基于兩港大道瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制措施研究

倪俊雯

（上海南信公路建設(shè)有限公司，上海 201314）

本研究所涉及兩港大道（新四平公路~S2）快速化工程，敷設(shè)采用“主線快速路+地面道路”。根據(jù)道路規(guī)劃，紅線寬度60~99.5 m。主線為城市快速路，采用雙向六車道，設(shè)計速度80 km/h（地面快速路段按 60 km/h運(yùn)營管理）。主線高架橋梁在新四平公路相交處預(yù)留接口，以地面快速路形式建設(shè)至云水路東側(cè)起橋，以高架形式上跨妙香路至老蘆公路后落地。落地后接現(xiàn)狀地面快速路，并同步改造道路附屬工程至S2滬蘆高速，快速路全長約13.1 km，其中高架快速路段全長8.1 km。交通量達(dá)到飽和狀態(tài)的設(shè)計年限為20年；瀝青路面的設(shè)計使用年限為15年。新建機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)為：4 cm瀝青瑪蹄脂碎石SMA-13（SBS改性）；6 cm中粒式瀝青混凝土AC-20C抗車轍劑0.4%；8 cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）；0.6 cm稀漿封層；22 cm水泥穩(wěn)定碎石（4.0 MPa/7d）；23 cm水泥穩(wěn)定碎石（4.0 MPa/7d）；15 cm級配碎石。

1 路面攤鋪影響因素分析

1.1 兩港大道路面攤鋪質(zhì)量問題分析

接縫問題：接縫、拼接部位過渡處理欠佳可能導(dǎo)致冷接縫處未充分切割，切割深度無法達(dá)到要求。同時拼接處料拋高系數(shù)過小，撒料不均勻，導(dǎo)致路面被碾壓后發(fā)生下沉情況，在實(shí)際運(yùn)營中，車輛行車容易出現(xiàn)跳車情況。

區(qū)域沉降問題：施工過程中部分待攤鋪路段出現(xiàn)坑塘，在凹陷達(dá)十幾厘米的區(qū)域，直接用面層SMA攤鋪，容易出現(xiàn)因碾壓而導(dǎo)致壓實(shí)度不足的情況，從而進(jìn)一步影響平整度。同時路面容易出現(xiàn)凹陷、積水等情況。因此攤鋪前應(yīng)針對基層坑塘和攤鋪厚度偏差較大的區(qū)域進(jìn)行提前處理，以免影響后續(xù)整體路面的平整度。

色差問題：通過分幅攤鋪的路面，會出現(xiàn)明顯的色差現(xiàn)象。導(dǎo)致色差產(chǎn)生的原因可能包括攤鋪機(jī)械型號和攤鋪速度不同、壓路機(jī)配置和碾壓系數(shù)不同等。為避免出現(xiàn)明顯的道路色差現(xiàn)象，影響后續(xù)的驗(yàn)收，應(yīng)對分幅攤鋪的道路做好相應(yīng)的機(jī)械配置和參數(shù)記錄。控制相關(guān)操作參數(shù)統(tǒng)一，有效避免路面色差問題。

油面問題：當(dāng)攤鋪路面出現(xiàn)油面的情況時，項(xiàng)目經(jīng)理對進(jìn)入施工現(xiàn)場的原材料要查看把關(guān)，和瀝青基地或供料單位及時溝通，調(diào)整后續(xù)混合料的配合比，避免出現(xiàn)油面的情況。

1.2 攤鋪質(zhì)量問題對路面病害產(chǎn)生的影響分析

瀝青混合料攤鋪質(zhì)量問題，會直接影響到后期路面病害的產(chǎn)生，主要包括以下幾個方面：

（1）裂縫：道路裂縫可分為橫向、縱向裂縫以及龜裂。瀝青路面攤鋪中，接縫的處理直接影響到路面后期橫向裂縫和縱向裂縫的產(chǎn)生。路面龜裂的造成是由于在長時間的使用后，瀝青因?yàn)槔匣鴮?dǎo)致其自身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，原本的粘聚力出現(xiàn)顯著降低，從而喪失其柔性。同時日光的直射也是導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫的相關(guān)誘因，重型車輛反復(fù)碾壓路面后，將導(dǎo)致瀝青出現(xiàn)疲勞，裂縫擴(kuò)大。路面攤鋪施工時，若沒有對施工縫進(jìn)行豎向切縫和刷粘結(jié)油處理，經(jīng)過長時間降雨后，地表徑流及雨水侵入可能會對其造成影響。同時在道路正常使用過程中，機(jī)動車的載荷將導(dǎo)致路面內(nèi)部應(yīng)力而導(dǎo)致施工縫區(qū)域的橫、縱向裂縫的不斷擴(kuò)大，從而直接影響到路面的性能和壽命。

