沥青混凝土路面病害与施工工艺的关系探讨

+张丽丽

摘要：随着社会经济的发展，我国沥青混凝土公路越来越多。但是，沥青路面的施工还存在许多问题，这些问题给沥青路面带来的病害严重影响着公路的使用寿命。结合国内外最新的沥青路面施工、养护技术，对当前的沥青混凝土路面的病害机理进行分析，讨论了沥青混凝土路面与施工工艺的关系，并提出了施工工艺改进的相关措施，以保证沥青混凝土公路的质量。

关键词：沥青混凝土路面；公路病害；施工工艺；质量

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）09－0068－02

路面平整，行车方便、舒适，路面振动小，噪声低，施工工期短，养护、维修方便等，是沥青混凝土路面的优点。近年来，我国沥青混凝土路面的设计、施工技术已取得了较大的突破，沥青混凝土路面结构已成为高等级公路的代名词。随着我国社会主义市场经济的快速发展，交通运输业的压力也越来越大，就对沥青混凝土路面的质量和施工工艺提出了更高的要求。但是，我国目前对沥青混凝土路面的研究还局限在材料和结构上，对施工工艺的研究并不到位。当前频频出现的沥青混凝土路面病害与其施工工艺有很大的关系。

1沥青混合料离析

沥青混合材料的不均匀性变化属于广义上的沥青混合料离析，这种离析控制技术在具体施工中的表现是多样的，主要表现为集料粗细颗粒的离析、混合料温度不均的离析和混合料搅拌不均的离析等。狭义上的沥青混合料离析特指施工过程中集料粗细不均的离析。沥青混合料在运输过程中，其表里温度变化不均匀，施工时，温度低的混合料就不容易被压实，这是沥青混凝土路面病害出现的主要因素之一。

1.1关于沥青混合料离析

在高速公路中，较为典型的沥青路面结构是半刚性基层沥青路面，这种路面结构的使用率在95%以上。沥青公路的上面层一般是AC-16I型沥青砼路面。在大众眼中，这种沥青路面是不容易出现离析的，用肉眼也无法看出其中的端倪。近年来，笔者对本地几条沥青路面的施工进行了调查，结果令人相当意外。AC-16I型沥青混合料在宽幅摊铺时，离析的概率很大。在10.5 m摊铺机尚未碾压的沥青路面上进行抽查，在横向的左、中、右三个点对称取样，其调查结果如表1所示。

表1未经碾压沥青混合料抽检结果

孔径/mm 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15

规范范围 100 95～100 75～90 58～78 43～63 32～50 22～37 16～28 11～21 7～15

左 100 90.42 76.79 55.61 35.42 32.30 23.10 20.33 12.68 7.37

中 100 97.78 87.98 81.32 62.97 34.28 24.15 21.40 13.23 7.89

右 100 89.30 77.17 56.65 37.16 33.13 23.56 20.85 12.95 7.59

平均 100 93.81 82.48 68.83 49.63 33.50 23.72 21.00 13.03 7.68

从表1中可以看出，4.75 mm以上的筛孔左、中、右三个点的通过率差异很大。这说明，沥青混合料的离析情况比较严重，但左、右粗集料的通过率是相同的，这就证明离析是对称这发生的。3个孔径小于2.36 mm的筛孔通过率较为相似，这说明没有离析状况出现，且摊铺中心的混合料过粗，两边是偏细的。

1.2宽幅摊铺的严重后果

以上分析说明，宽幅摊铺离析造成的后果比较严重，在严重影响了路面性能的同时还对路面造成了破坏，缩短了其使用寿命。事实上，当路面摊铺宽度在7 m以上时，路面离析是不可避免的，解决措施就是避免路面宽幅摊铺。对沥青混凝土路面的宽幅摊铺西方发达国家早有限制，而且我国高速公路沥青层的粒径相对比较大，就更要限制摊铺幅度了。这时候如果用机梯型热接缝施工，可以较好地保证工程质量，西方发达国家都是这么做的。但因为我国市场经济体系还不成熟，很多公路施工也只进行一次摊铺，甚至还有摊铺宽度为16 m的摊铺机在市面上出现。

