阐述公路沥青混凝土路面施工工艺

李忠林 赵聚才

摘 要：沥青混凝土路面在我国高等级公路建设中使用非常广泛。尤其是随着各地经济的快速发展，重载车辆数量的急剧上升，新建公路路面的抗裂性能，是保障车辆安全运输与随行人员人身安全的一个重要条件。本文结合笔者多年的工作经验实践，对沥青混凝土路面的防裂施工技术进行了分析。

关键词：沥青混凝土；防裂；施工工艺

0引言

笔者对某市十余条（2条城际高速路，3条普通公路，2条环城高速公路，2条省道，3条国道）省级、城际的主干公路进行了实地考察，其中包括沥青路面6条，水泥路面2条，沥青混凝土混合路面4条；发现每条公路的部分路段都存在不同程度的裂缝。其中某条城际公路路段存在约100米长、比较严重的网裂，路面损坏严重，部分沥青路面接近碎石状；该辖区的高速路段为沥青混凝土路面，因长期的使用，已存在随混凝土层断面形成的块裂；市区的内二、三环混凝土路面存在部分因气候原因引起的隆起、凹陷地段，但损坏较轻；其他路面也存在开裂情况，不再一一阐述。本文根据路面的考察结果，对路面的开裂原因进行了总结；并结合笔者自身的工作经验实践，对沥青混凝土路面的防裂施工技术进行了分析。

1路面开裂成因分析

路面的开裂与路面材料的性质、结构、组成、形式以及交通载荷、施工状况和各类环境因素等的作用息息相关。对开裂原因的分析，有助于解决路面的开裂问题。根据实际考察的结果仔细分析对比后，将本市路面开裂的问题归纳如下：

1.1路面结构发生形变在此次考察中发现，路面结构发生形变的公路主要发生在2条混凝土公路路面与5条沥青混凝土结构的公路路面。而产生路面裂缝的主要影响因素是由季节变化引起的，裂缝产生的原因主要是因气温对基层与路面的影响。基层与路面的温差产生应力徐变造成自上而下开裂或者自下而上开裂的破坏形式。前者是由于路面材料变形引起的；后者是由于沥青、沥青混合料与混凝土收缩性能不一致引起的，也称反射裂缝。产生机理可以从应力分析和结构分析两方面解释。

应力分析：混凝土铺设在基层上面并与基层附着在一起，外界气温的变化导致混凝土层发生膨胀形变。由于混凝土路面多以一定间隔留一施工缝，当混凝土块发生形变时，就会与相邻的混凝土块产生横向的作用力，最终在施工缝处的隆起，导致路面受损；沥青混凝土层在外界气温的变化下产生收缩形变，这种恒应力超过了沥青混合料本身的抗拉强度时，无限连续板体的结构在底面摩擦力下，路面被拉断出现冻裂。

结构分析：混凝土层多由水泥砂砾按一定比例搅拌制成，在成型后的自然干燥过程中，会发生徐变干燥收缩而产生裂缝。这种裂缝随着公路运营后，在交通载荷的作用下，逐渐发展成为具有破坏性质的裂缝；沥青在冬季时很容易破碎，不能承受温缩引起的拉伸应力而产生开裂，这也是混凝土路面和沥青混凝土路面产生裂缝的最早原因之一。

1.2路基土发生形变由于本市部分地区的路基土层较为疏松，导致路面在交通载荷的作用下发生沉降，其中较为严重的沉降共有4处，沉降最严重的路段长度近1000m，路面下降约15cm，部分路面基本损坏。因路基沉降，经常出现短时间的交通堵塞情况。路基的形变已经导致局部路段的承载力发生变化，裂缝贯穿于公路的各个结构层。引起这种裂缝的原因很多，本市的情况主要为路基土层较为疏松，加之此路段与城市排水沟相邻，土体内部含水量随季节的变化最终导致了上述状况。

1.3设计与施工不当造成的路面开裂随着本地区经济的发展，交通运输量日益增大，原有国道已不能满足高负荷的运输需求。为节省土地资源，

2沥青混凝土路面防裂施工技术的研究

通过公路路面开裂情况的实地调查分析后，总结各个裂缝的成因，对沥青混凝土路面防裂的施工技术进行了浅显的研究，主要工作包括路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术研究三个方面。

