市政道路瀝青混凝土面層施工技術(shù)的改進(jìn)策略

孫 娣

（江蘇開放大學(xué)基建處，江蘇 南京 210036）

交通量劇增等原因?qū)е侣访娌『θ找鎳?yán)重，如裂縫、車轍、坑槽等。瀝青混凝土的出現(xiàn)對(duì)路面技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響，瀝青混凝土路面兼具強(qiáng)度高、抗滑性強(qiáng)、施工便捷高效、行車舒適、外表美觀等優(yōu)點(diǎn)，并且聚合物改性瀝青可以延長其耐久性，因而瀝青混凝土路面在較高等級(jí)路面中應(yīng)用較為廣泛。在路面實(shí)際施工過程中受到復(fù)雜施工工藝的影響，路面面層的使用性能不能滿足要求。因此，加強(qiáng)對(duì)瀝青混凝土施工技術(shù)的管理，嚴(yán)格控制施工工序，避免施工過程出現(xiàn)問題，確保瀝青混凝土施工開展的有效性，最終延長使用壽命。

1 瀝青混凝土面層施工特點(diǎn)

1.1 材料溫度適宜

在對(duì)市政道路路面進(jìn)行瀝青鋪設(shè)時(shí)，一定要注意控制溫度，太高或太低的溫度對(duì)于瀝青混凝土的物質(zhì)穩(wěn)定性都有較大的影響。溫度過高，會(huì)造成物質(zhì)內(nèi)分子間間距過大，后期路面硬度難以支撐，而溫度太低，瀝青的延展性就難以實(shí)現(xiàn)，可能會(huì)造成路面不平整的現(xiàn)象，因此要將溫度保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。

1.2 材料具備水穩(wěn)定性

由于市政道路基本都是在露天狀態(tài)下的，伴隨著雨水多發(fā)季節(jié)的來臨，高強(qiáng)度、持續(xù)性降水甚至是暴雪、霜降等都會(huì)造成路面水分凝聚，這就迫使用料必須具備相當(dāng)好的水穩(wěn)定性，否則長久處在濕潤環(huán)境下，瀝青混凝土的物理性質(zhì)將受到水分子直接干擾，影響后期道路使用。

1.3 材料具備抗裂性

受到陽光照射、干燥風(fēng)化、寒冷凍結(jié)等外界因素的影響，路面短時(shí)間內(nèi)會(huì)受到溫度或濕度的急劇變化，產(chǎn)生體積膨脹和收縮現(xiàn)象，造成路面出現(xiàn)裂縫，一旦出現(xiàn)裂縫其維修成本較高且施工難度較大。因此，在選擇材料時(shí)就要充分考慮到這一特點(diǎn)，選擇抗裂性能好、穩(wěn)定性好的材料；材料的選擇首先要研究其物理化學(xué)性質(zhì)，避免混合物料時(shí)出現(xiàn)不良化學(xué)反應(yīng)而影響路面質(zhì)量。

2 當(dāng)前瀝青混凝土施工面臨的問題

2.1 泛油

受到天氣因素的影響，瀝青混凝土路面在實(shí)際使用過程中可能會(huì)出現(xiàn)泛油的情況。瀝青粘合度太低或是瀝青與混凝土用料比嚴(yán)重失衡，會(huì)導(dǎo)致混合物整體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，經(jīng)過外界環(huán)境的催化就會(huì)在路面面層產(chǎn)生一層油狀物；在鋪設(shè)瀝青混凝土?xí)r溫度不適宜，使得混合物料流失嚴(yán)重而出現(xiàn)薄瀝青層，經(jīng)過時(shí)間的推移就會(huì)產(chǎn)生油狀物。在雨雪等潮濕天氣，路面濕潤會(huì)導(dǎo)致油狀物滲透進(jìn)入瀝青混凝土內(nèi)部，進(jìn)一步導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響后續(xù)的使用。

