公路路面瀝青混凝土面層施工技術(shù)探討

楊竟

摘要 文章闡述了公路路面瀝青混凝土面層主要材料的選擇，結(jié)合G42S上海至武漢國家高速公路無為至岳西段施工項(xiàng)目，分析了公路路面瀝青混凝土面層施工工藝及質(zhì)量控制要求，并提出了瀝青路面質(zhì)量通病及防治措施。通過對這些施工工藝的總結(jié)，可以有效地提高瀝青路面施工的質(zhì)量，提出的施工技術(shù)對今后同類條件施工項(xiàng)目具有重要參考價值。

關(guān)鍵詞 公路工程；公路路面；瀝青混凝土；面層施工；施工技術(shù)

中圖分類號 U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2024）05-0135-03

0 引言

在公路工程建設(shè)過程中，瀝青混凝土路面已經(jīng)成為一種常見的路面結(jié)構(gòu)形式。瀝青混凝土路面具有抗滑性能好、耐高溫、抗壓強(qiáng)度高、抗?jié)B能力強(qiáng)、壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，瀝青混凝土路面在我國的公路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是，從實(shí)際情況來看，瀝青混凝土路面在施工過程中仍然存在著一定的質(zhì)量問題，主要表現(xiàn)為路面平整度不高、壓實(shí)度不足等問題。這些問題在很大程度上影響了公路工程的建設(shè)質(zhì)量和使用壽命。為了有效解決這些問題，保證公路工程建設(shè)的質(zhì)量和使用壽命，必須加強(qiáng)瀝青混凝土路面的施工技術(shù)研究與應(yīng)用。

1 公路工程項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目主要是G42S無為至岳西段，其中主線始于無為石澗，止于岳西蓮云；安慶支線，始于桐城青草樞紐，止于合安高速懷寧鴿子墩樞紐。該項(xiàng)目線路總長為197.56 km，其中主線全長為179.566 km，安慶支線全長為18.553 km。主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

2 瀝青混凝土面層主要材料的選擇

2.1 瀝青

根據(jù)氣象部門提供的氣象資料可知沿線極端最高氣溫為39.4 ℃（1959年），極端最低氣溫為?15.2 ℃（1977年），沿線氣候分區(qū)為1-3-1區(qū)，即夏炎熱冬冷潮濕區(qū)，該項(xiàng)目路面按氣候分區(qū)設(shè)計(jì)。結(jié)合該地所屬氣候分區(qū)及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展所確定的交通等級使用要求，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)該項(xiàng)目在瀝青下面層采用A級70號道路石油瀝青。而對于主線瀝青的上、中面層以及安慶支線上面層，選用SBS改性瀝青。為了生產(chǎn)SBS改性瀝青，必須采用適宜的生產(chǎn)條件和方法。確定合理的改性劑量和加工溫度是必要的步驟，這需要通過試驗(yàn)來完成，以確保改性劑能夠均勻分散并達(dá)到一定的精度。

2.2 粗集料

為了確保瀝青面層的施工質(zhì)量，施工中對面層的粗集料有著嚴(yán)格的要求。為了確保石料的品質(zhì)，石料必須無風(fēng)化、無雜質(zhì)，且質(zhì)地干凈、干燥，同時石料還必須具有較強(qiáng)的耐磨性和強(qiáng)度。

在破碎過程中，一般采用三破施工工藝，主要包括顎式機(jī)頭破、反擊式破碎機(jī)二破以及整形機(jī)三破。采用這種三破施工工藝的石料破碎效果良好，保證石料顆粒方正，從而提高瀝青面層的平整度和耐久性。

對于下面層和中面層，可選擇采用石灰?guī)r作為集料。而上面層則選用玄武巖作為集料。這兩種石料的選擇都是基于其特定的物理和化學(xué)性質(zhì)，以確保瀝青面層的穩(wěn)定性和耐久性。

