沥青路面施工技术在公路工程建设中的应用

2021-11-16陈冰

智能城市 2021年19期

陈冰

（中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西西安 712000）

沥青路面具有诸多优势，最为显著的有坚固性良好、渗透性良好、耐久性良好等，即使长期承受较大的荷载重量，沥青路面一般也不会发生变形，运营过程的管理工作也较为简单、方便。但沥青路面对温度极其敏感，施工过程中一旦管理不善，会出现混凝土离析问题，对整个公路工程质量造成巨大影响。

1 工程案例

新元高速公路改扩建工程横跨河北省新乐市和正定高新区，道路里程22.47 km，由原来的双向四车道改建为双向六车道，分别从道路两侧各新增1道3.75 m宽车道，路面宽度由原来的27 m扩宽为34.5 m。路面结构整体厚度为74 cm，结构由下到上分别为底基层、下基层、上基层、下面层、中面层和上面层，施工材料分别为三层18 cm厚水稳碎石、密集配沥青碎石（ATB-25）、橡胶沥青（ARHW-20）和沥青玛蹄脂碎石（SMA-13）。项目施工中，先摊铺新增车道下面层和中面层，再整体罩面。

2 公路工程沥青路面施工技术应用

2.1 混合料配比技术

（1）设计目标配合比。

在堆放物料的不同地方抽取物料，根据物料性能的平均值设计目标配合比。

（2）设计生产配合比。

分别在每一个拌和楼的热料仓中抽取适量沥青粗集料样品，合理调整冷料仓的转速以及冷料仓上料比，保持冷料仓供料比平衡。

（3）对混合料进行拌和。

待拌和机稳定后，立即开展马歇尔试验和抽提试验，利用这两个试验确定最佳的沥青用量。待混合料摊铺至路面，需要检验人员以钻孔取芯的方式检验沥青路面的压实度和孔隙率。

2.2 混合料拌和技术

（1）施工材料管理。

沥青混凝土材料构成较为复杂，只有以特定的比例将特定的物料拌和在一起，才能得到符合应用要求的混合料，为了保证沥青混凝土材料的质量，必须加强对各种原材料的管理，设置专门的管理人员，所有集料分类堆放，采取必要的防潮、防晒措施。在堆放和管理集料的过程中，现场集料管理人员务必配合质检部门做好集料的抽检工作。

（2）配合比控制。

为了保证沥青混合料配合比设计的合理性，应严格按照流程设计确定沥青混合料配合比：根据道路工程施工要求精心设计→试验论证→试验段施工确定。

为了提高公路面层混合料性质的均匀性和稳定性，项目施工团队必须严格按照该流程设计确定沥青混合料配比，注意控制每一种集料的用量。

（3）混合料温度的管控。

所有混合料都要经过升温才能投入拌和楼中拌和，沥青的加热升温大多通过导热油实现。一般情况下，沥青混合料出料时的温度需要控制在160～170 ℃，只有严格控制混合料的温度，才能有效避免超温料或花白料的出现。只要料温超过180 ℃，即按废料处理，完成拌和的混合料运至施工现场的温度必须超过140 ℃。

摊铺和碾压施工中，混合料的温度一般需要控制在130～140 ℃、≥120 ℃为最佳，完成碾压施工后，混合料温度一般也必须超过90 ℃。如果沥青混合料的拌和工作已经完成，但因为其他因素的影响不能立即投入施工使用，应立即对其进行仓储和保温，如果仓储保温的时间超过6 h，也应按废料处理[1]。

2.3 沥青路面摊铺技术

我国摊铺施工主要采用履带式摊铺机，摊铺作业中，摊铺速度控制在2～6 m/min，保证整个摊铺过程的均匀性和稳定性，相邻摊铺机在作业中应该保持前后错开10～20 m的距离，两个摊铺机的搭接宽度一般为5～10 cm。摊铺作业施工中，交叉口的位置一般不需要进行修整和处理，如果需要额外进行人工找补，应在专业技术人员的指挥下完成。完成摊铺作业后，针对质量不合格的位置，需要重新进行摊铺，保证整个公路路面的摊铺施工作业质量。

2.4 沥青路面碾压施工技术

完成沥青混合料摊铺后需要对其进行碾压，碾压施工一般分三个环节进行，即初压、复压、终压，为了防止出现重复碾压和漏压的问题，碾压一般需要使用标线加以标注。碾压施工中需要格外注意车辆车道的变化，对于已经完成碾压的路段，压路机应停止振动，完成变道后才能继续保持匀速缓慢前进，避免损坏已经碾压成型的沥青路面。