2.2 裂縫

大部分路面都會(huì)出現(xiàn)裂縫的問題，造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的。主要原因有：其一，瀝青質(zhì)量達(dá)不到國家規(guī)范的技術(shù)指標(biāo)要求；其二，在將瀝青與集料進(jìn)行混合時(shí)，各原料所占比例并不均衡，在運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)未及時(shí)處置，導(dǎo)致不合格的材料投入路面使用。

2.3 坑槽

瀝青混凝土面層出現(xiàn)坑槽的現(xiàn)象十分常見，由于在鋪設(shè)瀝青時(shí)沒有及時(shí)將下邊的泥塊或石子取出而形成小鼓包，再或是混合物料攪拌分離不到位，后面施工時(shí)路面沒有壓緊壓實(shí)，也會(huì)導(dǎo)致坑洼現(xiàn)象；此外，瀝青未完全凝固時(shí)車輛在路面行駛不但會(huì)造成坑槽還會(huì)留下轍痕影響道路美觀。

3 路面瀝青混凝土施工技術(shù)改進(jìn)策略

3.1 提高并嚴(yán)格落實(shí)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

基底層是瀝青混凝土的主要鋪設(shè)層，也是路面承重的主要結(jié)構(gòu)，其建設(shè)質(zhì)量直接決定瀝青混凝土鋪設(shè)后路面的平整度。在基底層進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)必須提高施工標(biāo)準(zhǔn)，確保相關(guān)的建設(shè)指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)?；讓映霈F(xiàn)碎渣、石塊、坑槽等問題要及時(shí)處理，尤其是為了防止坑槽比較明顯地方的二次塌陷，需要采用混合物料填充的方式加以修正。根據(jù)國家出臺(tái)的相關(guān)建筑施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，需要等基層表面稍干之后，再進(jìn)行透油層的澆灑施工。透油層的透入深度在很大程度上與齡期長短、強(qiáng)度大小有著直接的關(guān)系，如果半剛性基層在沒有完全達(dá)到致硬致密的情況下進(jìn)行透油層施工，其透入度將難以達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。因此，基層施工質(zhì)量驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行面層施工。

3.2 提高用料標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)新用料方式

為了適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的交通負(fù)荷和極端天氣等的影響，對(duì)于原材料的選擇必須精益求精，原料的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)決定了后期施工的難易程度，更影響著道路的最終質(zhì)量。

（1）高模量瀝青混合料的應(yīng)用。高模量瀝青混合料具有高模量、高抗車轍性、低溫開裂和疲勞開裂敏感性低的特點(diǎn)，上述優(yōu)點(diǎn)可以在瀝青混合料中添加高模量瀝青混合料添加劑來實(shí)現(xiàn)，通過集料顆粒間的剪切作用將添加劑均勻分散在瀝青混合料中。高模量瀝青混合料能減少路面結(jié)構(gòu)的塑性變形，特別是在中下層路面使用時(shí)的高溫抗車轍性，提高路面疲勞性能，延長使用壽命。

（2）再生瀝青路面的再利用。再生瀝青路面（Reclaimed Asphalt Pavement，RAP）是用再生瀝青混合料作面層的路面，利用道路及高速公路等修復(fù)的移除產(chǎn)品，在露出地下放置層的情況下重新鋪面。粘結(jié)劑的類型區(qū)分了兩種最重要的路面類型，即柔性路面和剛性路面。對(duì)于剛性路面，采用硅酸鹽水泥作為粘結(jié)劑，柔性路面采用瀝青作為粘結(jié)劑。瀝青混合料通常由粒狀骨料（通常為優(yōu)質(zhì)石灰石）和瀝青組成，上述材料主要以熱瀝青混合料（HAM 和）瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）的形式應(yīng)用于道路結(jié)構(gòu)，可在其使用壽命結(jié)束后回收，但是只建議在新配合比設(shè)計(jì)中加入不超過25%的RAP 部分。其中熱拌瀝青混合料（HMA）可以是密級(jí)配的，也可以是開級(jí)配的。與開級(jí)配HMA 相比，密實(shí)級(jí)配HMA 的孔隙比更低。密級(jí)配HMA 含有多種粒徑的顆粒，可有效地在瀝青混凝土混合料中擴(kuò)散。此外，密級(jí)配HMA 適合所有交通條件類型；而SMA 混合料中使用的骨料通常比標(biāo)準(zhǔn)HMA 混合料使用的骨料質(zhì)量更高，因此具有更優(yōu)異的物理和機(jī)械性能?；厥諒U物用于替代建筑材料不僅是解決垃圾填埋使用問題的可行辦法，還為加強(qiáng)瀝青混凝土和瀝青的配合比設(shè)計(jì)提供了可能性。