2.3 細(xì)集料

為了確保瀝青上、中、下三層瀝青混合料的施工質(zhì)量，細(xì)集料的選擇至關(guān)重要。這些細(xì)集料應(yīng)具備潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)的特性。在選擇過程中，一般不采用石屑和天然砂，這是為了確?；旌狭系姆€(wěn)定性和耐久性。同時，嚴(yán)禁使用山場下腳料，避免對混合料的負(fù)面影響。

為了獲得適當(dāng)?shù)募壟錂C(jī)制砂，一般采用強(qiáng)度高的石料進(jìn)行加工制備。這種機(jī)制砂不僅具有適當(dāng)?shù)募壟?，還能夠提高瀝青混合料的整體性能，確保路面的平整度和耐磨性。

通過以上的選擇和處理，能夠確保瀝青上、中、下三層瀝青混合料的細(xì)集料質(zhì)量，為后續(xù)的施工和道路使用提供堅(jiān)實(shí)的保障。

2.4 填料

礦粉是通過對憎水性石料，如石灰?guī)r或巖漿巖等強(qiáng)基性巖石進(jìn)行精細(xì)加工處理而獲得的。在加工的過程中，必須確保清除原石料中的泥土雜質(zhì)，以保證礦粉的純凈度。同時，加工后的礦粉應(yīng)保持干燥、清潔的狀態(tài)，以便于后續(xù)的施工和混合[1]。

3 瀝青混凝土面層施工工藝及質(zhì)量控制

瀝青混凝土面層施工工藝主要包括以下內(nèi)容：

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 施工機(jī)械與質(zhì)量檢測儀器的準(zhǔn)備工作

瀝青路面面層施工采用機(jī)械化連續(xù)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，因此，在施工準(zhǔn)備中需要做好必要施工機(jī)械的配置，為防止出現(xiàn)特殊情況，要準(zhǔn)備好必要的機(jī)械配件，而且一定要對機(jī)械做好保養(yǎng)、調(diào)試工作，確保施工中不中斷。

3.1.2 面層下臥層的檢查、清掃與噴灑黏層瀝青

（1）在瀝青層施工之前做好下臥層的檢查與清掃，檢查下層的平面線形、高程、平整度、寬度等工程質(zhì)量，對下層局部質(zhì)量缺陷（例如嚴(yán)重離析和開裂以及油污造成松散等）應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行修復(fù)。

（2）對下層表面浮動礦料和表面雜物進(jìn)行清掃和沖洗。

（3）鋪筑上一層面層前，清掃下一層并噴灑黏層瀝青。

（4）確保充足的電源供應(yīng)和備份設(shè)備，以保證施工連續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。

3.1.3 鋪筑試鋪路段

在正式開展路面鋪筑前，一般還應(yīng)做試鋪路段，為正式施工參數(shù)的確定做好鋪墊和準(zhǔn)備。試鋪路段應(yīng)做好配合比設(shè)計(jì)工作，同時擬定試鋪路段鋪筑方案，經(jīng)審查批準(zhǔn)后，鋪筑試鋪路段。試鋪路段宜選在直線段，長度不應(yīng)少于300 m[2]。

3.2 瀝青混合料的拌制

瀝青混合料一般應(yīng)采用拌和機(jī)械進(jìn)行拌制，為確保拌和質(zhì)量，一般采用的拌和機(jī)械為間歇式拌和機(jī)。拌和機(jī)應(yīng)滿足總拌和能力和環(huán)保要求，拌和時間由試拌確定以保證均勻裹覆。拌和后的瀝青混合料應(yīng)滿足施工技術(shù)要求，必須保證無結(jié)塊或離析現(xiàn)象[3]。

在拌制過程中，對拌和溫度的控制也是很重要的，應(yīng)嚴(yán)格控制加熱溫度及出機(jī)口溫度。集料的溫度應(yīng)比瀝青溫度高10～15 ℃，以確保瀝青混合料的穩(wěn)定性和質(zhì)量。瀝青混合料施工溫度的參照范圍選擇見表2，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。

