高原凍土區(qū)域瀝青路面施工技術及質量控制研究

林明明

（1.河南科技大學土木工程學院，河南 洛陽 471000；2.中石化河南石油勘探局有限公司房地產管理中心，河南 南陽 473000）

公路網絡的建設是高原地區(qū)經濟發(fā)展的關鍵點，通過修建公路可以提高貨物運輸的時效性，加快高原區(qū)域的經濟轉換效率。但在公路修建過程中受高原區(qū)域低溫影響，凍土層及外界環(huán)境因素會加大工程道路的施工難度。特別是瀝青路面施工，環(huán)境因素所產生的影響會縮短路面使用壽命、增加養(yǎng)護工作量，在一定程度上加大了成本損耗量，制約高原區(qū)域的經濟發(fā)展。為此，必須根據高原凍土層區(qū)域特點，深入分析瀝青路面的施工技術，并提出相應的解決措施，確保路面修建和投入使用期間可以承載更多的外部作用力，保證運行安全，使瀝青路面在全生命周期內發(fā)揮更大價值。本文針對高原凍土區(qū)域瀝青路面施工技術及質量控制進行探討，僅供參考。

1 瀝青路面施工技術與質量控制意義

1.1 增強道路施工的持續(xù)性

高原凍土區(qū)域的復雜地質特性對道路施工有很大影響。因此，在施工過程中應加強施工技術管控，針對凍土層產生的施工干預進行分析，并結合施工技術、質量控制措施，制定有針對性的解決方案，避免施工中出現問題，確保瀝青路面結構的穩(wěn)定。

1.2 提高道路工程的建設收益

瀝青路面施工技術與質量控制措施的落實是采取科學性、規(guī)范性的管控機制，確保施工中各要素可以達到高度契合，在工程建設中發(fā)揮出各要素的主體功能。同時，每一項規(guī)范體制的建設及落實，都可以增強整個施工流程的管控力度，充分發(fā)揮工作人員的積極性和施工技術的規(guī)范性，提高工程建設質量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經濟效益。

1.3 增強瀝青路面的結構穩(wěn)定性

道路建設是高原區(qū)域交通運輸發(fā)展的基礎保障。但在實際施工中受凍土區(qū)域的影響，整個路面結構嚴重損傷。針對施工中出現的問題，需要采取規(guī)范的施工技術和質量控制措施加以解決，以有效改善路面結構，延長工程項目的使用周期，使路面結構在長時間、高負荷的運行模式下也不會發(fā)生開裂和破損問題，確保道路行車安全。

2 高原凍土區(qū)域瀝青路面施工現狀

與平原區(qū)域相比，高原區(qū)域的紫外線較強，陽光長時間照射將對瀝青產生輻射影響，加速瀝青老化，在一定程度上縮短瀝青材料的使用壽命。另外，由于高原區(qū)域本身的低溫特性，會加劇整個地質區(qū)域的凍土問題，增加前期規(guī)劃與中期施工難度，道路在投入使用過程中，受區(qū)域季節(jié)性氣候和高強度紫外線的影響，導致瀝青路面產生物理損傷，如瀝青路面防滑性能、防水性能等在一定程度上加大了行車安全風險。在工程施工中，凍土區(qū)域對路基產生的影響會延長工程的施工周期，增加前期成本損耗。隨著國家政策的落實，相關部門和企業(yè)針對高原地區(qū)瀝青路面施工技術研究投入較大的資源，但受傳統施工技術和我國對高原凍土區(qū)域施工經驗缺失等方面的影響，在某些方面仍有一定的局限性。如施工材料、施工技術、施工設備等。其中某一項施工工序不合格或不規(guī)范，必然會降低整體工程質量。因此 ，需要在后期發(fā)展過程中，加大各類資源和施工技術的研發(fā)力度，結合高原區(qū)域的土質特征和外界環(huán)境的干擾因素，深入剖析道路路面施工技術的各項關鍵點，并將其應用于高原地區(qū)建設，以滿足交通運輸的發(fā)展要求。

