公路橋梁施工中的瀝青路面施工技術(shù)研究

聶陽

駐馬店市公路工程開發(fā)有限公司 河南駐馬店 463000

因?yàn)r青路面性能穩(wěn)定、平整度較高，同時具有耐磨、通行噪音小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國公路工程建設(shè)。在此類工程中，必須加強(qiáng)瀝青混凝土路面施工技術(shù)控制，從原材料質(zhì)量控制、配比優(yōu)化以及運(yùn)輸、攤鋪、碾壓技術(shù)控制，切實(shí)提高公路建設(shè)質(zhì)量，保證人們安全、舒適出行。

1 瀝青路面常見的病害

1.1 沉陷

沉陷是路面在車輪荷載作用下，其表面產(chǎn)生的較大的凹凸變形，有時凹陷兩側(cè)伴有隆起現(xiàn)象。當(dāng)路面構(gòu)造的變形能力與大彎曲變形不能彼此適合的時候，就會形成以縱向?yàn)橹饕问降牧验_縫隙并緩慢變化為縱橫交錯呈網(wǎng)狀的較小裂縫。沉陷問題的發(fā)生，究其緣由是路面的基礎(chǔ)水文條件不足以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，非常潮濕柔軟，當(dāng)有通過路面?zhèn)鹘o路基的車輪載荷應(yīng)力難以經(jīng)受住時，垂直地面向下的較大變形就形成，并且致使路面發(fā)生沉陷和有裂開的縫隙。

1.2 車轍

車轍是瀝青路面沿車輛行駛方向、在車輛荷載作用下所出現(xiàn)的車輪凹凸痕跡，在路面積水時較為明。車轍問題的產(chǎn)生，究其緣由是路基和路面各層受到屢次車輛載荷影響，產(chǎn)生了變形并且慢慢累積?？v使路基和路面剛度達(dá)到應(yīng)有程度，且每次的永久變形數(shù)值非常小，然而屢次作用積累后的數(shù)值還是非常大的，尤其是在溫度高的情況下，瀝青面層緩慢變形而積累成的變形數(shù)值要大得多。路面裂縫都會隨著車轍的出現(xiàn)而產(chǎn)生，并且會使得車轍的產(chǎn)生速度變得更快。

1.3 疲勞開裂

疲勞開裂指的是路面在平常運(yùn)用過程中，由車輛載荷重復(fù)影響下而致使的一種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的特征是路面沒有非常明顯的永久性變形，最初的裂開縫隙形狀全部是短且細(xì)的裂痕，然后慢慢伸張成相互交錯龜裂狀，裂開的縫隙規(guī)模均持續(xù)擴(kuò)展。路面如果有橫向或縱向裂痕，基層、墊層以及路基就會被水分侵入，繼而軟化，承受負(fù)荷的能力下降，最終致使裂縫加快擴(kuò)大伸展。

1.4 低溫縮裂和反射裂縫

低溫縮裂和反射裂縫這兩種開裂大體上形式是一種具有間隔距離的橫向裂開的縫隙。這些裂開的縫隙垂直于公路方向，當(dāng)它受到水分的侵害腐蝕時，面層就會產(chǎn)生開裂現(xiàn)象并且持續(xù)擴(kuò)大，最終在其周遭就會慢慢地?cái)U(kuò)展形成相互交錯龜裂狀形式。

低溫縮裂問題的產(chǎn)生，究其緣由是在溫度低于0℃情況下，當(dāng)天氣溫度下降得較快，因?yàn)闉r青材料加劇緊縮受到限制而有較大的拉應(yīng)力形成，假如材料的抗拉強(qiáng)度數(shù)值低于拉應(yīng)力數(shù)值，這樣很容易將面層撕裂，然而路面橫向尺寸和尺碼遠(yuǎn)遠(yuǎn)比縱向數(shù)值小，也就是說橫向約束的影響力比縱向小得多，于是孕育出的裂縫呈橫向間隔性[1]。

反射裂縫問題的產(chǎn)生，究其緣由是水硬性結(jié)合料穩(wěn)定而形成的基層，出于環(huán)境濕度改變形成的緊縮裂縫映現(xiàn)在面層上，使得間隔性橫向裂開的縫隙出現(xiàn)在面層。愈來愈多的舊水泥混凝土路面需要覆蓋加鋪柏油材料面層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)改造時，先前的接縫或裂縫亦會反射到加鋪層上。