（2）坑槽：路面攤鋪施工前，對于基層坑塘不恰當(dāng)?shù)奶幚頃苯訉?dǎo)致路面坑槽的產(chǎn)生。因此基層坑塘需要提前用合規(guī)材料進(jìn)行填補(bǔ)。在施工過程中，若缺乏前期的處理，在后期瀝青混合料攤鋪后，平整度可能會暫時性達(dá)標(biāo)，而隨著行車荷載的不斷加劇，瀝青混合料的推移，則會產(chǎn)生局部的沉降。在局部沉降積水出現(xiàn)后，瀝青混合料長期暴露在其中，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)之間的粘結(jié)性降低，隨著時間的推移，路面逐漸形成松散和坑槽，破壞路面正常結(jié)構(gòu)。若路面局部位置厚度不夠也將導(dǎo)致路面在正常使用過程中出現(xiàn)厚度不足性坑槽的出現(xiàn)。

（3）車轍：車轍是對瀝青路面破壞的一種特有形式。在路面攤鋪施工過程中，壓實(shí)度不足將會造成車轍現(xiàn)象的產(chǎn)生。隨著物流、貿(mào)易、交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，重載汽車與普通小汽車的車流量也逐年增長，當(dāng)車流量超過原來道路設(shè)計負(fù)載量時，將導(dǎo)致瀝青路面荷載量過大。而在瀝青路面的壓實(shí)度不足的情況下，瀝青混合料的流變會更顯著，從而產(chǎn)生失穩(wěn)性車轍，對路面的破壞將直接影響來往車輛的行車安全。同時當(dāng)原材料中的含泥量、砂當(dāng)量等超過設(shè)定范圍時，骨料與瀝青的附著力降低，也將導(dǎo)致SMA路面強(qiáng)度降低、耐久性變差，從而出現(xiàn)面層松動、車轍等早期病害。

（4）泛油：當(dāng)路面出現(xiàn)泛油現(xiàn)象時，應(yīng)針對路面實(shí)際泛油病害情況，根據(jù)其類型進(jìn)行針對性地處理。例如泛油面積不顯著時，可采用熱處理對泛油部位進(jìn)行處置。完成處理后可將固性混合物在高溫的條件下壓入路面，同時需維護(hù)路面至其穩(wěn)定后方可重新使用。當(dāng)路面出現(xiàn)大面積泛油現(xiàn)象時，應(yīng)在進(jìn)行處理前先暫停道路使用。當(dāng)?shù)缆沸迯?fù)工程竣工后方可恢復(fù)通車，以確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有效解決泛油問題。

2 瀝青路面攤鋪質(zhì)量控制措施

2.1 事前控制

2.1.1 強(qiáng)化瀝青路面施工原材料管理

廠區(qū)原材料進(jìn)廠時，相關(guān)人員應(yīng)對原材料進(jìn)行核對，并隨機(jī)抽樣進(jìn)行測試與分析，并對測試結(jié)果出具報告。當(dāng)原材料未達(dá)到質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)及時匯報廠區(qū)負(fù)責(zé)人，進(jìn)行相應(yīng)處理。原材料一般包括：瀝青、粗細(xì)集料、礦粉等。應(yīng)參照相關(guān)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對各原材料開展質(zhì)檢。要求每批次原材料應(yīng)達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，即：瀝青指標(biāo)——針入度、延度、軟化點(diǎn)等的檢測；粗細(xì)集料——篩分、密度、含水量檢測；礦粉——親水系數(shù)檢測和纖維外觀檢查等相關(guān)檢測。并將試驗(yàn)結(jié)果對照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，出具相應(yīng)試驗(yàn)報告。

