度范圍內(nèi)，其塑性越大，越容易在外力作用下縮小其空隙和增加密實(shí)度，瀝青混合料能夠支承壓路機(jī)而不產(chǎn)生水平推移，混合料溫度較高時，表面無開裂情況且壓實(shí)阻力較小的溫度。此時可用較少的碾壓遍數(shù)，獲得較高的密實(shí)度和較好的壓實(shí)效果。而溫度較低時，碾壓工作變得較為困難，導(dǎo)致壓實(shí)無效，最佳碾壓溫度與礦料組成、瀝青材料及壓實(shí)設(shè)備有關(guān)。在實(shí)際施工中，碾壓溫度是影響瀝青混合料壓實(shí)密實(shí)度的最主要因素。要求在攤鋪完畢后及時進(jìn)行碾壓。壓路機(jī)盡可能靠近攤鋪機(jī)進(jìn)行碾壓，若碾壓時混合料溫度過高，達(dá)到密實(shí)度后，會引起壓路機(jī)兩旁混合料隆起再以最少的碾壓遍數(shù)進(jìn)行表面修整時，壓路機(jī)可離攤鋪機(jī)遠(yuǎn)一點(diǎn)，碾壓后的攤鋪層裂紋，碾輪上粘附瀝青混合料，以及前輪推料等問題，或起副作用。

4 總結(jié)

由于影響瀝青路面施工質(zhì)量的因素具有多樣性和不確定性，通過對瀝青路面施工質(zhì)量控制的影響因素研究結(jié)論，原材料的選擇要根據(jù)瀝青混凝土面層所要混合料的性能要求進(jìn)行，瀝青主要是考慮交通量、氣溫環(huán)境等因素。主要是從拌和、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓等幾方面提出了減少混合料離析的措施，并對攤鋪機(jī)和壓路機(jī)等施工機(jī)械的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定。

[1]趙永立，吳震，黃曉明.瀝青混合料水穩(wěn)定性的試驗(yàn)研究[J].東南大學(xué)學(xué)報，2010，31（3）：99—102.

[2]郭小宏，郭嘉銀，杜真德.高等級瀝青混凝土路面機(jī)械化施工的理論及實(shí)踐[J].重慶：重慶交通學(xué)院學(xué)報，2004（3，4），1995（1，2）.

[3]李彥偉，耿淑澤.高速公路瀝青路面攤鋪碾壓工藝控制技術(shù)[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2006，（7）.

[4]郝培文，吳徽，張登良.不同瀝青用量與級配組成對瀝青混合料抗車轍性能的影響[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2008，18（3（B））：199—202.