公路工程沥青路面施工技术及质量控制策略分析

2023-09-26魏春艳

运输经理世界 2023年3期

关键词：集料摊铺沥青路面

魏春艳

（甘肃省兰州公路事业发展中心高速公路养护所，甘肃兰州 730000）

0 引言

公路是我国经济发展的重要载体，长期以来，由于缺乏科学的技术指导，无论是前期的施工，还是后期的养护，公路项目都不能充分发挥其自身的经济效益和社会效益。

目前，公路行业都已认识到较高的施工技术和相应的质量管理能够有效地提高公路工程的质量，因此，对其进行细致的分析是十分必要的。

1 沥青混凝土的分类

在日常公路面层施工中，沥青混凝土按其结构特点和材料组成原理可划分三种类型，每种结构均适用于不同区域和公路，其主要的结构性能和用途如下。

1.1 悬浮—密实结构

该结构的沥青混凝土结合强度较好，在温度升高时，可使其延展性能达到最优，且内部悬浮式结构更活跃。但由于内摩擦力较小，在承受较大荷载时，不能有效抵抗变形，通常适用于较低车流和较少轴载的次干路，典型代表为AC 型沥青混凝土。

1.2 骨架—空隙结构

该结构是指在沥青混凝土中含有较大的卵石，通常为单一级配的卵石，当完全混合后，沥青将其完全包裹起来，但单一级配卵石之间无法被有效地填满，形成一定的孔隙。因此，这种沥青混凝土的内摩擦力增加，可以承受一定的荷载，但由于其为单级配，黏性也相应降低。此类沥青混凝土主要以AM、OGFC 等为代表。

1.3 骨架—致密结构

该结构是指在沥青混凝土中的碎石为多级配，多级配的碎石可以互相嵌合，并具有一定的内摩擦力，并利用沥青对其进行有效的包裹，从而形成致密的结构。此类形式的沥青混凝土通常用于城市高等级公路和高速公路的面层，其内摩擦力高，黏聚力也随之增高，具有很好的稳定性与耐久性。

2 沥青路面常用材料

2.1 沥青混合料

沥青混合料是一种具有优良机械性能的弹性材料，其摊铺的路面光滑、无缝隙、振动小、噪声低、行驶舒适度高。此外，路面具有良好的耐磨性，不会产生强烈的反光，行车安全更有保障，施工和维护相对简便，且旧沥青混合料可再生利用。

2.2 集料的选择

粗集料：主要是指颗粒尺寸在2.36mm 以上的集料，粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。

细集料：颗粒尺寸在2.36mm 以下的集料，细集料包括天然砂、机制砂、石屑等。热拌沥青混合料中的细集料应选用高质量的天然砂或机制砂，而在砂土较少的地方，也可用石屑。

2.3 填料的选择

利用石灰岩或岩浆岩中的超基性岩等进行研磨形成矿粉。对于高速公路、一级公路：矿粉粒径小于0.6mm 的应该占100%，小于0.15mm 的应该占90%～100%，小于0.075mm 的应该占75%～100%。对于其他等级公路：矿粉粒径小于0.6mm 的应该占100%，小于0.15mm 的应该占90%～100%，小于0.075mm 的应该占70%～100%。通过添加石灰粉、水泥或磨细粉煤灰，可以改善矿粉的黏附力[1]。

3 施工质量控制的意义

3.1 保证施工的顺利进行

在公路工程沥青路面施工过程中，合理应用施工技术能有效地控制工程质量。如果发生了质量控制不到位的情况，就需要及时改善施工技术，防止施工过程中出现质量问题导致工程事故的发生。所以，在此层次上，既要确保施工计划和设计方案的合理性，还要对施工人员进行高效的分配安排，才能保证施工的顺利进行。

3.2 提升施工质量，满足公路建设要求

在施工中，既要确保资源的最优分配，又要充分调动工人的工作热情，使其积极参与到项目建设中。必须严格遵守施工规范，提升施工质量，从而提高工程的经济效益和社会效益。必须加强监督和管理，以确保工程的合理性，充分满足公路建设要求[2]。

3.3 提升对施工技术与质量控制的认识

一方面，要从保障公路建设的质量着手，尽量避免出现不合格工程。另一方面，要从促进社会和谐发展的角度出发，对施工技术、施工质量进行控制，尽量延长公路的使用寿命，并适度降低投入。高质量的公路施工，既保证了公路的畅通和安全，又能降低公路交通事故的发生。因此，必须明确公路工程质量水平对于我国社会经济发展具有的重要作用。施工单位必须不断提高质量与安全意识，严格按照设计及规范要求施工，不断优化创新施工技术，切实把推动社会发展放在第一位，更好地适应我国公路建设的发展需要，更好地满足我国社会经济的发展需要[3]。

