瀝青混凝土施工技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用

岳超輝

河南省平頂山市寶豐縣公路事業(yè)發(fā)展中心，河南 平頂山 467400

隨著我國(guó)基礎(chǔ)交通網(wǎng)絡(luò)持續(xù)完善，公路工程建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，質(zhì)量要求也更加嚴(yán)格，同時(shí)經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)公路路面結(jié)構(gòu)層大概80%以上均為瀝青混凝土路面[1]。如果瀝青路面攤鋪技術(shù)選擇不當(dāng)，容易產(chǎn)生多個(gè)類(lèi)型的病害，顯著提高養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)成本，并干擾車(chē)輛行駛舒適度，甚至可能造成嚴(yán)重的交通事故。選擇合理、可行、先進(jìn)的瀝青混凝土施工技術(shù)已經(jīng)成為工程人員要解決的重要問(wèn)題。

1 瀝青混凝土施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 原材料控制和設(shè)備檢查

瀝青混凝土原材料是影響其物理力學(xué)性能和使用性能的直接因素，在施工前一定要對(duì)進(jìn)場(chǎng)的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)。第一，控制瀝青混凝土中骨料的最大粒徑，集料最大粒徑會(huì)影響瀝青混凝土的車(chē)轍阻力和路面阻力。第二，控制瀝青混凝土的酸性濃度，瀝青原材料的酸性高，會(huì)降低瀝青與其他骨料的黏結(jié)能力，且瀝青混凝土的酸性濃度不宜過(guò)高。第三，控制集料與機(jī)制砂指標(biāo)，瀝青混凝土的集料破碎值、磨損值等參數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求，同時(shí)在條件允許的情況下，盡量選擇干凈、粗糙的機(jī)制砂（與瀝青混凝土中的骨料黏結(jié)性能好）[2]。施工人員應(yīng)在施工前對(duì)施工機(jī)械（如攤鋪、碾壓設(shè)備等）進(jìn)行詳細(xì)檢查，并結(jié)合具體施工條件進(jìn)行調(diào)試。

1.2 修筑試驗(yàn)段

為了提高瀝青路面施工質(zhì)量，在機(jī)械設(shè)備、材料、人員等全部進(jìn)場(chǎng)后，應(yīng)在監(jiān)理工程師的允許下修建試驗(yàn)段，以?xún)?yōu)化機(jī)械型號(hào)及組合、攤鋪碾壓溫度、施工工藝、壓實(shí)遍數(shù)等。試驗(yàn)段修建完成之后，還要對(duì)瀝青混凝土路面進(jìn)行壓實(shí)度、瀝青含量、滲水性、馬歇爾指標(biāo)等的檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均檢測(cè)合格后才能開(kāi)展下一步的施工作業(yè)。

2 瀝青混凝土的具體施工工序及要求

2.1 瀝青混凝土拌和與運(yùn)輸

瀝青混凝土拌和應(yīng)在專(zhuān)門(mén)的場(chǎng)地進(jìn)行，并設(shè)置防雨措施。瀝青混凝土拌和期間，必須嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間、溫度、混合料含水量等參數(shù)。施工人員應(yīng)確保瀝青混合料出廠溫度在140～165℃，不能對(duì)混合料重復(fù)加熱，如果混合料溫度過(guò)高或過(guò)低要直接廢棄。同時(shí)，瀝青混凝土出廠時(shí)應(yīng)均勻一致，無(wú)花白料，用自卸汽車(chē)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，輸送罐應(yīng)涂抹油料，避免與混合料產(chǎn)生黏結(jié)現(xiàn)象。瀝青混凝土在運(yùn)輸期間還應(yīng)采用棚布覆蓋，避免瀝青混合料熱量損失或被雨淋[3]。

2.2 瀝青混凝土攤鋪

（1）攤鋪機(jī)施工工序。攤鋪機(jī)是進(jìn)行公路瀝青混凝土路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的關(guān)鍵設(shè)備。路面在攤鋪前應(yīng)首先利用自卸汽車(chē)將瀝青混合料卸入攤鋪機(jī)料倉(cāng)內(nèi)，然后通過(guò)刮板輸送器運(yùn)至攤鋪室，再將瀝青混合料用振搗器搗實(shí)，隨后按照設(shè)計(jì)攤鋪寬度、厚度等進(jìn)行攤鋪整平[4]。瀝青路面攤鋪機(jī)施工工序如圖1所示。

圖1 瀝青路面攤鋪機(jī)施工工序

（2）攤鋪參數(shù)確定。①攤鋪寬度：在確定瀝青混凝土路面的攤鋪寬度時(shí)，應(yīng)在保障路面攤鋪質(zhì)量的條件下，最大程度上減少縱向接縫數(shù)量、提高攤鋪寬度，盡量做到一次全幅攤鋪。同時(shí)，如果瀝青路面的縱向接縫無(wú)法避免，宜將其設(shè)在距離路肩較近位置，以改善行車(chē)道的平整度。②攤鋪厚度：一般情況下，瀝青路面攤鋪層厚度最小值宜超過(guò)混合料最大粒徑的2倍，主要原因在于當(dāng)瀝青攤鋪層厚較小，可能會(huì)使攤鋪機(jī)熨平板上下浮動(dòng)，此時(shí)熨平板難以正常傾斜，甚至產(chǎn)生負(fù)傾斜而使得其兩翼后拉，進(jìn)而導(dǎo)致熨平板斷裂而影響瀝青路面攤鋪質(zhì)量。在瀝青攤鋪厚度初步擬定之后，還應(yīng)測(cè)定路面實(shí)際攤鋪厚度，如有必要可及時(shí)調(diào)整。

