沥青混凝土面层施工技术探讨及质量控制

张 勍 王福强

（河南省路桥建设集团有限公司，河南 商丘 476000）

1 沥青混凝土面层施工技术及质量控制的概述

1.1 沥青混凝土面层施工技术的特点

沥青混凝土路面是国际道路工程界提出的新技术。沥青混凝土路面施工技术的特点是沥青混凝土层厚度大于传统的沥青混凝土路面,基本上消除了传统上普遍存在的疲劳损坏,路面的损坏只发生在路面的表层。沥青混凝土路面结构设计采用沥青混凝土层底弯拉应变和基顶压应变指标控制结构疲劳寿命,采用抗剪指标以控制表面损坏过早发生。在整个寿命周期内,不需要进行结构性的维修,只需进行预防性养护,并在表面损坏达到一定程度后,将磨耗层铣刨,并置换成等厚度的新混合料便可。

沥青混凝土的使用寿命长，养护费用低，抗折，抗弯的性能强，并且施工工期短。

1.2 沥青混凝土面层施工技术及质量控制的作用

从路面设计、原材料进场到具体施工有针对性地采取一系列预防和改善措施，同时建立健全质量保证体系;从管理部门、设计部门到施工部门层层重视，层层控制、层层落实，科学有效的去施工不但保证沥青路面的本身所具有的性能，也是防止早期病害进一步发展，节省养护资金的有效手段，才能使我们的公路建设全面提高，更上一个新台阶。

所以说，沥青混凝土的面层施工技术及质量控制句有非常重要发作用。

2 沥青混凝土面层施工技术的探讨

2.1 沥青混凝土路面早期病害成因分析

造成沥青混凝土路面早期病害的因素很多，但综合起来主要有路面结构设计不合理、现场施工质量控制不严、投入运营后超载车辆管理不严、气候条件影响等四个方面。下面就以上几种最常见的沥青混凝土路面早期病害成因逐一进行分析：

2.1.1 裂缝

高速公路沥青混凝土路面裂缝主要有纵向裂缝和横向裂缝两种。纵向裂缝的产生主要是由于地基和填土在横向不可避免的不均匀性所造成的，特别是在旧路基拓宽地段，由于土质台阶处理不规范、分层填筑厚度及压实度控制不严，尤其在有表面水渗入的情况下，这些地段往往是纵向裂缝的高发区。和纵向裂缝一样，横向裂缝也是不可避免的。横向裂缝的产生往往是由于温度应力的作用而产生的疲劳裂缝。这种温度裂缝往往起始于温度变化率最大的表面并很快向下延伸，并随着时间增长造成沥青老化，沥青面层的抗裂缝能力逐年降低，温度裂缝也随之增加。面层裂缝一旦发生冲刷、唧浆就会产生以缝为中心的下陷形变，同时引起裂缝两侧产生新裂缝甚至碎裂破坏。

2.1.2 水破坏

所谓水破坏即降水透入路面结构层后使路面产生早期破坏的现象，它是目前沥青混凝土路面早期病害中最常见也是破坏力最大的一种病害。水破坏的主要破坏形式有：网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。采用半开式（Ⅱ型）沥青混凝土表面层时，产生的水破坏尤为严重。由于水渗入表面层后滞留在表面层的下部和下层的交界面上，因此在长期行车荷载作用下，沥青膜开始从面层的底部剥落并逐渐向上扩展，随着下部大量碎石上沥青的剥落，沥青混凝土也就失去了强度从而产生网裂和形变。

2.1.3 泛油

沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移动，使表面有过多沥青的现象称作泛油。新建沥青混凝土路面在通车后的第一个高温季节，特别在连续多天高温后，在大量行车特别是在重载车辆作用下进一步压实，易导致沥青混凝土内部过多的自由沥青向上移动，产生泛油现象，油石比偏大地段表现的尤为明显。高温季节雨水侵入沥青混凝土内部后，如沥青与矿料的粘结力不足，沥青很快会从集料表面剥落并向上移动，产生更严重的泛油现象。在绝大多数情况下，泛油仅产生在行车道上，而且是间断式的片状分布。

在严重泛油路段，沥青面层表面发光发亮，以摩擦系数和表面构造深度表征的抗滑性能达不到行车要求时往往会造成交通事故。

2.2 提高压实质量的关键技术

2.2.1 碾压温度

碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。温度过高，会引起压路机两旁混合料隆起、碾轮后的摊铺层裂纹、碾轮上粘起沥青混合料及前轮推料等问题。温度过低时，碾压工作变得困难，易产生难消除的轮迹，造成路面不平整，甚至导致压实无效，或其它副作用。因此，必须严格控制压实温度，使初压为110℃～130℃，复压为90℃～110℃，终压为 70℃～90℃。

2.2.2 选择合理的压实工艺、压实速度与压实遍数

合理的压实工艺、压实速度与压实遍数，对减少碾压时间、提高作业效率十分重要。选择碾压速度的基本原则应是：在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。必须严格控制压实速度，使初压为1.5～2.0km/h，复压为4～5km/h，终压为 2.5～3.5km/h。