2.5 沥青路面接缝技术

沥青路面施工作业过程中，经常会出现纵横向的施工缝，施工缝的出现会影响沥青路面整体施工质量，为此必须加强对沥青路面纵横缝的处理。针对纵向施工缝的处理，一般需要用2台摊铺机配合作业，在已经完成摊铺作业的混合料中预留20～30 cm宽的区域，这个区域暂时不进行碾压，作为后续摊铺部分的高程基准面；后续部分摊铺完成后进行骑缝碾压作业，消除缝迹，保证纵向施工缝的处理效果。

针对横向施工缝，一般采用平接缝的处理方式，沿着缝隙设置3 m直尺，呈悬臂状，切割直尺脱落的位置（横向施工缝的处理位置），切割设备一般为锯缝机，切缝要垂直于道路中线，清理干净后在端部涂黏层沥青继续摊铺，摊铺时调整好预留高度，碾压采用横向碾压，压路机位于已经压实的路面上，伸入新铺层的宽度为15 cm，每压一遍向新铺混合料方向移动15～20 cm，直至压路机全部在新铺层上为止，改为纵向碾压，提高施工缝的有效性[2]。

3 公路工程沥青路面施工质量控制分析

3.1 混合料的运输质量控制

热拌沥青混合料的输送一般采用大吨位运料车完成，运送过程中为了防止损坏基层，运料车在行驶过程中不得紧急制动、不得急转弯。在运用拌和机装料时，如果需要挪动其位置，应尽量保持平衡装料，防止粗集料发生离析问题。所有运料车都要覆盖篷布，避免混合料被污染、日晒和雨淋，如果施工过程中应用改性沥青混合料，则需要应用苫布对其加以覆盖。

3.2 混合料摊铺质量控制

摊铺作业施工前0.5～1 h预热摊铺机，摊铺机的预热温度需要超过100 ℃。开始摊铺后，应尽量选择温度较高的沥青混合料，根据气温和沥青黏度选择合适的沥青。改性沥青混合料的摊铺温度应比普通沥青混合料摊铺温度高10～20 ℃。摊铺机自动找平的过程中，基层、上面层和中面层的控制方法不一样，基层的高程控制一般应用钢丝绳引导的方法，上面层高程的控制一般应用平衡梁法进行控制，中面层高程的控制方法相对灵活。

完成沥青混合料的摊铺施工后，应及时进行碾压施工，配置足够数量的压路机，旨在减少碾压长度。碾压施工尽量集中进行，碾压施工中尽量减少车辆的停顿现象，混合料摊铺时间过长，表面品质会受到影响，影响整个沥青路面的摊铺质量。

3.3 沥青混合料碾压质量控制

沥青路面碾压施工中，需要控制的主要因素有碾压温度、压实层厚度、压实速度和遍数、压路机振幅和频率。

碾压施工控制因素如图1所示。

图1 碾压施工中主要控制因素

沥青混合料碾压施工中，一定要严格控制混合料的碾压温度，如果混合料温度较高，应尽量减少碾压遍数，保证路面压实效果。碾压作业中，碾压设备的钢轮可能会出现黏结混合料的状况，造成较为严重的料推移现象，影响路面整体压实效果。可以在钢轮上喷洒表面活性剂雾状水，以保证碾压过程不黏轮。如果碾压施工中，混合料温度较低，集料表面沥青油膜的黏度会增加，影响路面平整度和压实度[3]。

碾压施工中如果碾压设备的速度行驶过快，代表混合料碾压不密实，会增加碾压的遍数，必须严格控制碾压速度，保证碾压质量。压路机的频率和振幅也会对碾压施工质量产生直接影响，只有控制压路机的振动频率和混合料的自振频率相近，才能促进共振现象的出现，有效提升混合料压实效果。施工实践证明，压实设备的振动频率控制在33～50 Hz范围为最佳。

3.4 材料采购、检测方面的质量控制

沥青混合料主要成分为沥青、机制砂、矿粉、石屑。为了保证沥青路面施工质量，应加强对各种集料质量的采购质量控制，组织专业的人员对采购的集料进行试验和检测，对于质量检测不合格的材料，应严禁其进入施工现场。还要加强对施工设备状态的检查，特别是运输设备、混合料拌和设备、碾压设备、摊铺设备等，确保其处于最佳的运行状态。