（3）攤鋪機(jī)選擇。目前，公路瀝青路面攤鋪設(shè)備一般包括履帶式、輪胎式、復(fù)合式等，其生產(chǎn)能力一般由最大攤鋪寬度確定，攤鋪機(jī)具體分類(lèi)和適用范圍如表1所示。

表1 瀝青路面攤鋪設(shè)備生產(chǎn)能力 單位：m

工程人員可根據(jù)瀝青路面橫斷面寬度、工期要求、工程量、工程預(yù)算等因素選擇合適的攤鋪設(shè)備，攤鋪機(jī)生產(chǎn)率Q可按下式計(jì)算：

式中：Q為攪拌機(jī)生產(chǎn)率，t/h；KB為時(shí)間利用系數(shù)，0.75～0.95；v0為攤鋪速度，m/h；B為攤鋪寬度，m；h為攤鋪厚度，m；ρ為瀝青混合料密度，t/m3。

（4）攤鋪施工。在瀝青混凝土路面攤鋪期間應(yīng)從以下四個(gè)方面控制施工質(zhì)量：第一，瀝青拌和站供料應(yīng)及時(shí)，確保面層攤鋪連續(xù)，且混合料的攪拌溫度、出廠溫度、拌和均勻性等滿足規(guī)范要求；第二，為避免瀝青混合料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，攤鋪速度應(yīng)穩(wěn)定在2～5m/min；第三，路面攤鋪結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行初壓、復(fù)壓、終壓，以確保路面施工質(zhì)量，如果存在路面不平整現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修整；第四，瀝青路面攤鋪碾壓完工后，為了確保路面不發(fā)生變形，應(yīng)養(yǎng)護(hù)至少24h才能開(kāi)放交通。

2.3 瀝青混凝土壓實(shí)

瀝青混凝土的壓實(shí)包括初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)環(huán)節(jié)。其中，初壓時(shí)溫度混合料溫度尚未冷卻，可通過(guò)振搗器進(jìn)行振動(dòng)，再利用雙鋼輪壓路機(jī)緩慢勻速碾壓1～2遍，碾壓期間如產(chǎn)生橫向裂紋，應(yīng)及時(shí)整改。復(fù)壓是瀝青混凝土壓實(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定路面能否穩(wěn)定成型，碾壓機(jī)械同樣采用雙鋼輪壓路機(jī)，應(yīng)碾壓4～6遍以上。終壓的目的是消除輪跡、提高面層平整度，可選擇靜力雙輪壓路碾壓1～2遍。

3 瀝青混凝土施工質(zhì)量動(dòng)態(tài)控制方法

3.1 動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)

（1）控制指標(biāo)選擇原則。公路瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制和驗(yàn)收指標(biāo)數(shù)量較多，不同指標(biāo)對(duì)路面使用性能的影響程度存在一定差異。若將規(guī)范中要求的全部參數(shù)當(dāng)作瀝青路面的動(dòng)態(tài)控制指標(biāo)會(huì)大幅度增加工作量，為了經(jīng)濟(jì)合理地實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工質(zhì)量的動(dòng)態(tài)控制，在選擇控制指標(biāo)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下原則：①代表性原則，選擇的指標(biāo)要能反映該結(jié)構(gòu)層的作用和功能；②可操作性原則，施工質(zhì)量控制指標(biāo)應(yīng)盡量是能在工地實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的常規(guī)指標(biāo)，以免提高質(zhì)量控制成本；③及時(shí)性原則，檢測(cè)指標(biāo)結(jié)果應(yīng)能被快速反饋，以實(shí)現(xiàn)及時(shí)控制。

（2）控制指標(biāo)篩選。瀝青路面的施工質(zhì)量控制指標(biāo)篩選時(shí)一定要結(jié)合項(xiàng)目具體特點(diǎn)，一般可分成瀝青混合料指標(biāo)與驗(yàn)收指標(biāo)兩類(lèi)，兩類(lèi)指標(biāo)的具體組成如表2所示。

表2 瀝青路面施工控制指標(biāo)

3.2 動(dòng)態(tài)控制原則

以往控制圖狀態(tài)判斷采用的是3σ控制原則，質(zhì)量控制的上限為μ+3σ，質(zhì)量控制的下限為μ-3σ，其中μ為平均值，σ為標(biāo)準(zhǔn)差。如果所觀察指標(biāo)處于[μ-3σ，μ+3σ]，則表明施工質(zhì)量滿足要求。質(zhì)量指標(biāo)落在控制上限或控制下限外的現(xiàn)象屬于小概率事件，發(fā)生概率僅為0.27%。但是隨著公路建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，人們對(duì)施工質(zhì)量的要求越來(lái)越嚴(yán)格，3σ控制原則用于瀝青路面的施工質(zhì)量控制只能確保工程安全運(yùn)營(yíng)，難以建設(shè)出精品工程，筆者建議采用更加嚴(yán)格的μ±2σ控制原則來(lái)控制瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量。

4 結(jié)論

文章分析了公路瀝青混凝土路面的施工前準(zhǔn)備工作、具體施工工序及動(dòng)態(tài)控制方法，主要得到了以下結(jié)論：（1）瀝青混凝土路面在施工之前應(yīng)檢測(cè)原材料性能和機(jī)械設(shè)備，并在監(jiān)理工程師的允許下修建試驗(yàn)段；（2）瀝青混凝土在拌和期間，必須嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間和攪拌溫度，確?；旌狭暇鶆蛞恢?；（3）瀝青混凝土的攤鋪和壓實(shí)是決定路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，施工單位必須重點(diǎn)關(guān)注該環(huán)節(jié)；（4）瀝青混凝土施工質(zhì)量控制指標(biāo)包括瀝青混合料指標(biāo)與驗(yàn)收指標(biāo)兩類(lèi)，可按μ±2σ控制原則進(jìn)行控制。