2.1.2 優(yōu)化混合料配合比設(shè)計

試驗(yàn)室應(yīng)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合路面情況，對不同類型規(guī)格的瀝青混合料進(jìn)行組成設(shè)計。對比在不同的油石配合比的條件下物料的特性情況，確定生產(chǎn)配合比。并在此基礎(chǔ)上通過攤鋪實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，明確當(dāng)前配合比的可行性，確定最優(yōu)的配比工況。實(shí)驗(yàn)室人員應(yīng)在每日開機(jī)前到操作室，確認(rèn)生產(chǎn)配合比，判斷實(shí)際生產(chǎn)的混合料是否符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)镾MA中粗骨料可以形成骨架，由細(xì)骨料、礦粉和纖維穩(wěn)定材料制成的大量膠泥瀝青則可以充分填充粗骨料的剩余空隙，使其形成骨架緊密的結(jié)構(gòu)。因此在合理混合比例的前提下，必須嚴(yán)格控制纖維含量、礦物混合物和油石比在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)。出現(xiàn)問題時要針對突發(fā)事件及時進(jìn)行處理，并查看實(shí)際生產(chǎn)的混合料質(zhì)量，從外觀上判斷物料是否合格。要求SMA混合料的壓實(shí)度不應(yīng)小于98%，其他密集配瀝青混合料壓實(shí)度不應(yīng)小于86%；對路面抗滑指標(biāo)要求橫向力系數(shù)≥54，構(gòu)造深度≥0.55；瀝青面層滲水系數(shù)要求＜120 mL/min；對于機(jī)動車道基層壓實(shí)度應(yīng)保證≥96%。

2.1.3 合理投加添加劑

目前瀝青添加劑主要應(yīng)用的有抗車轍劑，適用于路面的中層或面層。相較于改性瀝青，抗車轍劑具有一定的價格優(yōu)勢。通過與石料干拌，可使其軟化，再添加瀝青拌合，可使瀝青性能得到改善，減緩成型瀝青路面的永久變形以及增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對抗車轍劑的技術(shù)要求為：單個顆粒質(zhì)量≤0.03 g；密度≤1.0 g/cm3；熔融指數(shù)≥1.0 g/10 min；灰分含量≤5%。此外對于SMA混合料中添加的纖維穩(wěn)定劑應(yīng)保證在250 ℃的干拌溫度不變質(zhì)、不發(fā)脆，且使用的纖維需滿足相關(guān)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，對人體及環(huán)境的風(fēng)險可控。在混合料拌合過程中要保證充分分散。用于SMA的路面的木質(zhì)纖維素不宜低于0.3%。

2.1.4 保障清潔處理工作

噴灑灑布粘層油前，應(yīng)確保清潔工作處理到位。在瀝青攤鋪工程前，必須做好路面的維護(hù)工作。首先需要對場地進(jìn)行清掃工作，保持場地的干燥和整潔。其次，對于清掃時殘留的各類雜物，使用鼓風(fēng)機(jī)將雜物吹凈。最后，對粘層油應(yīng)以均勻霧狀方式進(jìn)行涂抹，以使在道路全寬范圍內(nèi)形成一平整的薄層水泥，并嚴(yán)禁有灑花、漏空或成條狀，亦嚴(yán)禁有堆放現(xiàn)象。同時在粘層油涂抹后，禁止除運(yùn)料車輛以外的車輛和行人經(jīng)過。當(dāng)粘層油涂抹完畢后應(yīng)立即鋪砌瀝青混料，以保證粘層不被污染。

2.2 事中跟蹤檢查

2.2.1 工地混合料檢驗(yàn)

項(xiàng)目經(jīng)理在瀝青混合料運(yùn)輸車進(jìn)入工地后，應(yīng)對混合料的質(zhì)量進(jìn)行查看，是否存在花白料、缺油、油過多、結(jié)塊或溫度不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象，不得采用存在質(zhì)量問題的混合料進(jìn)行攤鋪，進(jìn)而影響路面攤鋪質(zhì)量?；旌狭显诔鰪S后，因各種原因退貨時，應(yīng)建立臺賬，做好相應(yīng)記錄工作。

2.2.2 嚴(yán)格執(zhí)行放樣標(biāo)準(zhǔn)

放樣員應(yīng)按設(shè)計鋪筑寬度標(biāo)劃施工放樣線，對路口、GB段、變坡點(diǎn)等特殊點(diǎn)作出明顯的標(biāo)識，用石灰等標(biāo)出每臺攤鋪機(jī)垂直的行車線。放樣員要嚴(yán)格把控好松鋪系數(shù)，確保瀝青路面平整度。按經(jīng)驗(yàn)來說，壓實(shí)系數(shù)一般控制在20%~25%之間，具體需要應(yīng)按照設(shè)計文件做相應(yīng)換算。松鋪系數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場底層路面情況做適當(dāng)調(diào)整，道路施工現(xiàn)場放樣員在兩層式攤鋪時，底層高差明顯，而放樣員的放樣攤鋪系數(shù)差異不大，沒有用下層料將高差調(diào)平，因此導(dǎo)致上層料用料增多。碰到冷熱接縫時，放樣員要特別注意壓實(shí)系數(shù)，把控好平整度。

