高速公路路面材料的性能及施工质量控制研究

中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙 410000

1 高速公路的基础路面结构及性能

当前绝大部分的高速公路路面往往以粗细集料填筑和沥青摊铺为主，整体的路面结构分为垫层、底基层、基层以及面层[1]，利用这种方式能够进一步提升高速公路的质量，同时延长其耐用性和使用寿命。从性能方面来看，粗细集料和沥青混合物远优于其他材料，不仅能够提升高速公路路面的抗压性能，还能进一步提高公路的利用率，避免道路塌陷等不良问题的发生。沥青混合材料可以应用于不同地形的高速公路建设，受周边环境的影响较小，对于恶劣天气具有较高的抵抗性能。结合我国的高速公路施工需求来看，沥青路面的使用率较高，该路面的性能较为优越，与常规的路面结构相比，沥青路面具有较好的承载力，能够打造连续性的无接缝路面，还可以全面提升路面的质量，延长高速公路的使用寿命。如果使用传统的水泥结构路面，其抗渗性能较差，在暴雨季节可能会导致路面水分渗入路基中，从而影响路基的稳定性。当前我国针对高速公路的沥青路面也有一系列的质量评价体系，不同路面类型和道路等级的指标权重如表1所示，由此能够鉴定出不同路面的材料性能是否可以满足公路的实际运行需求。

表1 不同路面使用性能评价指标（PQI）

2 当前高速公路路面质量存在的问题

影响高速公路施工质量的主要因素较多，不仅与路面施工选择的基础材料有关，还和材料生产过程中的相关细节有直接关系。不同的路面施工需要注意的点也有一定的差异性，这些细微的差异是影响路面质量的关键因素，这些因素可以总结为以下三种。

（1）材料选择问题。通过分析我国既有高速公路路面存在问题的相关资料，发现部分高速公路的路面材料中选用了较多的矿料，矿料虽然具有较强的颗粒黏性，但是在受到外界作用力的影响下，颗粒之间会存在一定程度的位移现象，导致整体路面结构的稳定性和可靠性下降，同时也会严重影响路基的承载性能。我国当前对高速公路路面材料的矿料比例有着严格的要求，但是在实际施工过程中受成本等多种因素的限制，对材料性能的要求不够苛刻，除了矿料比例不协调，还存在着天然砂砾颗粒参数不符合施工标准等问题。

（2）混凝土结构路面问题。混凝土路面的强度是由整体工程的安全系数决定的。由于高速公路的运营压力较大，超载现象时有发生，若混凝土材料自身的强度与相关规定不符，便会导致高速公路自身的服务职能被削减。大多数的混凝土路面存在着受损概率高的问题，但是由于成本及其他客观因素的影响，部分高速公路依旧利用混凝土作为主要的路面施工材料，这其中的缺陷尚未能进行针对性的优化。

（3）沥青结构路面问题。虽然沥青路面的优势较大，但是在实际的施工过程中还必须结合实际的交通条件和气候条件选择合适的沥青材料，只有这样才能够提升路面的整体性能，发挥沥青路面自身原有的优势和价值。当前沥青结构路面的主要问题以路面开裂、大面积车辙为主，而产生该种问题的主要因素在于施工材料的选择与实际施工需求不符，同时在施工过程中质量控制工作落实得不够彻底，其中存在较多的细节缺陷。沥青路面损坏类型及其权重如表2所示，以此来划分沥青路面问题的严重性和影响，这既能为当前沥青路面质量优化提供相关依据，又能成为检测路面质量的关键。

表2 沥青路面损坏类型及其权重

3 高速公路路面施工质量控制措施

（1）严格落实原材料粉尘管控。如果路面施工材料中夹带了大量的粉尘，会影响整体的路面施工质量和材料性能，因此在进行集料加工的过程中，必须落实合理且完善的除土管理工作，当前集料加工除土方式通常以山体除土和碎石除土为主[2]。前者主要指的是在进行山岩开采过程中，必须确保岩石干净整洁，清除地表杂质。后者需要对开采结束后的材料进行毛石处理。在这个过程中，由于毛石的冲击力较大，因此相关人员必须落实筛网质量控制，可以通过焊接槽钢的方式，避免滚落的毛石对筛网产生质量影响，此外还需要调整筛分网的角度，更好地实现毛石和碎土的筛分处理。当前在选择除尘方案的过程中，通常以强力引风机和洒水方案为主，相关工作人员必须明确具体的除尘位置，并在生产线中优化除尘设备，提升除尘的质量和效率。

（2）加强集料规格控制。落实集料规格控制主要涉及集料颗粒和集料尺寸这两方面的控制，主要的控制方案以优化破碎设备和筛分网的尺寸为主。在岩石开采的过程中，可以首选质量较好的岩石进行开采施工。还要结合实际的集料需求，选择合理的破碎方式，一级破碎主要以颚式破碎为主，二级破碎涵盖了冲击破碎、圆锥破碎以及反击破碎，不同的破碎方法会影响集料的形状和粒径。这其中冲击破碎简单易操作，破碎率高，颗粒的形状较为完好，给料粒径为10～70mm，反击破碎给料粒径为100～500mm，在实际的集料破碎过程中，需要结合实际的工程粒径需求来选择不同的破碎方式。在进行筛网尺寸控制的过程中，需要根据实际的集料粒径需求进行调整，同时也要结合沥青混合料的配比等级进行控制。长期执行筛分作业的设备由于筛分会导致筛网的孔径受到磨损而逐渐增大，因此需要落实阶段性的设备维护和管理，定期进行更换或者优化调整，确保筛分的质量能够得到控制。

（3）落实沥青混合料控制。沥青混合料是直接影响后期工程路面质量的关键，因此针对沥青混合料的控制，需要结合拌和阶段进行分析。首先在沥青混合料拌和的过程中，必须严格落实计量系统的标定管理，需要注意的是要在静态标定的环境下进行数值标定[3]，避免沥青混合料的运动状态对计量系统造成数值影响。可以利用插入式温度计来实现对拌和料的温度控制，利用温度传感器和测温系统实现对拌和阶段的温度控制，整体的拌和阶段温度控制如表3所示。

表3 沥青混合料拌和阶段温度控制 单位：℃

除此之外，在拌和结束后，沥青混合料的运输、摊铺阶段也要进行合理控制，并合理规划沥青拌和料的搅拌和运输时间，结合成本、时间以及路况来规划运输路线，避免出现拌和料离析现象。此外，要加强运输期间的温度控制，保证材料的性能不会受到损坏。运输至现场后需要按照一定的间隔卸料，接下来利用正确的方法进行摊铺管理，增强沥青混合料的凝固质量，落实沉降数值分析，通过性能检测来提升沥青路面的实际质量，尤其是要加强路面的平整度管理，避免出现跳车等情况，为后期的路面开裂控制奠定基础，从而为当前的高速公路运行服务提供安全保障。

4 结束语

综上所述，提升高速公路路面施工的质量是维持社会稳定性的重要途径，路面施工是高速公路建设的关键，因此必须严格控制路面材料的性能以及施工方法，提升施工管控的有效性，确保施工材料的性能符合实际施工需求。通过除尘管理、集料管理以及拌和施工管理来实现整体管控，确保路面施工可靠稳定，这样才能够提升整体工程的水平和质量。