瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)及其機(jī)械化施工

陳榮

摘要：我國(guó)公路路面人多采用瀝青混凝土面層，其施工的主要內(nèi)容有：瀝青混凝士的制各、瀝青混凝土的運(yùn)輸和攤鋪以及瀝青混凝士攤鋪層的壓實(shí)。公路瀝青混凝土路面機(jī)械化施上系統(tǒng)。是指以瀝青混合料拌和設(shè)備、運(yùn)輸乍輛、瀝青混合料攤鋪設(shè)備以及輕氆、中型和重犁壓路機(jī)等多種機(jī)械組成的一種作業(yè)施工系統(tǒng)，它的施工機(jī)械合理配置是一個(gè)很重要的問題。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)機(jī)械化施工

一、對(duì)瀝青路面性能的研究

1.低溫抗裂性能

瀝青材料在低溫條件下容易產(chǎn)生收縮變形，彈性模量相應(yīng)增大，而出現(xiàn)脆性狀態(tài)，因此在寒冷地區(qū)瀝青混凝土路面會(huì)產(chǎn)生低溫開裂。裂縫產(chǎn)生后，雨水易于侵入，凍融交替，加上重車碾壓，在裂縫范圍內(nèi)很容易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破碎。

2.高溫穩(wěn)定性

瀝青路面的強(qiáng)度與剛度，隨溫度升高而顯著下降，在高溫季節(jié)和行車荷載的反復(fù)作用下，為了保證瀝青路面不致產(chǎn)生諸如波浪、推移、車轍、泛油等病害，瀝青路面應(yīng)具有良好的高溫穩(wěn)定性，即在高溫時(shí)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

3.水穩(wěn)定性

大氣降水、地下水或地面水進(jìn)入瀝青混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，若不能及時(shí)排出，在重車的反復(fù)碾壓下，將引起瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)松散乃至破壞。瀝青路面必須具有較好的抗?jié)B能力。在潮濕多雨地區(qū)尤為重要。

二、瀝青混凝土路面的病害特征

（一）典型病害及成因

1路面裂縫

路面裂縫從外觀上可分為縱裂、橫裂和龜裂，從產(chǎn)生機(jī)理上可劃分為瀝青面層的溫度裂縫、疲勞裂縫和基層反射裂縫三大類。

根據(jù)全國(guó)范圍內(nèi)的調(diào)查結(jié)果，我瀝青路面裂縫絕大多數(shù)是瀝青面層的溫度裂縫，反射裂縫僅占少數(shù)。溫度裂縫起始于表面，逐漸向下延伸到穿透面層和基層。在同一地區(qū)，影響面層裂縫數(shù)量的最重要因素是瀝青的性能。

引起路面密集裂縫的另一個(gè)主要原因是半剛性基層的問題。裂縫密集處一般發(fā)生在：①基層完工后未及時(shí)鋪筑面層；②基層頂部有松散夾層；③基層成型不好，處于松散狀態(tài)。這三個(gè)原因引起的裂縫往往在短時(shí)間內(nèi)就形成龜裂。單條的基層反射裂縫主要是因?yàn)榛鶎痈煽s引起的。

裂縫最初絕大多數(shù)發(fā)生在行車道，而后逐漸向超車道和停車道擴(kuò)展，停車道裂縫較少。由此可以看出，不管什么原因引起的裂縫，行車載荷的反復(fù)作用是裂縫加速出現(xiàn)和擴(kuò)展的直接原因。

