高速公路瀝青路面施工設(shè)計探討

陶永剛

摘 要：國內(nèi)的瀝青路面普遍存在工程的耐久性和早期損壞兩大突出問題。造成這種情況有設(shè)計方面的原因、施工方面的原因，如材料、機械、施工工藝、質(zhì)量控制等。瀝青路面施工是高速公路的最后一道關(guān)鍵工序，瀝青混合料的設(shè)計和生產(chǎn)很大程度上決定著瀝青路面的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路；瀝青；混凝土；優(yōu)化設(shè)計

一、公路瀝青路面設(shè)計中的控制原則

眾所周知，在公路工程的建設(shè)過程中，無論從管理角度還是從經(jīng)濟角度，瀝青路面的設(shè)計都應(yīng)該遵循防治結(jié)合并且以預(yù)防為主的原則，即堅持預(yù)防性控制，并在出現(xiàn)病害時及時修補。而其設(shè)計控制工作應(yīng)分兩種：預(yù)防性控制和修復(fù)性控制。預(yù)防性控制工作旨在保護瀝青路面并減小瀝青路面質(zhì)量下降速度，修復(fù)性控制工作旨在修復(fù)特定的瀝青路面破壞或損壞區(qū)域。及時的預(yù)防性控制能延緩在交通與環(huán)境施加的荷載作用下瀝青路面損壞的時間。而一旦該設(shè)計控制沒有做好，則會增加缺陷數(shù)量并增大其嚴重程度，以致在改建時修補費用增加，縮短罩面與改建之間的時間間隔，導(dǎo)致顯著增加瀝青路面壽命周期費用。為了降低瀝青路面的控制成本，提高瀝青路面的經(jīng)濟效益，許多國家大力發(fā)展預(yù)防性控制技術(shù)，提高瀝青路面的設(shè)計控制水平。總之，在公路工程的設(shè)計過程中，當瀝青路面出現(xiàn)了工程質(zhì)量問題以后再來進行修復(fù)性的控制工作，雖然也是有效的，但是畢竟就落了下乘，而且也是治標不治本的控制方法，只有在其設(shè)計的全過程中進行嚴格的預(yù)防性控制措施，才是對瀝青路面設(shè)計進行科學(xué)控制的根本所在。

二、瀝青路面層結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的重點

新時期國家對道路工程的監(jiān)管力度更嚴，瀝青路面層的作業(yè)質(zhì)量、結(jié)構(gòu)性能、日常病害等已成為竣工考慮的重要內(nèi)容。瀝青混凝土材料已逐漸取代土石材料，在水利工程建設(shè)中的運用范圍越來越廣。為了避免滲漏病害對瀝青路面造成的破壞作用，施工單位應(yīng)根據(jù)滲漏的實際情況制定加固方案，及時控制瀝青路面病害。瀝青路面加固設(shè)計要從基坑處理、路面支護、材料配制等方面進行。

1基坑處理

公路結(jié)構(gòu)大體分為上部、中部、底部等三個層面，而基坑是瀝青路面的最底層結(jié)構(gòu)，也是承受水流沖擊力的重點位置。水利施工初期，要對基坑實施綜合性的加固處理。如：設(shè)計人員可按照基坑面積的大小，設(shè)計鋼筋加固、坡面加固等形式，改善基坑的抗病害能力。設(shè)計人員應(yīng)按照瀝青路面層的結(jié)構(gòu)狀況，合理編制基坑處理方案。

2路面支護

設(shè)計支護結(jié)構(gòu)是防范或處理公路病害的最佳方式。首先，對未發(fā)生病害的路段設(shè)置支護結(jié)構(gòu)，可增強其抵抗病害的能力；若瀝青路面已經(jīng)出現(xiàn)滲漏病害，施工單位需及時安排技術(shù)人員修補處理，以免滲漏問題進一步擴大。設(shè)計人員根據(jù)材料體滲漏的程度，制定結(jié)構(gòu)加固方案。小范圍滲漏可用土工膜材料攤鋪，大范圍滲漏要利用鋼筋混凝土整體加固支撐。

3材料配制

瀝青材料與混凝土材料混合使用，其配制工藝的科學(xué)性決定了后期材料使用的性能。因此，優(yōu)化設(shè)計混合料的調(diào)配方案也是很關(guān)鍵的。施工單位設(shè)計混合料的配合比時要考慮路面層的“抗病害”要求，除了對水泥、砂石、水等基本要素加以控制外，可適當添加化學(xué)試劑增強材料性能。抽樣檢測瀝青混凝土材料的性能，符合要求后再正式運用于路面施工。

三、.攤鋪及壓實工藝質(zhì)量控制

3.1瀝青混合料攤鋪

瀝青路面攤鋪前應(yīng)先做好下承層的準備。對下承層應(yīng)徹底清掃，采用人工與空壓機（9m3）相結(jié)合為宜。對下承層的平整度等技術(shù)指標進行復(fù)測，平整度代表值控制在規(guī)范允許范圍內(nèi)，否則應(yīng)采取補救措施，凸出基層用銑削機械銑刨處理，對凹陷基層挖坑回填。透（粘）層灑布主要是使各結(jié)構(gòu)層緊密聯(lián)結(jié)形成整體承受行車荷載，但灑布量不宜過多否則易導(dǎo)致泛油。瀝青混凝土攤鋪機是將生產(chǎn)合格的瀝青混合料按一定的技術(shù)要求均勻地攤鋪在基層或下面層，并給以初步搗實的專用設(shè)備。攤鋪機主要構(gòu)造包括傳動系，供料設(shè)備（受料斗，刮板輸送器，螺旋分料器），工作裝置（振搗梁，熨平裝置，自動找平裝置）。