1.5 松散和坑槽

松散是路表面集料的松動、散離現(xiàn)象；而坑槽是松散材料散失后形成的凹坑。產(chǎn)生松散的主要原因是：混合料的瀝青用量偏少、瀝青混凝土中的瀝青針入度偏小導(dǎo)致其粘結(jié)效果不佳和面層原料混雜欠妥等。如果由于行車車輪真空吸力以及自然條件將松散材料脫離路表面，或者相互交錯網(wǎng)狀裂縫和縱向橫向等裂縫繼續(xù)發(fā)展，導(dǎo)致不牢固碎塊與面層剝離，參差不齊坑洼就此產(chǎn)生。

2 公路橋梁瀝青路面施工技術(shù)探析

2.1 路面墊層與路基構(gòu)造技術(shù)

許多路面地形較為復(fù)雜，路面底部接觸面的組成結(jié)構(gòu)多樣化，因此，瀝青路面要設(shè)置墊層，可以通過在路基上鋪設(shè)材料的方式將路面和路底接觸面隔離開來，在材質(zhì)的選擇上一般采用級配砂礫，一般要求級配砂礫的壓碎值不高于30%，砂礫顆粒最大粒徑不大于6cm，粒徑在5cm以下的顆粒占總數(shù)的一半以上；在路基構(gòu)造方面，可通過壓路槽、運(yùn)輸鋪開整平、濕潤碾壓、基本養(yǎng)護(hù)等五個工序來實(shí)現(xiàn)；在施工的過程中要通過反復(fù)碾壓的方式將路基做穩(wěn)做實(shí)，并且對路基精心復(fù)查和試驗(yàn)，以達(dá)到瀝青最好的鋪設(shè)效果；專業(yè)技術(shù)人員在施工過程中要對路面壓實(shí)度、寬度、邊坡度進(jìn)行隨時測量，并且詳細(xì)記錄，如果有不符合設(shè)計(jì)的情況要及時反映。

2.2 瀝青拌和技術(shù)

在完成路面墊層與路基的構(gòu)造后，可對瀝青材料進(jìn)行拌和，在實(shí)施前應(yīng)當(dāng)有準(zhǔn)確的拌和比例以及分析計(jì)量方法，并且檢查氣道、輸送管、機(jī)械裝置等一切機(jī)械設(shè)備是否可靠，以免發(fā)生安全事故；在對材料目檢不合格情況下可通過機(jī)械測量的方式進(jìn)行確定，若發(fā)現(xiàn)問題，需要及時按要求匯報(bào)，必要時可停工；瀝青拌和混合過程應(yīng)當(dāng)在配套設(shè)施齊備、監(jiān)督人員到位的情況下進(jìn)行，同時需要制定必備的應(yīng)急措施，以應(yīng)對突發(fā)情況。

2.3 瀝青運(yùn)輸相關(guān)技術(shù)

瀝青完成拌和后，需要從生產(chǎn)地運(yùn)往路基所在地，運(yùn)輸過程要綜合考慮兩地距離、路況、重量等因素，根據(jù)公司相關(guān)車輛的數(shù)量和效率來進(jìn)行合理科學(xué)的匹配，降低不必要的時間、人力消耗；對于運(yùn)送瀝青的車輛，要隨時進(jìn)行必要檢查，在車廂內(nèi)部需要涂抹防止瀝青粘連的潤滑劑，定期檢查中發(fā)現(xiàn)潤滑劑減少或消失的要及時補(bǔ)充；運(yùn)輸前后要對瀝青材質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比跟蹤，以確定物料狀態(tài)是否完好，未達(dá)到施工條件的瀝青嚴(yán)禁鋪設(shè)[2]。

2.4 瀝青混合料攤鋪施工技術(shù)