2.1路基抗裂施工技术通过对市区周边地区公路路线地质的实地考察，本地区的地质构造为10m深度内以沙质土壤为主。针对本市区的土壤结构，通过采集的土样和笔者施工经验，沥青混凝土公路可以在本市管辖地区推广应用。结合沥青混凝土的施工经验，对具体的施工方法在1条国道沉降的补修中进行了实验。因该国道发生沉降路段与城市排水沟相邻，且路基土层较为疏松，对修补后仍有可能会发生沉降的路基点，采取在碎石底层下预埋大块石料，增加抗压能力，加厚碎石层厚度15cm，蹍平填。为保证路基的稳定行，三合土层的用土来自铺设碎石时取出的土壤，与石灰按4：1比例混合均匀后铺设碾实，各层物料粒度由底层向上依次降低。经过上述方法补修后，该路段已安全使用四年，暂未发现路基沉降现象。

2.2混凝土层抗裂技术从开裂机理分析，防止混凝土层开裂的关键在于降低混凝土拉应力。主要通过降低混凝土收缩量和减轻层间限制，将强限制转化为弱限制的途径解决。膨胀补偿收缩技术在路面工程中运用还很少，该技术主要用于混凝土的防裂、自应力、防水、防渗等，通过膨胀水泥和膨胀剂消除层间粘结剪应力，在上述国道铺设混凝土层的时，通过加入膨胀剂后混凝土层因收缩引起的细微裂缝少于未加膨胀剂的裂缝30%左右。此法简单、效果明显，且膨胀剂价格便宜，宜在新建公路中推广使用。

在可能发生沉降的路基处的混凝土层处，加双层10cm孔径的六边形钢筋蜂窝网格，增强混凝土的抗拉应力。最后就是混凝土层的欲开裂技术的应用。在路面施工阶段温度应力大于混凝土抗拉强度时锯缝，释放混凝土的温度收缩应力。下午浇筑的混凝土在次日混凝土温度升高至混凝土浇筑温度前锯缝。对各条混凝土公路裂缝的实地调查分析，可以看出上午浇筑的混凝土发生施工断板的问题较多，其断裂的原因即由昼夜温差造成混凝土板收缩而发生断裂，所以建议施工单位根据所使用水泥的强度增长速度确定锯缝时间，一般强度增长较快的水泥，上午浇筑的混凝土板当天锯缝，下午浇筑的混凝土板次日清晨锯缝。

2.3沥青路面层抗裂技术沥青路面层的抗裂能力主要取决于骨料特征、沥青计量和粘结剂的特性。骨料通过膨胀系数与粘结剂的粘结性相互作用，尤其是粘合剂含量特性在抵抗开裂中起主导作用。因此，在选择粘结剂时，一定要保证粘结剂的含量。目前通常采用聚合物-沥青的方法满足这一综合目的。一般使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯和醋酸乙烯基乙烯作为聚合物材料。在前几年的施工中，就曾发生油石比比设计值底的情况，发生次情况的原因一般是油泵出现故障，三相电只有两相电工作或输油管堵塞而未及时发现导致输油量减少，这样砂石料输送数量正常，实际油石比值则小于设计值造成。此外，矿料加热温度过高也是沥青路面开裂的一个重要原因。当加入得沥青和矿料在搅拌中因温度过高而导致沥青高温灼焦。这时的沥青混合料呈暗灰色，亮而脆、没有粘结性，用手搓呈碎颗粒且不粘手。摊铺碾压时，沥青混合料便不成形、不定位，随着压路机钢轮的滚动而推移，此时必须更换成品沥青混合料。在JTJ规范中，沥青的加热温度135～160℃，碾压温度为110～140℃之间。

3沥青路面抗裂施工过程

3.1清扫并修整下部混凝土层，保证混凝土层表面无灰尘，并将锯缝处以沥青灌实，检查整修可能存在垂直位移的混凝土板，具体措施为可用破碎机将此板破碎成80～120cm大小不等的几块，再清扫干净整平。

3.2作为夹层体系一部分的沥青砂层，其上层需要一层300～500g/m2的乳化沥青作为粘层油。在合适温度下，加入纤维和聚合物，用光轮压路机压实。

3.3在施工中对沥青路面层实施欲开裂技术，并用乳化沥青注入缝中。此法在前几年的省道施工中，因某段公路路基发生沉降的概率较大，对这一部分路段采用了欲开裂技术。由使用结果可知，此段公路在最近几年的运行中确实发生了部分混凝土板沉降的现象，因已对路面实施欲开裂，路面的开裂也得到了有效控制，达到了当初的设计目标。

4结束语

本文结合笔者多年的工作经验实践，对沥青混凝土路面的路基抗裂施工技术、混凝土层抗裂技术和沥青路面抗裂技术三个方面进行了浅显的研究。沥青混凝土公路对土质疏松地区的较强适应性以及较高的交通载荷能力，使其在新建公路中的应用越来越多。对沥青混凝土公路抗裂的施工技术的研究，为延长公路的使用寿命，保证公路运行安全提供了重要的参考资料。