沥青路面施工技术要求及其工艺分析

杨 铠

湖南高速公路建设开发有限公司常德管理处，湖南常德 415000

近年来，湖南省高速公路通车里程持续增加，对高速公路的养护要求不断提高。特别是随着早期通车高速公路路段的使用年限增加，沥青路面的技术状况不断下降，诸如车辙、裂缝、坑槽等病害的出现严重影响行车舒适性和安全性，必须开展相关维修工作。本文分析了沥青路面铣刨重铺施工工艺与技术要求，阐明了采用合理的技术方案以达到既保证养护质量、延长路面服务寿命，又减少养护成本，充分发挥道路经济和社会效益的思路。

1 工程概况

湖南省某高速公路，是湖南省“十五”期间公路建设重点项目之一，于2005年建成通车，主线全长160km，双向四车道，设计行车速度120、100、80km/h，路幅宽度采用28、26m两种形式，路面主要结构形式为4cm厚改性AK-13A 改性沥青抗滑上面层+6cm厚中粒式沥青砼AC-20中面层+8cm粗粒式沥青砼AC-25下面层+1cm厚沥青稀层、透层+36cm5%水稳碎石基层+18cm4%水稳砂砾底基层。随着近年来该高速公路通车年限达到10年以上，车流量逐年增加，沥青路面部分路段出现了不同程度的损坏，给行车舒适性和安全性造成了较大的影响，必须进行维修。

2 主要病害及成因分析

根据现场调查结果分析显示，此公路沥青路面病害包括两种。

2.1 车辙病害

本高速公路全线高程起伏较大，属于山岭重丘区，局部纵坡长、坡度大，产生严重车辙，根据现场测量辙槽最深达20mm以上。根据现场实际调查和车辙病害量测情况来看，该车辙主要为流变型车辙（图1）。

图1 局部路段行车道车辙病害

对车辙病害出现原因进行分析发现，此路面上面层采用的均是改性沥青，整体高温稳定性差，同时此为山区高速，存在较多的长大纵坡，以致于局部位置出现明显流变失稳车辙，即：高温下沥青混合料粘结力下降，车轮驶过时沥青材料出现横向位移。

2.2 裂缝类病害

本高速公路破损状况整体较好，但局部位置出现了较为明显的纵、横向裂缝（图2）。

图2 局部路段裂缝病害

取芯表明：沥青路面产生的纵向裂缝是从路表面开始的，一步步的往下发展，称为“表面裂缝”，主要出现在轮迹带处。根据原因分析显示，道路表面层沥青极易老化，同时随着通车时间的增加，其极限拉伸应变不断减小，其主要是在车辆荷载作用下车轮处剪应力超过面层沥青混合料抗剪强度。此外，根据公路施工过程可知，沥青面层施工与基层、绿化、边坡等存在交叉的情况，由此极易出现层间污染问题，直接导致沥青表面与中、下面层等脱开，并在运行中产生表面裂缝。横向裂缝通常认为是反射裂缝，自下而上发展，由半刚性基层温缩或者干缩产生的裂缝反射至面层而来。

3 沥青路面处治方案

目前省内沥青路面病害处治方案主要有AC加铺罩面、超薄磨耗层罩面、就地热再生、铣刨重铺等。考虑本条高速公路原路面车辙较深（>20mm），如采用罩面处治方案需预先对车辙进行预处治，否则容易导致辙槽位置碾压不密实，而预处治费工费料；就地热再生处治无法对裂缝特别是横向反射裂缝有效处治。

因此，经比选，该路面病害处治工艺采用了铣刨重铺处治，深度为表面层4cm，铣刨后存在裂缝的部分以抗裂贴处理，撒布0.8kg/m2改性乳化沥青粘层油，重铺4cm改性沥青AC-13C沥青砼，新、老沥青横向接缝位置以双面贴粘结，局部位置裂缝综合处治采用焊缝工艺。