（3）添加纖維改性劑。瀝青改性劑如纖維、聚合物、樹脂和無機(jī)鹽等能有效改善瀝青混合料在高溫下的路用性能和抵抗低溫開裂、抗疲勞能力等方面的性能，而其中纖維改性劑是經(jīng)濟(jì)上最合理選擇。纖維增強(qiáng)劑對(duì)于提高路面低溫抗裂性能具有正向促進(jìn)作用；其次，纖維可以提高瀝青混凝土的穩(wěn)定性。瀝青的鋪設(shè)過程是需要在高溫下進(jìn)行的，然而瀝青混合物自身內(nèi)部成分的粘結(jié)性并不牢固，加上高溫條件的誘導(dǎo)，使得瀝青內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)變得趨于流動(dòng)，更進(jìn)一步加大其高溫變形性能，不利于后期投入使用。纖維依靠其強(qiáng)勁的吸附作用，在高溫下，其內(nèi)部高分子結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，其縱橫交錯(cuò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以有效防止瀝青的流動(dòng)，提高瀝青混凝土的穩(wěn)定性和路面承載力。纖維的比表面積超過其他高分子材料，這一特點(diǎn)使得其與瀝青聯(lián)結(jié)的過程中交織得更加充分，提高瀝青的粘度和粘附力的同時(shí)，瀝青與纖維間產(chǎn)生的吸附、擴(kuò)散與鍵合作用使得結(jié)構(gòu)瀝青膜厚度增大，纖維瀝青相與礦料相之間的界面效應(yīng)增強(qiáng)，從而有效降低結(jié)構(gòu)的破壞危險(xiǎn)。加入纖維對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)性有改善作用，且纖維對(duì)普通瀝青混合料的改善作用相對(duì)較大。這主要是因?yàn)槔w維可以吸附部分瀝青，從而增大瀝青用量，提高瀝青飽和度，并且使粘附在礦料上的結(jié)構(gòu)瀝青膜變厚，降低了水對(duì)瀝青膠漿的侵蝕破壞作用，增強(qiáng)了瀝青膠漿抵抗自然環(huán)境破壞的能力，使混合料抗水損害能力增強(qiáng)，常用的纖維改性劑如圖1。

圖1 常用的纖維改性劑

3.3 瀝青和混凝土配比均衡

瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)取決于組成材料的品質(zhì)、比例及制備工藝等因素。瀝青的品質(zhì)在很大程度上決定著瀝青混凝土路面的使用期限以及適應(yīng)能力，瀝青的選擇應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、氣候條件、交通性質(zhì)、路面類型以及施工方法等經(jīng)技術(shù)論證后確定。一般可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚍謪^(qū)的溫度水平，在高溫持續(xù)時(shí)間長的地區(qū)采用粘度高的瀝青，反之宜采用稠度低、氣溫進(jìn)度較小的瀝青。粗料集按照物理力學(xué)性質(zhì)要求進(jìn)行選擇，可采用碎石、礫石、礦渣等。在級(jí)別較高的瀝青路面中，需要使用堅(jiān)硬的粗集料，達(dá)到粗集料與瀝青粘附性等級(jí)的要求。因此在對(duì)市政道路進(jìn)行鋪設(shè)工作時(shí)，一定要注意瀝青與混凝土的比例是否處在合理的區(qū)間，比例失衡會(huì)直接影響面層的施工效果。通常情況下，混凝土拌和料主要以目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)和生產(chǎn)復(fù)雜程度作為依據(jù)，保證混凝土混合料的孔隙率、透水性和溫度符合施工要求。在實(shí)際施工時(shí)，必須將粗細(xì)集料摻配比例與目標(biāo)配合比進(jìn)行對(duì)應(yīng)，使得集料之間可以呈現(xiàn)出S 形的分布曲線。此外，在摸索瀝青混凝土搭配最優(yōu)比例的過程中要先進(jìn)行小樣試驗(yàn)，通過試驗(yàn)結(jié)果來確定最優(yōu)的配合比，提高原材料利用率，避免造成原材料的浪費(fèi)。