1.3路面沥青混合料的温差离析

沥青混合物在搅拌完成后，在运输过程中，其与空气的温差高于120 ℃，加之因为运输速度而产生的高风速，会使沥青混合物在到达施工现场后温度有所下降。接触面到内部核心区降温幅度在15～45 ℃为正常；接触面在15 cm的深度范围，其降温幅度在45～65 ℃之间，这样沥青混合物的黏度会明显增加。在气温较高的时候施工，沥青路面会变为软壳，在冷天施工就会变成硬壳。

通过笔者对沥青混凝土路面病害的调查发现，沥青混凝土路面的早期破坏与水有明显关系，路面经过渗水后会出现坑槽，这些破损部位的路面纹理也比较粗，摊铺时沥青混合料也已经结块。据相关研究发现，沥青路面施工时，温度越低，其混合料就越容易结块，局部破坏也很严重，这都是温差离析的结果。半刚性基层沥青路面早期病害的主要原因就是温度离析，在正式摊铺前，将沥青混合物进行二次搅拌可以有效解决这一问题。

2沥青混合料路面的碾压问题

2.1施工温差的把握

《公路沥青路面施工技术规范》中规定，沥青路面应在适当的温度下进行碾压，这样可以使沥青混合物压得更为结实。但此规范并没有具体考虑沥青混合物的级配类别、碾压厚度、沥青性质和施工中的变化，这些需要具体问题具体分析。我国有些沥青混凝土路面在施工时所使用的沥青标号是不同的，但碾压温度却是统一的，这个问题是需要注意的。

改性沥青的针入度、软化点都比以前有所提高，里面的抗剥落剂也可以有效提高摊铺时的混合黏度，以缩短碾压路段的长度或提高初压温度，这样可以保证路面充分压实。在施工过程中，要在综合考虑施工气温、层铺厚度、沥青性质等因素的情况下，实时监测控制沥青混合物的温度，使施工更为方便、快捷。

2.2压实机械的选择

沥青路面可分为初压、复压、终压这三个阶段，在一般情况下，使用的是钢轮＋振动钢轮＋钢轮的设备组合，这种设备组合的碾压效果也较好。有时候，为了在高温下压实混合料，缩短工期，减少热损失，就会使用胶轮＋钢轮这样的设备组合。这样做可以将碾压过程缩短为两个阶段，即初压和终压。笔者经过调查后发现，这种碾压方式可以减轻路面病害，使路面压碎率有所提高。

3 结束语沥青混凝土路面的病害影响着沥青公路的寿命。要想延长沥青公路的使用寿命，可以在沥青混合物离析、路面碾压等施工工艺方面作出改进，减少路面病害。参考文献［1］张书华.高速公路沥青混凝土薄层罩面施工成套技术及地方标准研究［D］.南京：南京理工大学，2013.［2］罗苏平.高温多雨地区沥青路面病害环境与多场耦合效应研究［D］.长沙：中南大学，2012.［3］廉向东.湿热地区水泥混凝土路面基层性能评价与路面结构协调设计［D］.西安：长安大学，2012.〔编辑：白洁〕Explore the Relationship between Asphalt Concrete Pavement and Construction TechnologyZhang LiliAbstract: With the development of society and economy, more and more of asphalt concrete roads. However, construction of asphalt pavement there are still many problems that brought to the asphalt pavement diseases seriously affect the life of the highway. The latest home and abroad asphalt pavement construction, maintenance technology, the current mechanism of asphalt concrete pavement diseases were analyzed and discussed the relationship between the road and the construction process of asphalt concrete, and proposed measures to improve the construction process to ensure that asphalt concrete roads quality.Key words: asphalt concrete pavement; highway disease; construction technology; quality