2路面車轍

車轍是瀝青路面在高溫季節(jié)由車輛載荷反復(fù)碾壓形成的。經(jīng)我們觀察和一些研究成果表明，半剛性基層瀝青面層出現(xiàn)車轍的特征如下：

（1）車轍形成的部分原因是由于雨水滲透侵蝕了基層表面粉料，使其軟化進(jìn)而形成車轍；

（2）瀝青面層在行車載荷作用下產(chǎn)生的蠕變是形成車轍的主要原因，半剛性基層的變形很小或基本沒有壓縮變形。

3路面局部網(wǎng)裂沉陷

特點(diǎn)是行車道輪跡下路面局部網(wǎng)裂嚴(yán)重，沉陷較深，對(duì)行車安全威脅極大。其形成的主要原因?yàn)椋?/p>

（1）路面出現(xiàn)裂縫未及時(shí)封堵，雨水下滲后在行車輪胎的強(qiáng)力“泵吸”作用下，半剛性基層的灰漿被吸出，導(dǎo)致基層破碎松散，瀝青層破壞而下陷。

（2）基層局部成型不好，強(qiáng)度不足，在行車荷載反復(fù)作用下路面發(fā)生網(wǎng)裂，雨水下滲后灰漿被吸出或擠出而下陷。這種形式的病害主要發(fā)生在行車道，嚴(yán)重之處在于基層完全破壞。

4路面松散、坑槽

產(chǎn)生的主要原因有：

（1）瀝青混合料在施工時(shí)拌和不均勻，瀝青含量相對(duì)減少，不能將礦質(zhì)集料有效粘結(jié)，在高速行駛車輛輪胎的“泵吸”作用下，較細(xì)集料被吸出，導(dǎo)致局部松散坑槽；

（2）由于施工時(shí)混合料拌和溫度太高，使瀝青過早老化發(fā)脆，粘結(jié)力下降；

（3）施工溫度太低，混合料溫度下降快，壓實(shí)不充分，導(dǎo)致密實(shí)度不足；

（4）施工時(shí)路面下面層標(biāo)高控制不好，導(dǎo)致瀝青上面層太薄，沒有形成結(jié)構(gòu)厚度。

三、瀝青混凝土工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工控制

（一）現(xiàn)場(chǎng)攤鋪控制

1標(biāo)高測(cè)定和放樣掛線：測(cè)量下層的標(biāo)高以及該標(biāo)高與設(shè)計(jì)值的偏差，以便在掛線時(shí)糾正。糾正時(shí)，當(dāng)標(biāo)高與厚度有矛盾時(shí)，應(yīng)以滿足厚度要求為主要矛盾進(jìn)行考慮。瀝青底層、中面層采用基準(zhǔn)線鋼絲法，上面層采用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法，以控制其平整度。

2攤鋪機(jī)開始受料前在料斗內(nèi)涂刷極少量防止粘料的柴油，攤鋪時(shí)開動(dòng)振動(dòng)夯，其振動(dòng)頻率與攤鋪機(jī)的速度相匹配，以保證鋪筑路面的連續(xù)性。瀝青混合料必須緩慢、均勻、連續(xù)不斷地?cái)備?，攤鋪過程中不得隨意變速或停頓。若供料不足需停機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)至少有不少于3輛料車方可繼續(xù)攤鋪。用機(jī)械攤鋪的混合料不得用人工反復(fù)修整，路面加寬部分、中央分隔帶開口處可以人工攤鋪。

3掌握好混合料的溫度，是控制好攤鋪質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工前，尤其是環(huán)境溫度較低時(shí)，一定要對(duì)攤鋪機(jī)的熨平板提前40min進(jìn)行預(yù)熱，過冷或過熱都將影響攤鋪質(zhì)量。因?yàn)楫?dāng)混合料在130℃時(shí)碰到30℃以下的熨平板底面時(shí)，會(huì)粘在底板上，這些粘附的粗料隨板向前移動(dòng)時(shí)，會(huì)拉裂鋪層表面，使之形成溝槽和裂紋。而加熱后的熨平板可對(duì)鋪層起到熨燙整形的作用，使路面平整無(wú)痕。