在瀝青混合料運(yùn)輸?shù)焦肥┕がF(xiàn)場之后即可開展攤鋪施工，期間有效控制瀝青混合料攤鋪施工質(zhì)量是這一攤鋪施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，期間要保證瀝青混合料攤鋪均勻性，避免瀝青混合料攤鋪過程中出現(xiàn)離析問題，這是瀝青路面施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在。根據(jù)瀝青混合料攤鋪過程中出現(xiàn)的離析問題，可以劃分成級配因素與溫度因素兩個方面，所以需要有效控制施工中的溫度及過程控制。針對SMA或改性瀝青混合料而言，攤鋪施工中更適宜采取履帶式攤鋪機(jī)械，并要在使用中將受料斗上面涂刷一層隔離劑或防粘結(jié)劑。而如果公路是一級或者更高等級的公路，那么適宜應(yīng)用一臺攤鋪機(jī)械開展混合料攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，相應(yīng)的攤鋪寬度需要面向于雙車道（≤6m）和三車道（≤7.5m）進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。如果同步開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，那么要保證攤鋪機(jī)械型號保持一致，且前后之間距離要保證控制在10～20m，同時兩臺攤鋪機(jī)械所攤鋪的瀝青混合料溫度要盡可能保持一致，避免影響瀝青混合料攤鋪中熱接縫碾壓效果。如果攤鋪?zhàn)鳂I(yè)中采取梯隊(duì)鋪設(shè)方式，那么相鄰攤鋪的兩幅之間搭接寬度要控制在3～5cm，并且要及時躲避車道輪跡帶，而上下層之間的搭接位置錯開的距離不可小于20cm。而在鋪筑瀝青混合料之前的1～4h之前要對攤鋪機(jī)械進(jìn)行預(yù)熱操作，具體可以結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度的實(shí)際情況來科學(xué)確定加熱溫度，如果當(dāng)時環(huán)境溫度比較低，那么可以適當(dāng)提升加熱混合料的溫度，一般適宜控制在100℃以上。而如果鋪筑SMA或改性瀝青混合料，那么要進(jìn)一步提高瀝青混合料的預(yù)熱溫度。而在正式開展攤鋪施工期間，不能夠隨意停車或者急剎車，行進(jìn)速度要保持勻速狀態(tài)緩慢前進(jìn)，一般適宜維持在2～6m/min范圍內(nèi)，力求有效控制瀝青混合料攤鋪施工質(zhì)量。針對交叉口部位處的瀝青混合料攤鋪適宜采取人工輔助攤鋪的方式，做好某些無法機(jī)械攤鋪部位的人工找補(bǔ)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)[3]。

2.5 瀝青混合料碾壓施工技術(shù)

在攤鋪瀝青混合料之后，要及時開展碾壓施工來使瀝青混合料保持良好的壓實(shí)度，提高瀝青路面壓實(shí)施工質(zhì)量。在這個過程中主要可以分成初壓環(huán)節(jié)、復(fù)壓環(huán)節(jié)與終壓環(huán)節(jié)3大碾壓環(huán)節(jié)，相應(yīng)的碾壓機(jī)械行車速度適宜控制在1.5～2.5km/h。在選用壓路機(jī)械設(shè)備中適宜采取大噸位設(shè)備，并且碾壓施工中采取“先邊緣后中心”的順序開展碾壓施工，保證可以消除壓路機(jī)械設(shè)備留下的輪跡，直至最終的壓實(shí)度滿足施工要求為止。在碾壓施工作業(yè)中不能夠隨意停頓或進(jìn)行急剎車，有效控制碾壓施工作業(yè)質(zhì)量。除了優(yōu)選瀝青混合料碾壓機(jī)械之外，還要按照碾壓施工規(guī)定及要求來嚴(yán)格控制碾壓施工質(zhì)量，期間要注意認(rèn)真檢測瀝青混凝土碾壓之后的壓實(shí)度，保證可以及時發(fā)現(xiàn)及解決瀝青混合料碾壓施工中存在的質(zhì)量缺陷。如果可以采取分層碾壓施工工藝，那么要對每層碾壓厚度進(jìn)行有效控制，一般適宜控制在20～30cm范圍內(nèi)。在一層瀝青混合料碾壓完畢之后且滿足相關(guān)質(zhì)量要求后方可進(jìn)行后一層瀝青混合料碾壓施工，直至完成全部瀝青混合料碾壓施工任務(wù)為止。

