市政道路维护工程沥青混凝土面层施工技术研究

蔡 晟

(中交建宏峰集团有限公司 福建莆田 351100)

0 引言

随着沥青施工技术的不断发展，沥青混凝土在城市道路路面施工中越来越广泛应用。近年来，随着交通量日益增加，市政道路维护工作日益增多，沥青混凝土路面是市政道路维护工作重中之重。针对工程施工中存在的质量问题，加强对沥青混凝土施工技术、质量控制的管理，可以减少质量问题的产生，达到提高沥青混凝土路面使用寿命，节省成本、节能环保的目的。基于此，本文拟探讨市政道路维护工程沥青混凝土面层施工技术，期为同类工程施工提供他山之石。

1 沥青混凝土面层施工前的准备工作

1.1 施工准备

(1)人员：选择有施工经验和技术力量过硬的施工班组，配置足够人员，在关键工序配备责任心强、技术较好的人员，是保证施工质量的重要因素。

(2)材料：配备专职质检员对进场材料进行检验，确保质量符合标准。

(3)机械：设备使用前要加强保养，确保设备完好率。同时，应备好备用机械及应急设备，并做好应急方案的重复论证，保证切实可行。

1.2 基层质量验收

首先做好与沥青面层直接连接的基层路面修整检验工作，夯实基层,清理垃圾,平整路面，使基层的各项指标满足设计及施工规范要求。

2 沥青混凝土面层施工质量控制要点

2.1 沥青拌合

严格按照设计配合比拌和沥青混合料，使用的各种材料质量必须符合设计要求。沥青拌和需要控制拌和温度和各种材料比例，根据不同种类的沥青拌合料，采取不同的质量标准，严格按照实验数据进行控制；同时，控制好运输车装料顺序、数量，这是保证质量的第一步，也是保证整体质量的坚实基础。

2.2 摊铺质量控制

调整摊铺机的施工控制参数，根据摊铺机机械性能结合试验段的施工数据，调整设置最佳的施工参数，选用技术含量高且性能可靠的摊铺机施工，优选非接触平衡梁摊铺机[1]。

摊铺机在摊铺之前要将其预热至100℃以上。摊铺采用逐步卸料方式，卸料车的拌合料要均匀缓慢，从车厢后部开始沿车厢底部缓慢滑入摊铺机收料槽，严禁运输车碰撞摊铺机。机械操作人员要技术熟练，能合理控制摊铺速度，保证匀速进行，中途不得出现停顿或加速现象，以免影响摊铺质量。同时，应控制摊铺时间，减少材料热量损失，以避免影响碾压作业质量。对于检查井以及雨水口，道路宽度变化段或者弧线段，大型施工机具无法施工的地方，可以采用人工进行铺筑，但需要注意铺料方式,配合小型压实机具碾压密实，保证施工质量。

2.3 碾压施工

碾压工作一般分为3步,首先是初压,根据沥青种类和施工气候条件，选择合适的摊铺温度，改性沥青和普通沥青摊铺温度要有所不同。其次是复压,复压紧跟初压进行，要严格保证碾压温度。最后是终压,选择钢轮压路机碾压，震动压路机要关闭震动，采取静压，消除轮迹。

碾压过程应保持匀速和压力均衡,碾压方向要保持直线作业，不得随意变换,动力轮面向摊铺机并且禁止在路面上转弯掉头。如施工情况特殊，确需在路面掉头，应在沥青混凝土成型后方可操作，且采取多次少量原则。而且，在碾压的同时要采取相应措施，例如喷晒水雾于碾压轮，避免粘轮，保持施工顺畅[3]。