2.2.3 攤鋪機(jī)運(yùn)行工作控制

攤鋪機(jī)在攤鋪前必須檢查機(jī)器柴油、水、潤滑油、液壓系統(tǒng)是否正常，攤鋪機(jī)兩面擋板應(yīng)保證充分清理無污染，防止因?yàn)閾醢迳系氖Ｓ嗬淞希饠備伮访娼涌p的粗麻和離析。攤鋪機(jī)熨平板必須加熱至100 ℃以上，然后噴灑適量柴油，防止攤鋪機(jī)起步時，攤出的瀝青路面出現(xiàn)粗糙、缺料的現(xiàn)象。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時，要嚴(yán)格控制材料溫度，合理安排運(yùn)輸車輛等待順序，嚴(yán)禁過早掀開油布；攤鋪速度應(yīng)保持恒定，必須控制在3 m/min的速度，控制攤鋪過程保持穩(wěn)定，勻速不間斷攤鋪是取得較好平整度的關(guān)鍵。同時應(yīng)禁止在雨天或者潮濕的路面上進(jìn)行攤鋪，因?yàn)樵谟晏焓┕r，一方面較高的濕度會嚴(yán)重影響瀝青路面的層間連通性，同時降雨會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層積水和瀝青從骨料中剝離的現(xiàn)象發(fā)生。

2.2.4 壓力機(jī)配置控制

壓路機(jī)配置必須符合施工要求，高速及一級公路必須配備5臺。整個碾壓環(huán)節(jié)須包括初壓、復(fù)壓和終壓。初壓時，壓路機(jī)應(yīng)在保證安全的前提下，緊跟攤鋪機(jī)，碾壓2~3遍，確保壓實(shí)度。SMA混合料必須在高溫下壓實(shí)，否則無法達(dá)到要求的壓實(shí)度，從而導(dǎo)致路面表面平整度不合格和車轍現(xiàn)象的出現(xiàn)。復(fù)壓則應(yīng)針對不同規(guī)格材料、厚度要求進(jìn)行，碾壓遍數(shù)控制在4~6遍，終壓注意溫度在93~115 ℃時，屬于不穩(wěn)定區(qū)域，容易出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，應(yīng)等溫度下降至70 ℃左右時，終壓2~3遍至無明顯輪軌。在第一遍壓邊時應(yīng)預(yù)留30 cm以下的邊線，為避免在第二遍碾壓時使其推移和形成縱向斷裂。用雙循環(huán)壓路機(jī)一次碾壓時互相錯開0.5個輪軌，在碾壓過程中，不得在剛攤鋪工作的熱混凝土料上突然加速、傾倒以及左右搖晃或突然剎車，也不得在當(dāng)天的作業(yè)面上突然停止，并在倒車或回程時也應(yīng)緩慢地停止、啟動。碾壓開始前及停車時間都要緩慢，否則開始時會在驅(qū)動輪的影響下，熱料會往后推移起臺。攤鋪機(jī)在碾壓時，需要有專門檢測缺料、裂紋、道路平整性等狀況，出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時修復(fù)。

2.3 事后嚴(yán)格把關(guān)

加大瀝青路面排水管控力度。建立專門的瀝青路面排水管理隊伍，特別是在大雨過后要嚴(yán)格地審查所有線路，如果發(fā)現(xiàn)有雨水堆積問題要及時進(jìn)行排放管理，要分析出降雨堆積問題形成的主要原因，并有效地加以解決，以此提高瀝青路面工程質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合兩港大道道路施工設(shè)計情況，通過對于兩港大道瀝青混合料攤鋪質(zhì)量控制措施的研究，發(fā)現(xiàn)路面攤鋪質(zhì)量直接影響到路面病害的產(chǎn)生。針對瀝青路面病害，通過事前原材料的把控、事中瀝青拌合和攤鋪質(zhì)量的落實(shí)、事后工作的跟進(jìn)，可以科學(xué)有效地防治瀝青路面病害的發(fā)生頻率。從而提升瀝青路面的質(zhì)量及使用年限，提高荷載能力，減少交通事故發(fā)生的概率。通過對路面常見病害的分析與總結(jié)，可為相關(guān)工程項(xiàng)目建設(shè)遇到路面病害時提供一定的處置參考。