2.2.3 选择合理的振频和振幅

振频主要影响沥青面层的表面压实质量。振动压路机的振频比沥青混合料的固有频率高一些，则可获得较好的压实效果，施工中选取的振频为43Hz。振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时，宜选用高振频、低振幅。由于施工的碾压层较薄，因此选择的低振幅确定为0.46mm。

3 沥青混凝土后场质量控制

沥青混凝土后场是指沥青混合料生产场地，也即拌和楼场地。后场生产控制主要是确保生产成品——沥青混凝土保证施工要求，满足设计规定的有关指标。后场施工应注意：

3.1 选拌制设备,从拌制设备上保证后场施工质量。以拌和机为中心的沥青拌合厂，沥青混凝土拌和机的性能和生产能力是一个主要方面，保证拌和楼的生产能力与工程规模相互匹配，拌和楼必须具备全过程自动控制，能够分析数据、核定生产量，能够进行拌和质量分析，最好具备匹配的二级除尘装置。选好了拌和机，再优选沥青加热设备、矿粉的外加剂添加设备及装载机等附属设备，从它们的性能和供需能力上确保与拌和机配套，以满足拌和机生产要求为准。

3.2 确保原材料质量，要做到这一点，首先抓集料检验，从加工性、结构性两大指标狠抓落实，粗集料要注重颗粒尺寸、形状、松软质和粘附性指标，签订供货合同时要注意保证粗集料筛分级配变异小，保证石料软弱颗粒、白云石、长石的含量控制在合理范围内。细集料应注重砂当量（或 0.075含量）和粘附性等指标，应严格控制砂，进场后及时搭棚防雨、防晒。所有集料注意分级存放，不得串混。为防止材料离析，还要将场地硬化，并在堆放时采用水平或斜坡分层堆放，不能锥堆。沥青原材料应从粘度等指标着手，确保沥青指标优良，符合设计要求。

3.3 拌制工艺上着手保证成品质量，在生产中，做好生产配合比的设计，保证目标配合比在拌和中得以实现是关键。要保证冷热料供料平衡，拌和楼不待料、溢料少，就要处理好冷料转速与流量关系、筛网孔径选择、热料仓供料比例的确定等方面。先从热料仓供料抓起，采取措施保证各仓均衡储料；保证原料稳定的组成和供料比例。接着抓温度及拌和时间的控制，保证沥青、集料及混合料拌和、储存、出场温度，严格控制每一盘的干、湿拌和总时间。

4 沥青混凝土前场施工工艺控制（现场铺筑的控制）

4.1 准备阶段的质量控制

进场施工前，先进行上一道工序的验收，进行高程测量、沉降稳定检验等检查验收工作，检查下封层的完整性，清理基层表面污染、杂物，进行水冲洗。这里必须强调的是，在水冲洗的时间安排上要尽量提前，确保施工时基层干燥。

4.2 运输过程的质量控制

在车辆的安排上必须满足运力要求，车辆载重量应大于15t,运料前打扫干净车槽，并涂1∶3油水混合液，车槽侧面打温度检查孔，备覆盖成品混合料的油毡布。在混合料装车时指挥驾驶人员前后移动车辆，分三堆装料以减少混合料离析，在沥青混凝土摊铺时，运输车辆要在离摊铺机30cm处停车，停车时不能撞击摊铺机。

4.3 摊铺时的质量控制

先从摊铺机性能抓起，全套摊铺设备尽量用相同品牌，型号尽量相同，新旧差别要小，现场工程技术人员要懂得摊铺机的主要构造并能作相应的调整。在供料系统上，受料斗空板不能每一车料收一次，要利用刮板输送器和料斗阀门控制好进入摊铺室的供料量，布料高度一般占2／3，并确保沿螺旋全长布料一致。要选择合适的料斗阀门开度，使其与供料速度恰当配合，进而达到刮板输料器连续、均匀地供料。在预压整平系统上，如振捣梁预先捣实、熨平装置整面熨平，则密实度低；如振捣熨平装置同时进行振实整面熨平，则密实度也低；要利用摊铺机自动找平系统调平路拱；要及时调整熨平板和拱度等结构参数，确定松铺系数，调整布料器高度、夯锤频率及供料系统。在摊铺速度的选定上一般不得小于1.5m／分，以保证碾压温度不致降至低于完成碾压充分的时间（即在80℃以前的时间），但是如摊铺速度过快，则混合料疏度不均、预压密度不一、表面出现拉沟，直接造成预压效果差（小于 80%），所以上面层最好<3m／min、中下≤4m／min。

4.4 施工中，往轮碾上喷洒水的时侯，要注意控制喷洒量，以防降低混合料温度，要采用雾状喷洒器。在混合料接缝处或冷热搭接处，要采用横缝横压。

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