4在進(jìn)行攤鋪時(shí)為了提高路面的平整度，可以采取以下措施：對(duì)于施工中不可避免的橫向施工縫，將開始出現(xiàn)坡度的一段攤鋪層，利用人工進(jìn)行切割挖除，使接縫邊緣上下垂直，以此作為攤鋪的基準(zhǔn)面。在進(jìn)行接鋪時(shí)嚴(yán)格控制好鋪筑厚度，從而保證前后兩次攤鋪過程中的壓實(shí)度相同；在進(jìn)行橋面通道的鋪裝時(shí)，為了保證橋面與路面的平順相接，應(yīng)先進(jìn)行瀝青橋面的鋪裝，然后切除伸縮縫處的瀝青，再進(jìn)行伸縮縫的安裝就位；卸料車與攤鋪機(jī)的配合，也是影響路面平整度的因素之一，卸料車在卸料過程中需掛空擋，靠攤鋪機(jī)推著前行。所以特別注意的是，料車在倒車時(shí)一定要?jiǎng)蛩?、緩慢地靠近攤鋪機(jī)，以免因料車剎車不及時(shí)推撞攤鋪機(jī)，使攤鋪機(jī)移位形成臺(tái)階。

（二）現(xiàn)場(chǎng)碾壓控制

正確而合理的壓實(shí)將會(huì)提高瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及其它的抗疲勞性能。合理的壓實(shí)關(guān)鍵是要建立合理的壓實(shí)程序、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和選擇合理的壓實(shí)機(jī)械。混合料的壓實(shí)過程是一個(gè)復(fù)雜的施工過程，是一個(gè)受多種因素影響的工藝。但起主導(dǎo)作用的因素是壓實(shí)溫度、壓實(shí)機(jī)械類型、混合料的配合比、含油量及原材料的性質(zhì)。綜合以上，在瀝青混凝土路面碾壓時(shí)應(yīng)注意以下問題：

1碾壓規(guī)則：按照先低后高、緩起緩?fù)?、變速平穩(wěn)、緊跟攤鋪機(jī)呈階梯形碾壓。

2重視接縫處的處理和壓實(shí)。壓實(shí)一開始應(yīng)先壓橫縫，再壓縱縫，然后按照正常的壓實(shí)程序完成全部路面的壓實(shí)，壓縫時(shí)應(yīng)先將2/3～3/4的重量置于以成型的路面上，然后再逐漸移動(dòng)重心，直到將接縫壓實(shí)到與兩端同平面密實(shí)為止。

3注意碾壓程序和施工機(jī)械的配套，一般壓實(shí)程序分為初壓（穩(wěn)壓）、復(fù)壓（重壓）、終壓三道工序過程。

初壓：一般采用6t～10t的光輪壓路機(jī)，以1.5km/h～2km/h的速度碾壓2～3遍，溫度應(yīng)控制在110℃～120℃之間。初壓的目的是平整和穩(wěn)定混合料，同時(shí)減少?gòu)?fù)壓的變形量，以便為更好的復(fù)壓創(chuàng)造條件，是壓實(shí)的基礎(chǔ)。所以主要注意壓實(shí)的平整性。當(dāng)采用振動(dòng)壓路機(jī)時(shí)，若壓實(shí)厚度在5cm以內(nèi)時(shí)不要振壓，當(dāng)厚度大于5cm時(shí)，可在壓第二遍時(shí)振壓，但應(yīng)注意無(wú)論任何情況，也無(wú)論是初壓、復(fù)壓或終壓，在壓實(shí)層下為剛性時(shí)（如橋面、混凝土搭板），皆不得振動(dòng)壓實(shí)，否則效果相反。

復(fù)壓：采用重型壓路機(jī)碾壓，使用12t～16t的光面振動(dòng)壓路機(jī)以3.5km/h～4km/h的速度碾壓4～6遍，溫度應(yīng)控制在90～110℃之間。復(fù)壓的目的是在外力搓揉作用下，使混合料就位密實(shí)、穩(wěn)定、成形。合料的密實(shí)程度主要取決于這一工序的效果，它必須與初壓緊接、連續(xù)，要有足夠的作用力使混合料達(dá)到要求的密實(shí)程度。終壓：采用6t～10t平碾壓路機(jī)以2km/h～3km/h的速度碾壓4～5遍，溫度應(yīng)控制在70℃～90℃之間。終壓的目的是消除輪跡，使最后形成的壓實(shí)面平整，所以這道工序不宜采用重型壓路機(jī)在高溫下完成。