2.4 施工中接缝的处理

沥青路面施工接缝处理，可分为热接缝和冷接缝两种接缝施工技术。热接缝技术一般是在使用2台以上摊铺机并列同时施工时采用,此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,碾压时碾轮的大部分在热料车道上；要在未压实车道邻近接缝处多铺一些料,这样碾压后就有一个较高的密度，大约有152mm重叠在冷料车道上。这种接缝一般不需要特殊处理，掌控好后摊铺机之间的前后距离并及时碾压即可。第二种接缝为前后两次施工直接的冷接缝，如图1所示。对于这一类的接缝，应尽可能采用平接缝，采用机械切割，使其成直角连接。在施工时要涂刷粘层油，等接槎软化后，先横向再纵向碾压。

图1 接缝细节处理

3 沥青混凝土面层裂缝通病及坑槽病害成因分析

3.1 裂缝问题

采用沥青混凝土作为路面层的城镇道路，因原材料质量问题或者施工工艺、施工过程质量控制不严、施工作业人员质量意识淡薄及操作水平等原因，或是交通量、车辆荷载过大，局部应力集中等因素，致使沥青面层出现各种各样的裂缝。与裂缝成因一一对应，大致为以下几类：

(1)道路横向裂缝

主要是因为沥青质量不合格，或是施工中的横向施工缝处理过程未按照施工工艺流程，最终体现为沥青面层的收缩超过沥青材料的极限变形值，从而产生长短不一的横向裂缝，如图2所示。

图2 横向裂缝

(2)纵向裂缝

产生的原因主要有：道路基层分幅填筑材料性能差异，压实度不满足要求，填土高度过高致使基层不均匀沉降；沥青面层施工时，路面分幅施工且施工缝处理不当，整幅施工时梯队长度过长，接缝处碾压滞后或碾压时沥青混凝土温度偏低，体现为规则或不规则的纵向裂缝,如图3所示。

图3 纵向裂缝

(3)网状裂缝

当纵向裂缝和横向裂缝的宽度和数量达到一定程度后，再经过外界环境的侵蚀，例如雨水浸泡等，就会发展成网状裂缝，主要体现在裂缝面积大于1m2，纵横交错，如图4所示。

图4 网状裂缝

(4)反射裂缝

沥青混凝土的反射裂缝，一般是因为下承层存在质量缺陷，在长期荷载作用及外界环境影响下出现裂缝，这些裂缝逐渐向上层传递和扩展，使上面层产生走向一致的裂缝。此类裂缝一般对道路危害比较大，如不及时处理，会大大缩短道路的使用寿命并增加行车安全隐患。

3.2 沥青施工中有关坑槽病害的成因分析

根据长期施工经验及实践得知，施工中沥青原材料质量问题：如集料含泥量过大，沥青路用性能偏下限及沥青拌和温度控制不严，将导致沥青混凝土粘结力不足，在沥青面层与接触物的长期摩擦和荷载的反复冲击下，沥青混凝土中的胶结材料会逐渐剥落，进而引起沥青混凝土中的骨料分离形成坑槽，如图5所示。

图5 坑槽病害

基于沥青路面坑槽成因可知，行车量大、尤其是货物运输存在超载超速行驶的线路，在天气炎热且高温持续时间长的路段，因为荷载反复作用，以及一天中温差变化引起沥青内部结构发生一定的变形，使得沥青结构层受力性能在一天中不断变化，再伴随货运行车荷载反复冲击，会加速坑槽病害出现并缩短路面层使用寿命。

3.3 松散病害的成因分析

沥青混凝土碾压成型后，在胶结材料的作用下，碾压过程会使沥青混合料中粒径较小颗粒上浮，使其成型后能在上表面形成一层极为密实结构，对整个沥青面层起保护作用。

沥青混凝土产生松散病害原因：一是沥青混凝土拌和过程中粘合剂不足,使粘结力达不到要求；二是由于沥青拌和过程中温度控制装置出现问题，使拌和温度过高，破坏了沥青的结构降低粘结性能，致使面层结构破坏，表现未松散，承载力不足，如图6～图7所示。