4 沥青路面施工工艺与技术要求

4.1 沥青路面施工工艺流程

AC-13铣刨重铺工艺流程如下图3所示。

图3 AC-13铣刨重铺工艺流程示意图

4.2 AC-13铣刨重铺施工技术要求

4.2.1 铣刨工艺要求

本工程路面铣刨采用德国Wirtgen2000及以上型号铣刨机，工艺要求如下：

（1）派设1名现场工程师，参与整个技术、质量管理；

（2）由现场工程师根据实际情况确定铣刨路段、各段宽度；

（3）铣刨需确保纵向边线顺适，以标线作为行走控制线；

（4）做好铣刨深度控制，要求横向顺直，约2%坡度：①有车辙、中间/两边无隆起：行车道分两次铣刨，每次铣刨4cm深；②车辙过深、存在拥包，增加铣刨深度；

（5）控制铣刨用水量，要求碴料潮而不湿、铣刨后无水迹；

（6）清碴：清碴设备+人工清理（16人），配置1台运碴车；

（7）除尘：吹风除尘，选用进口防火吹风机，要求用手触摸铣刨面，手不粘灰方为完成除尘工作。

4.2.2 沥青混合料拌和要求

本项目要求采用间歇式拌和机，冷料仓、热料仓不少于4个。

拌合楼采用液体燃料，改性沥青、集料加热温度分别控制在170～180℃、180～200℃；混合料拌和时间≥60s（干拌≥10s）；混合料出料温度170～185℃。

4.2.3 沥青混合料运输要求

采用大吨位自卸汽车进行沥青混合料运输，车厢中必须涂抹好隔离层、防粘剂等。摊铺开始时，保证不少于5辆的运料车等候卸料，运料车应停在摊铺机前100～300mm处，空档等候，摊铺机推动其前进缓缓卸料。

4.2.4 沥青混合料摊铺要求

（1）摊铺前，撒布改性乳化沥青粘层油，要求0.8kg/m2，乳化沥青破乳后开始摊铺；

（2）摊铺机预热0.5～1h，慰平板温度≥100℃，行驶速度1～3m/min，整个摊铺过程要求均匀、连续不间断；

（3）摊铺温度≥160℃，试摊确定松铺系数。

4.2.5 沥青混合料压实要求

本工程配备2台双光轮双驱动振动压路机（要求自重≥13t）、两台胶轮压路机（要求自重≥25t）。碾压必须缓慢、均匀，压路机驱动轮面向摊铺机，具体要求见表1。

表1 碾压要求

4.2.6 表面层纵、横向施工缝处理

纵向接缝：摊铺前，切割面上涂乳化沥青粘层油，用量：0.8kg/m2。

横向接缝：采用高分子聚合物双面贴处理。

4.2.7 中面层裂缝处理

重度裂缝（宽度>10mm）、中度裂缝（3mm≤宽度≤10mm）：裂缝开槽处理、裂缝清理、裂缝填封、粘贴抗裂贴。

细微裂缝（宽度＜3mm）：洒布改性乳化沥青粘层油进行修复。

4.2.8 质量的控制与验收

按JTGE 20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》的标准方法进行。具体需满足表2要求，确保混合料质量。检测频率为每台班至少1次。

表2 级配与油石比允许误差范围

（1）外观鉴定。①表面平整密实，无泛油、松散、裂缝、明显离析；②沥青混合料应均匀一致，无花白，无粗细料分离和结团成块现象；③纵、横向接缝处与原路面应粘结密实、平顺。

（2）实测项目。沥青路面铣刨摊铺实测包括：压实度、平整度、渗水系数、构造深度、厚度、宽度、横坡，所有项目均需经检测满足规定要求。

5 结语

综上所述，沥青路面工期短、行车舒适、养护维修简便，近年来已成为各国高等级路面的主要形式。沥青路面施工材料众多、机械设备多种多样，工艺不尽相同，对此必须根据高速公路地理位置、气候条件等，合理制定施工方案，严格按照技术要求落实各个工序作业，保证路面质量满足要求。