（三）現(xiàn)場(chǎng)施工接縫控制

橫向接縫控制的好壞對(duì)路面平整度的影響較大，在處理過程中要從以下的幾個(gè)環(huán)節(jié)牢牢把握：

1切縫：用切割機(jī)切割下不符合規(guī)范的瀝青混合料，并在縫邊涂抹浮化瀝青，切割時(shí)斷面要保持平整垂直；有時(shí)為了不使路面表層受污染，也要中采用人工切成毛接縫。

2攤鋪機(jī)就位：攤鋪機(jī)在切好的施工縫上就位，讓熨平板直接壓在原攤壓實(shí)瀝青路面上，預(yù)熱到所需溫度，同時(shí)適當(dāng)提高第一車料的溫度。

3攤鋪機(jī)起步：起步速度要慢，使攤鋪面盡量做到不作人工處理。

4接縫的碾壓：先對(duì)接縫進(jìn)行橫向碾壓，將壓路機(jī)駛向已壓實(shí)的混合料層上，并伸入新鋪的面層厚度約15～20cm，然后每壓一遍向新鋪層移動(dòng)20cm，直至深入輪寬的2/3為止。橫向碾壓后進(jìn)行正常的縱向碾壓，并用3m直盡檢查平整，在不符合要求處用1.5t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓。

5合理設(shè)置鋪裝層施工縫，盡量避免縱向施工縫設(shè)在車輪位置；加強(qiáng)鋪裝層施工質(zhì)量控制，特別是立模處的邊角位置的混凝土質(zhì)量；伸縮縫安裝正確，上下貫通，縫中填塞有彈性耐高溫的材料，伸縮縫砼與鋪裝層銜接平順，定期對(duì)伸縮縫的伸縮情況進(jìn)行檢查清理，以防伸縮縫頂死現(xiàn)象；防水層包括與泄水管銜接處，伸縮縫、沉降縫均不得漏水或使水滲入結(jié)構(gòu)體；混凝土橫縫鋸縫要及時(shí)，間距一般控制在4～6cm，鋸縫深度以不損傷鋼筋網(wǎng)為度，填縫料質(zhì)量可靠；定期對(duì)鋪裝層進(jìn)行檢查，出現(xiàn)損壞及時(shí)修復(fù)，以防止損壞的進(jìn)一步擴(kuò)大。

（四）開放交通

攤鋪層完全自然冷卻，混合料表面溫度低于50℃后方可開放交通。為避免新鋪層污染，本項(xiàng)目將對(duì)鋪筑好的瀝青層嚴(yán)格控制交通，做好保護(hù)，嚴(yán)禁在瀝青層上堆放土或雜物，嚴(yán)禁在其上制作水泥砂漿。

瀝青混凝土路面施工的關(guān)鍵是人員、材料、設(shè)備的合理配置和安排。在施工過程中要善于總結(jié)，克服不良人為因素，同時(shí)注重引進(jìn)新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備。對(duì)整個(gè)施工過程實(shí)施有效的動(dòng)態(tài)管理，嚴(yán)格控制各種試驗(yàn)及檢測(cè)，施工中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，只有加強(qiáng)管理，精心組織施工，才能鋪筑出高質(zhì)量、高水平的瀝青混凝土路面，創(chuàng)造優(yōu)良工程。

四、結(jié)束語(yǔ)

在施工階段要充分重視影響到瀝青路面平整度的各個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，從源頭抓起，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制，不放松施工過程的每一細(xì)節(jié)，做到有計(jì)劃、有步驟、有組織施工，綜合的進(jìn)行分析研究，以確保路面的工程質(zhì)量。

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