3 高原凍土環(huán)境對路面施工質量的影響

3.1 瀝青混合料老化

高原區(qū)域海拔較高、紫外線較強、整體氣溫較低、晝夜溫差變化較大，將加速瀝青混合原料的老化。例如，降低瀝青原料的粘附性，在瀝青路面投入使用過程中，外界環(huán)境因素和車輛行駛產生的結構影響因素，將加大瀝青路面損耗，進而產生裂縫，嚴重影響車輛行駛安全。

3.2 攤鋪碾壓精度不足

高原凍土區(qū)域土層具有傳溫特性，特別是在長時間零下低溫的凍土層，由于外界環(huán)境的低溫作用，將降低瀝青混合原料的結構特性，導致整項攤鋪碾壓工作在規(guī)定的溫度時限內難以進行有效施工。特別是在極低溫條件下，瀝青溫度已不能達到實際平鋪效果，導致工程質量下降，如果不及時處理，極易造成瀝青路面的橫向裂縫。

3.3 環(huán)境惡劣，增加施工的不穩(wěn)定因素

高原區(qū)域自然環(huán)境惡劣，經常發(fā)生雪災、霜凍等自然災害，且晝夜溫差變化較大。施工期間出現大風、急劇降溫等情況，會對施工材料、施工設備等造成嚴重影響，使工程項目無法在規(guī)定的周期內完成。這也是造成高原區(qū)域道路施工周期中施工停滯的主要原因。這類自然災害的持續(xù)性影響較廣，施工人員必須克服艱難險阻，完成一系列施工任務，大大增加了整體施工難度。

4 高原凍土區(qū)域瀝青路面施工技術

4.1 混合料配比技術

瀝青混合原料在制備前期需要進行預拌處理，并充分考慮到實際施工屬性及外界環(huán)境的影響，嚴格控制攪拌時間、溫度、濕度等。同時，應確保各類混合用料符合凍土區(qū)域施工需求。在拌和時，應調整原料區(qū)和待料區(qū)的原料粒徑，分析出冷料倉供料比之間的平衡度，調節(jié)拌和裝置參數。在此過程中，可以先分析整個區(qū)域內的施工因素，對拌料設施和原料之間的搭配度進行抽樣試驗，如果試驗結果符合施工要求，方可進行下一道工序。如與預期設定參數存有差異，需重新調整，直至采樣試驗的各項參數符合工程建設參數。

4.2 路面攤鋪技術

在進行瀝青路面攤鋪時，攤鋪機的運行速度必須勻速、緩慢，在施工區(qū)域分層填筑時，通常時間設定在3～7m/min。在攤鋪交叉口位置時，考慮到拐角區(qū)域對攤鋪結構的影響，需要有專業(yè)技術人員指揮。如果在施工中存在缺陷或缺口，導致攤鋪不足，需要人工找補。在攤鋪工序完成后，應進行質量合格檢驗，如果攤鋪參數不符合預測基準，應重新攤鋪處理。

4.3 碾壓及壓實施工技術

碾壓施工技術是對區(qū)段內的瀝青原料進行初壓、重壓，避免在實際碾壓過程中出現碾壓不均衡或漏壓的問題。同時，要保證各碾壓環(huán)節(jié)之間的連貫性與貼合性。如果壓路機暫停，需要分析壓路機在此區(qū)域停止期間產生的震動參數，如果壓路機行駛期間變道，需要調整壓路機角度，避免速度波動較大，以有效保證瀝青路面碾壓結構的穩(wěn)定性。

在進行瀝青路面壓實施工時，需要分析區(qū)域內各類原料的配比情況，增強壓路機的壓實精度，確保壓路機各項運行參數可以精準壓實、凝合瀝青原料，保證每一路段中路基結構的穩(wěn)定性。在實際應用過程中，壓路機的壓實工作主要是對瀝青混合料內的縫隙進行物理施壓，縮小物料之間的間距，從而提高路基自身的密實度，增強路面的耐久性。