图6 早期松散

图7 松散引起后期坑槽

4 沥青混凝土面层施工质量预防控制措施

纵观沥青施工全过程各个施工环节可以得知，沥青混凝土裂缝的产生主要集中在原材料的质量控制环节，施工过程产生的施工缝或者热接缝的处理环节，以及碾压完成后沥青混凝土的封闭养护和开放交通环节。因此，应针对各环节的具体施工步骤，加强质量控制，提前制定预防措施，确保沥青混凝土面层施工质量符合要求。

4.1 施工阶段裂缝预防措施

(1)基层施工质量是关键。派专人对各工序质量进行检查，应严格按质量标准进行验收，以确保基层的施工质量符合要求。当基层质量达不到要求时，应征得设计单位同意采取相应措施进行加固，例如基层钻孔注浆，添加土工合成材料等，以促使基层质量达到设计要求。

(2)施工作业阶段应采用一次全宽铺筑。目前市面上已经有带智能装置设备的摊铺机，从技术角度分析该机具有可操作性。选择技术先进的摊铺机，采用机载设备与临时基站相结合的方式，实时传送施工控制数据，可以对摊铺的宽度，线路的高层及线路的位置适时做出自动调整，可大大提升施工速度并保证施工质量，对于预防减少裂缝有重要作用，如图8所示。

图8 一次全宽铺筑

4.2 碾压完成后裂缝预防措施

在控制沥青性能未满足要求之前不得开放交通。如果交通条件允许，应适当延长保温养护时间，等温度降低到自然温度时再开放交通，防止在沥青温度过高时重型车辆碾压致使产生裂缝。道路正常通行时，应引导车辆严格按照分幅通行。

4.3 坑槽问题预防措施

坑槽问题的预防，应该从第一步施工阶段开始。首先要做好基层的清理工作，保证基层清理干净，基层材料符合要求且受力性能良好。其次，因坑槽问题的出现与松散问题密不可分，一般松散问题出现时，后期会伴随坑槽问题的出现，因此要针对松散病害采取措施，保证沥青混合料拌和的均匀性，并监控施工过程每个环节沥青混凝土的温度。第三，当基层不满足承载力要求时，应采取相应措施进行补强。比如，可以借鉴水泥混凝土路面的处理方法，采用钻孔注浆联合铺设土工织物的手段补强，从根本上解决沥青坑槽问题。

坑槽处理一般按照以下原则进行。第一步，划定维修面。确定路面破损部分的边界和深度，按照“圆洞方补”原则，划定坑槽维修面。维修面成矩形，四周同路面标线平行或垂直，范围要在实际坑槽边缘适当外扩。第二步，坑槽处理。利用工具沿划定的边线垂直切缝，完成后用工具从中间向四边开挖并清理废弃的沥青混合料。当处理深度较大时，后续施工考虑分层碾压，凿除面要做成台阶。对底面病害进行适当处理，松散部位除干净再回填修补料压实，裂缝处理后，清扫干净并用吹风机等设备让坑槽保持干燥，方可继续施工。第三步，坑槽修补。首先在坑槽四周接触面涂刷粘层油，同时注意选用粘层油的沥青种类均匀涂刷，并注意用量满足要求；然后，选择质量性能好的冷补沥青材料，如条件允许也可以采用热拌沥青混合料[2]。填料时，应从坑槽四周向中间布料，然后采用小型机具压实，碾压顺序同布料顺序。第四步，清理现场开放交通，采用冷补混合料清理后即可开放交通，热拌混合料清理完成后应按要求进行养护，满足要求后方可开放交通。

5 结语

综上，本文详细介绍了市政道路维护施工中沥青混凝土面层施工中存在的一些常见质量问题，重点分析了其产生原因并提出了预防措施。文中涉及的问题，涵盖了原材料、施工中的各个环节、各个工序等的方面，其质量在施工中还有很大的挖掘潜力和提升空间。城镇道路作为国家建设的经济命脉，关乎民众生活的民生工程，因此要求施工从业人员要从思想上高度重视，严格按照施工作业程序施工，进一步提升市政道路沥青混凝土面层使用性能和耐久性，以创造更大的经济效益和社会效益。