根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，間歇式拌和機(jī)在拌和中一般每盤時間不應(yīng)小于45 s。改性瀝青混合料的拌和時間應(yīng)適當(dāng)延長。具體如表3所示。

3.3 瀝青混合料的運(yùn)輸

熱拌瀝青混合料運(yùn)輸應(yīng)采用專用的運(yùn)輸車，使用前要確保車廂的干凈，避免有雜物，同時為保證卸料過程順利，在裝料前應(yīng)在車廂中涂刷防黏結(jié)劑或隔離劑。運(yùn)輸中應(yīng)保證車速穩(wěn)定，避免急剎車，同時防止車廂出現(xiàn)泄漏。特別重要的是，運(yùn)輸過程中必須做好保溫工作，可用帆布或保溫泡沫板進(jìn)行覆蓋，以確保混合料溫度穩(wěn)定。攤鋪過程中，運(yùn)料車應(yīng)停在攤鋪機(jī)前，緩緩卸料避免碰撞。改性瀝青混合料儲存時間不得超過6 h，溫降不得超過10 ℃，不得發(fā)生老化、滴漏和顆粒離析[4]。

3.4 瀝青混合料的攤鋪

熱拌瀝青混合料的攤鋪可采用攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，和運(yùn)輸車廂一樣，為保證卸料順利，在攤鋪機(jī)的受料斗中應(yīng)涂刷防黏結(jié)劑或隔離劑，避免在卸料過程中出現(xiàn)黏附問題。在混合料攤鋪過程中，應(yīng)確保攤鋪過程均勻、緩慢、連續(xù)進(jìn)行，一般速度宜在2～6 m/min，攤鋪寬度一般不宜超過6 m[4]。

3.5 瀝青混合料的碾壓

根據(jù)前期試鋪路段確定的碾壓參數(shù)，合理確定混合料的攤鋪厚度和碾壓遍數(shù)，以確保碾壓效果最佳。碾壓過程中應(yīng)確保壓實(shí)度，且保證碾壓過程清潔、無雜質(zhì)，以保證碾壓后路面質(zhì)量優(yōu)良。在碾壓過程中應(yīng)避免壓路機(jī)在未成型路面上長時間停留或進(jìn)行掉頭等操作，以免影響路面施工質(zhì)量，同時在剛施工完成的路段，應(yīng)禁止踩踏、停放重物、機(jī)械設(shè)備或車輛通行。

3.6 接縫

（1）關(guān)于縱向施工縫的處理：當(dāng)采用兩臺攤鋪機(jī)成梯隊(duì)聯(lián)合攤鋪方式時，為了確保攤鋪施工過程的連續(xù)性和攤鋪路面面層的平整度，需要在已攤鋪的混合料部分留下10～20 cm寬的區(qū)域作為后高程的基準(zhǔn)面。在此區(qū)域內(nèi)，攤鋪層需要重疊5～10 cm，并錯開15 cm以上的縱向施工縫。最后，采用熱接縫方式跨接縫碾壓，以消除接縫痕跡，確保路面的平整度和外觀質(zhì)量。

（2）關(guān)于橫向施工縫的處理：采用平接縫方式，使用3 m直尺確定接縫位置，割齊并擦洗干凈，涂上黏層，攤鋪瀝青，壓路機(jī)進(jìn)行橫向壓實(shí)，確保質(zhì)量和美觀。

（3）關(guān)于橫向施工縫與橋梁伸縮縫的距離要求：橫向施工縫應(yīng)遠(yuǎn)離橋梁伸縮縫20 m以外，不允許設(shè)在伸縮縫處。這樣可以確保伸縮縫兩邊路面表面的平順，保證道路的質(zhì)量和美觀。