3.2瀝青路面壓實工藝及接縫處理

瀝青混凝土路面要具有優(yōu)良的耐久性能，混合料的配合比設(shè)計與壓實是十分重要的兩個工序。最優(yōu)配合比設(shè)計的混合料若不充分壓實，將會嚴重降低路面的使用性能。壓實過程是減少瀝青混合料中孔隙的過程，此過程為固體顆粒在一種粘彈性介質(zhì)中的填實和定位，以形成一種更密實和有效的顆粒排列形式。

3.3瀝青路面彎道攤鋪技術(shù)

彎道攤鋪是瀝青路面施工技術(shù)的重要組成部分，也是瀝青路面施工中的一個技術(shù)難點。提高變坡攤鋪的橫坡準確性和路面平整度的基本措施主要有：設(shè)置攤鋪基準時，采用一側(cè)掛線（或平衡梁基準）和手動控制橫坡輸入信號的方法，將變坡段沿著超高側(cè)曲線按等弧長分成若干份，然后根據(jù)所需變化的總橫坡值計算第份弧長所應(yīng)改變的橫坡值。在每一弧度范圍內(nèi)，手動旋轉(zhuǎn)橫坡調(diào)節(jié)器旋扭使攤鋪機每走過一份弧長時，正好完成一份橫坡值的調(diào)節(jié)；由于厚度調(diào)節(jié)誤信號而引起鋪層厚度變薄，采取事先適當加厚非超高側(cè)的鋪層厚度，并在變坡攤鋪的過程時時檢查非超高側(cè)的鋪層厚度，必要時可用連續(xù)地微調(diào)縱向傳感器以控制必要的厚度；鋪機轉(zhuǎn)向時，應(yīng)平衡漸變地沒事先畫好的方向線進行，避免一次大幅度地轉(zhuǎn)向。避免施工中的混亂和失誤，在攤鋪試驗路段前應(yīng)制訂出詳細的施工技術(shù)方案，從施工前的各項準備工作到橫坡控制器的具體操作都應(yīng)做出詳細的規(guī)定，以確保彎道攤鋪的質(zhì)量。

四、路面層設(shè)計需注意的其它問題

除了對公路瀝青路面層的主體結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計外，還需考慮結(jié)構(gòu)之間的配合問題。如：公路瀝青道路的排水系統(tǒng)、路面層的攤鋪厚度等，這些方面經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后可顯著改善瀝青路面的耐久性。結(jié)合長期積累的設(shè)計經(jīng)驗，筆者總結(jié)了瀝青路面層優(yōu)化設(shè)計中需要注意的其它內(nèi)容。

1排水系統(tǒng)

給排水系統(tǒng)的功能是及時調(diào)配路面聚集的水分，以免積水時間過長浸入路面層。設(shè)計排水系統(tǒng)的具體方法：一是吸水，為防止下雨時期路面水量聚集過多，在瀝青道路的土層結(jié)構(gòu)里鋪設(shè)過濾層及吸水管道；二是排水，排水管道的設(shè)計要防止阻塞現(xiàn)象，應(yīng)盡量布置大管徑的水管，保持路面排水暢通無阻。

2層面厚度

瀝青道路各層面之間的厚度大小需嚴格控制，設(shè)計人員要掌握公路所處區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境，確定層面厚度的尺寸大小。正常情況下，層面厚度最基本的要求是達到實用性、耐久性、抗災(zāi)性等要求，可參照這些要求適當調(diào)整路面層的構(gòu)造。如：公路瀝青道路的基層、底基層的厚度標準分別為1 cm、20 cm，也可適當擴大層面的尺寸。

結(jié)語：

瀝青路面的設(shè)計問題涉及面十分廣泛，而且影響因素也眾多，關(guān)系到了瀝青路面建設(shè)的全過程，情況可謂是極其復(fù)雜。只有在進行充分地研究分析得到原因之后，才能進行對癥下藥，因此必須抓好設(shè)計當中的每一個細小環(huán)節(jié)。瀝青路面的平整度是人員素質(zhì)、操作水平和施工機械的綜合反映，只有進一步加強瀝青路面設(shè)計的管理，精心地組織設(shè)計，才能為瀝青路面的工程質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]黃曉明，朱湘編著.瀝青路面設(shè)計.人民交通出版社，2012.

[2]孫德棟，彭波編著.瀝青路面設(shè)計與施工技術(shù).黃河水利出版社，2013.

[3]龐耀光. 公路工程瀝青路面設(shè)計分析 [J]. 交通世界（建養(yǎng).機械）. 2011（05）.

（作者單位：甘肅睿達工程咨詢有限責(zé)任公司）