4.4 接縫施工技術

道路施工中通常面臨縱向與橫向交叉的問題，容易產生施工縫隙，特別是高原凍土區(qū)域。當施工區(qū)域處于低溫環(huán)境時，瀝青溫度會急劇下降，導致橫向與縱向交叉節(jié)點產生裂縫。瀝青路面接縫施工技術是針對道路產生的施工縫隙進行處理，提高路面結構的穩(wěn)定性。在進行縱向施工時，可采用兩臺攤鋪機同向運動，通過梯隊聯合的攤鋪方式，實現路面縫隙的無縫處理。具體操作工序如下：攤鋪混合料時，預留15～25cm位置，此區(qū)域無需壓實。當攤鋪機械工作時，受水平擠壓力，攤鋪層會出現8～12cm的重疊區(qū)域，此區(qū)域則可利用熱接縫的施工方式進行二次碾壓處理，以解決縫隙問題。對于橫向施工縫隙，可采取平接縫的方式，用鋸縫機在攤鋪層裂縫區(qū)域進行切割，以達到縫隙優(yōu)化的效應。另外，在攤鋪前期，應清理接縫區(qū)域內的粉塵和各類雜質，避免雜質混入瀝青原料內，破壞瀝青路面內部結構。

5 高原凍土區(qū)域瀝青路面施工質量控制對策

高原凍土區(qū)域瀝青路面施工病害問題的產生，大多數是由于瀝青原料配比不合格、瀝青溫度調控不精確、碾壓力度不足，導致路面成型質量較差，在后期使用過程中出現坍塌、開裂等問題。因此，必須結合高寒地區(qū)的自然環(huán)境和氣候變化因素，合理制定施工方案，保證每項施工工序的精確性，提高工程建設質量。

5.1 施工原材料方面

原料是瀝青路面施工的基礎環(huán)節(jié)，在前期采集、中期施工存儲、后期運維過程中，都必須嚴格配比和檢測，確保工程所用材料符合基礎設定要求。同時，應綜合考慮經濟、環(huán)境等因素，確保材料成本的精細化管理。材料進場時，應配備專業(yè)人員對原料數量、質量等進行二次核驗，待原料檢測合格后，方可進入瀝青拌和站進行原料配比。部分道路工程項目中原材料消耗量較大，針對這一現象，可采取抽樣檢測方式來提高實際檢測效率，避免消耗前期準備工作時間。原材料拌和時，必須確定瀝青混合料等級，嚴格控制瀝青原料的出廠溫度，以保證在低溫條件下瀝青拌和效率符合工程攤鋪、壓實要求。

5.2 機械設備方面

在對機械設備進行質量控制時，必須以設備性能、類型為出發(fā)點，嚴格檢測設備常態(tài)化運行和高負荷運行的損耗情況，制定相應的運維工序，在規(guī)定時間內對機械設備進行維護處理，保證設備的使用性能。另外，在高寒區(qū)域，機械設備磨損度較大，可以根據工程量采購備用設備，如果遇到突發(fā)狀況設備無法正常工作，可及時啟動備用設備，避免原材料因低溫產生凝合問題，保證工程施工的持續(xù)性。

5.3 工程檢測方面

質量評價體系是為整個施工工序提供一個質量約束點，如對瀝青層的質量性能檢測，且需要針對不同施工工序的分析處理，如拌和工序、碾壓及壓實工序等。每一項檢測任務必須嚴格遵守前期設定的參數基準，并將責任落實到個人，施工出現問題時，立即對負責人進行懲處，從而保證工程建設質量。

6 結語

綜上所述，高原凍土區(qū)域的地質因素、環(huán)境因素均對瀝青路面施工造成嚴重影響，工程項目在推進過程中，必須綜合考慮瀝青原材料、施工工藝、機械設備與施工環(huán)境的影響，嚴格設定各類施工技術及質量管控基準，提高工程建設質量，為工程項目的持續(xù)性推進奠定堅實基礎。期待在后續(xù)發(fā)展過程中，建筑企業(yè)加大對施工技術、施工工藝的研發(fā)力度，全面克服凍土環(huán)境的干預問題，策應國家全面發(fā)展戰(zhàn)略的開展。