2.6 路面排水技術(shù)

瀝青路面施工中的排水工程要根據(jù)施工地理環(huán)境的特點(diǎn)來綜合設(shè)計(jì)，在排水工程施工中要因地制宜，采取多種方式進(jìn)行排水，做好前期地質(zhì)探勘工作，盡量避免水源地，若必須經(jīng)過水源地，要通過排、堵、截等方式減少水源影響；要通過科學(xué)合理的配比，提高材料與礦料的粘合力，在路面質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況下提高路面的孔隙率；在必要地段，可通過路底設(shè)置排水層的方式進(jìn)行排水。

3 瀝青路面施工質(zhì)量控制策略

3.1 控制工程原材料的質(zhì)量

在開始鋪設(shè)瀝青路面時，施工人員必須科學(xué)地控制原材料，以確保原材料的質(zhì)量。原材料質(zhì)量控制管理被用作道路施工質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，以便從根本上避免在施工過程中可能出現(xiàn)的問題。例如，由于瀝青水泥路面施工中將使用瀝青水泥，因此相關(guān)人員必須檢查其軟化點(diǎn)、伸長率、滲透率等，還必須檢查瀝青混凝土的粘合特性、老化特性和黏度控制。路面施工過程中將使用粗骨料，因此人員必須確保材料清潔干燥，以確保材料的吸水率，硬度，打磨，耐磨性。對于一些材料，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笖?shù)檢查，以確定其密度、硬度、可塑性指數(shù)等。礦物粉必須保持干燥，在施工過程中，可以根據(jù)需要向礦物粉中添加堿性材料，以提高瀝青和骨料之間的附著力[4]。

3.2 機(jī)械設(shè)備檢查

道路施工期間機(jī)械設(shè)備的操作在道路上起著關(guān)鍵作用。因此，在施工過程中瀝青路面的安裝要具有一定的質(zhì)量保證。專業(yè)技術(shù)人員必須在施工中進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的安裝。某些測試和評估可確保施工的順利進(jìn)行。而機(jī)械設(shè)備的檢查過程必須在施工開始之前進(jìn)行，并且施工人員必須在檢查過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠涗?，以確保施工設(shè)備的安全并同時確保施工人員的安全。在維修機(jī)械設(shè)備時，應(yīng)進(jìn)行機(jī)器的日常檢查和維護(hù)，以減少發(fā)生事故的可能性，提高操作效率，并使機(jī)械設(shè)備保持最佳狀態(tài)。

3.3 有效保障道路建設(shè)質(zhì)量

為了更好地保證道路施工質(zhì)量，有必要在施工期間科學(xué)地選擇土木工程師，提高施工質(zhì)量，減少瀝青路面施工中存在的一些問題。定期對施工人員進(jìn)行教育和培訓(xùn)，與其生活和工作進(jìn)行溝通和互動，以確保施工人員的安全。此外，必須在施工技術(shù)和質(zhì)量方面采取有效措施，并且采取合理的措施進(jìn)行相關(guān)施工工作。有必要不斷優(yōu)化施工的技術(shù)能力，這在工程中起著非常重要的作用。同時，它還能提高運(yùn)營效率和確保道路工程的質(zhì)量，從而使施工人員能夠發(fā)揮非常積極的作用。

3.4 試驗(yàn)檢測控制

工人必須使用各種測試和檢測方法來檢查瀝青路面的建造質(zhì)量。如果發(fā)現(xiàn)不合格的部分，必須對其進(jìn)行重新處理。一般而言，路面壓實(shí)試驗(yàn)將采用長孔法，其標(biāo)準(zhǔn)密度應(yīng)確保路面壓實(shí)度≥98%。瀝青路面的平整度測試可以采用三米直尺法，連續(xù)平面度計(jì)法等多種測試檢測方法進(jìn)行，以有效地進(jìn)行瀝青路面的檢測和檢驗(yàn)，并通過檢查可以保證瀝青路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

4 結(jié)語

公路橋梁路面施工時需要做好質(zhì)量控制工作，嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行施工，從而保障公路橋梁路面具有良好的平整度，有效地避免公路橋梁路面施工產(chǎn)生質(zhì)量問題，使車輛行駛更加安全舒適。