3.7 瀝青層壓實(shí)度的控制與滲水系數(shù)的測定

在多雨地區(qū)的瀝青路面施工中，瀝青層的均勻性、壓實(shí)度和滲水系數(shù)是關(guān)鍵指標(biāo)，確保路面穩(wěn)定、正常使用。施工中應(yīng)采用馬歇爾試件密度的壓實(shí)度（km）和最大理論密度的壓實(shí)度（KL）雙控標(biāo)準(zhǔn)，要求km≥98%，93%≤KL≤97%?？刂茷r青路面的滲水情況對降低水損害至關(guān)重要，中下面層滲水系數(shù)不大于120 ml/min，上面層不大于80 ml/min，對局部滲水系數(shù)較大的區(qū)域應(yīng)進(jìn)行處理。

4 瀝青路面質(zhì)量通病及防治措施

4.1 面層離析的防治措施

（1）選用與之相適應(yīng)的瀝青混合料，以適應(yīng)鋪面厚度。

（2）對配合比進(jìn)行合理調(diào)整和控制，使得礦料級配適應(yīng)施工需求。

（3）采用分次裝料方法，有利于避免混合料堆積不均勻或出現(xiàn)過度密實(shí)等問題。

（4）調(diào)整攤鋪機(jī)至最佳狀態(tài)，使熨平板前料門開度與集料最大粒徑相適應(yīng)，螺旋布料器上混合料的高度應(yīng)基本一致，料面應(yīng)高出螺旋布料器2/3以上。

4.2 面層壓實(shí)度不合格的防治措施

（1）級配是影響瀝青混合料性能的關(guān)鍵因素，原材料質(zhì)量的控制尤為重要，需確保瀝青混合料的級配合理。

（2）碾壓溫度是影響瀝青混合料壓實(shí)效果的重要因素，在施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)對保溫材料管理、施工環(huán)境溫度控制等有效的保溫措施，以確保碾壓溫度符合規(guī)定。

（3）合理安裝路緣石，并采取對應(yīng)的壓實(shí)措施。

（4）嚴(yán)格進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，確保密度準(zhǔn)確性。

4.3 瀝青混合料油石比不合格的防治措施

（1）應(yīng)嚴(yán)格控制石料的來源和質(zhì)量，確保石料質(zhì)量均勻。

（2）在生產(chǎn)前應(yīng)對瀝青稱量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定和認(rèn)證，確保其準(zhǔn)確性和可靠性。

（3）在生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況調(diào)整生產(chǎn)配合比，保證油石比符合規(guī)定范圍。

（4）嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行油石比試驗(yàn)。

（5）確保吸塵裝置正常運(yùn)行和礦料瀝青用量準(zhǔn)確。

（6）每日計(jì)算瀝青和集料用量，驗(yàn)證油石比是否符合要求。

4.4 瀝青面層厚度不足的防治措施

（1）確定松鋪系數(shù)并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

（2）調(diào)整攤鋪機(jī)和找平裝置的工作狀態(tài)。

（3）施工前檢查下封層標(biāo)高，超標(biāo)部分處理后再施工。

（4）根據(jù)瀝青混合料攤鋪總量檢查厚度并進(jìn)行調(diào)整。

4.5 瀝青面層平整度超標(biāo)的防治措施

（1）仔細(xì)設(shè)置和調(diào)整攤鋪機(jī)及找平裝置，隨時根據(jù)試鋪效果進(jìn)行調(diào)整。

（2）確保施工過程中攤鋪連續(xù)、均勻進(jìn)行，避免中途停頓或速度波動。

（3）控制路面各個結(jié)構(gòu)層的平整度[5]。

5 結(jié)語

公路路面瀝青混凝土面層施工技術(shù)是保證公路工程質(zhì)量的關(guān)鍵，需要施工單位嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作，同時注意施工過程中的安全和質(zhì)量控制。通過不斷地研究和實(shí)踐，不斷提高公路路面瀝青混凝土面層施工技術(shù)，為我國公路建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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