3.4 提高攤鋪?zhàn)鳂I(yè)操作規(guī)范性

在瀝青混凝土路面施工過程中，攤鋪施工效果決定著路面的平整度。在實(shí)際操作過程中，必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，根據(jù)不同路面確定不同的攤鋪工藝，并將每一個(gè)步驟都做到規(guī)范（圖2）。要合理安排瀝青混合料運(yùn)輸力量，攤鋪前要檢查混合料拌和質(zhì)量和油溫，觀察混合物料是否充分混合均勻，表面是否一致，避免瀝青混合料出現(xiàn)離析、結(jié)塊等現(xiàn)象。在具體施工環(huán)節(jié)，攤鋪機(jī)就位前需反復(fù)校準(zhǔn)墊木的實(shí)測(cè)高程直至滿足規(guī)范。要保證攤鋪過程中速度均勻，防止厚度、溫度等發(fā)生變化影響攤鋪質(zhì)量。性能優(yōu)越的攤鋪機(jī)可以自動(dòng)感知路面物料厚度并自動(dòng)調(diào)節(jié)，根據(jù)路面實(shí)際情況進(jìn)行均質(zhì)化處理；在攤鋪過程中要時(shí)刻對(duì)下層質(zhì)量進(jìn)行檢查，并通過數(shù)據(jù)分析對(duì)整體路面鋪設(shè)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。

圖2 規(guī)范操作攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

3.5 保證接縫處理得當(dāng)

由于路面鋪設(shè)不可能無限延伸下去，必定會(huì)受到中央綠化帶或是景觀帶的限制而被迫分割，所以就涉及到接縫的處理（詳見圖3）。瀝青混凝土路面施工接縫包括縱向接縫和橫向接縫?？v向接縫是因?yàn)閮蓷l攤鋪帶的搭接，分為熱接縫和冷接縫兩種。橫向接縫在施工中最常見，通常是工作縫。接縫技術(shù)的選用要考慮到瀝青混合料的技術(shù)特性、施工條件等因素，保證路面平整度。瀝青混凝土路面接縫技術(shù)包括熱接縫技術(shù)、冷接縫技術(shù)。在進(jìn)行接縫操作時(shí)，一定要注意多使用熱接縫，減少冷接縫的使用，避免出現(xiàn)水透過冷縫進(jìn)入到路表面層以下對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成腐蝕。另外在道路施工過程中，完成攤鋪工作后，對(duì)于一些特殊路段還要進(jìn)行二次碾壓工作，在此期間可以通過用壓路機(jī)碾壓的方式使接頭路面平滑地銜接起來，封閉好縫隙。

圖3 接縫處理

4 結(jié)語

為了更好地應(yīng)對(duì)交通壓力、人為破壞以及極端天氣等不利因素，需要提升道路瀝青混凝土施工團(tuán)隊(duì)作業(yè)質(zhì)量，從路面的特性分析到用料的選擇，再到最后的具體施工，每一個(gè)環(huán)節(jié)都必須操作規(guī)范、符合標(biāo)準(zhǔn)；另外要格外關(guān)注施工技術(shù)和原料的更新迭代，優(yōu)化和改進(jìn)施工技術(shù)，提升大環(huán)境壓力下瀝青混凝土的抗干擾性能，保證市政道路瀝青混凝土面層的性能，延長路面使用壽命。