4 公路工程沥青路面施工现存问题

4.1 缺乏完善的施工管理体系

尽管我国越来越重视公路的建设，但结合实际情况不难发现，在公路建设和管理上，仍远远落后于一些发达国家。同时，由于公路行政管理水平的限制，往往会造成公路建设中缺少统一的管理体系。尤其是在某些地方，公路工程多由当地的施工队负责，在施工中往往会发生各种各样的问题，比如偷工减料、降低标准等。这些问题的产生，本质上是因为建设项目的管理体系未能完全统一，没有形成系统的质量管理体系和评价体系。此外，从整体上看，目前我国的公路工程项目的总施工范围很大，在这样的大环境下，如果不能建立起一个统一的管理体系，就很难保证工程的顺利进行，更难保证工程的质量。

4.2 沥青路面施工质量控制不到位

众所周知，沥青路面施工是一个很重要的环节，在施工过程中，若不掌握好施工技术，则会造成沥青路面的整体质量达不到设计要求。沥青路面在摊铺完毕后往往会产生裂缝、坑槽、麻面等病害，此种质量等级的沥青路面将会对公路投入运营后的安全和稳定造成严重的影响，甚至会危及交通参与者的生命财产安全。另外，在搅拌混凝土的过程中，如果骨料太过细小，沥青混合料结构将会丧失许多支承框架，对以后公路的使用寿命和强度将造成很大的影响[4]。

4.3 水损害问题

在沥青路面施工过程中，由于受水的影响，其内部结构会发生改变，从而导致路面表面剥落，在气候因素、施工方案设计、施工技术等因素的影响下，可能会引起水损害问题。

4.4 车轮碾压与松散问题

在车轮长时间的碾压和高温的影响下，沥青薄膜的黏度会下降，很容易与其他物料脱开，从而产生松散问题[5]，容易在路面留下车辙，长时间会形成凹痕、变形等问题，从而对公路的正常使用造成很大的影响。

5 公路工程沥青路面施工技术

5.1 混合料搅拌技术

在公路工程沥青路面的施工中，混合料的搅拌技术是影响施工质量的关键因素。在制备混合料前，要注意搅拌的温度及搅拌时间。在此基础上，应注意控制加热温度、搅拌方式及混合料用量，以保证混合料满足工程需要。同时，要密切关注搅拌设备的状况，并对搅拌结束后的样品进行采样，利用马歇尔试验合理地调节混合料的配合比[6]。

5.2 沥青路面摊铺技术

在公路工程中，沥青路面的摊铺技术要求很高。首先，要严格地控制摊铺机的运行速度，以保证混合料摊铺均匀，并使路面的沥青黏结更加紧密。其次，在摊铺施工中，要指派专业的指导人员，以保证摊铺的质量；在施工过程中，如遇岔口，可采用人工配合机械进行摊铺、修整；在摊铺完毕后，应加强对路面质量的检查，如出现不均匀、松散等问题，应重新摊铺[7]。

5.3 沥青路面碾压施工技术

摊铺完毕后需要进行碾压。在碾压时，按照从外到内、从低到高的原则。相邻的两个碾压带必须重叠，重叠宽度为后轮宽度的1/2。对路边进行碾压时，应选择小型的振动压路机，并保证驱动轮与摊铺机的方向保持一致。碾压过程中，应尽量降低喷水量，避免沥青混凝土迅速冷却。在进行了初期的碾压后，还需要进行复压，以增强路面的紧实性。在复压时，应严格控制沥青温度，使之高于120℃，复压与初压的次序一致，并确保叠层宽度的一致性。一般要进行7 次左右的复压，碾压速度大约为4km/h，最终碾压时沥青温度应保持在90℃以上，并确保碾压后不留痕迹，保持平整。另外，在施工过程中可采取多种色彩标记的方法防止反复碾压、漏压等问题，以免造成路面沥青层不均匀。在碾压时，如果必须要改变车道，则应减速缓行，以免沥青推挤形成波形车辙。

5.4 沥青路面接缝施工技术

沥青路面的摊铺过程中，为防止纵向施工缝的出现，可以采用两台以上摊铺机成梯队进行联合作业，相邻两幅摊铺带需重叠5～10cm，同时采用热接茬法可以完全消除纵缝；对于横向施工缝的问题，可以先用双轮双振压路机进行横压，碾压时压路机位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度为15cm，然后每压一遍向新铺层方向移动15～20cm，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。在进行摊铺时，可采用钢结构压路机，并适当地加大沥青用量。

6 公路工程沥青路面施工质量控制策略分析

6.1 原材料质量的保证

沥青路面工程所需的原材料种类繁多，主要有沥青、矿粉等。为了保证大量原材料的品质，一定要对原材料质量进行严格的检验。挑选出几家符合原材料使用要求的供应商，进行综合的质量对比，再从中挑选出性价比最高的供应商。不仅要对原材料的型号、质量等进行严格的比对和检查，而且要有监理人的签名，检验合格后方能进入工地。在施工人员使用原材料的过程中，还要认真地对照和选择所使用的原材料。

6.2 制定科学合理的施工方案

在沥青路面工程中，施工单位应制定科学合理的施工方案，以确保工程质量。在制定方案之前，应详细调查施工场地的地形地貌，由于不同地区的地质条件不同，所需的施工技术也不尽相同，应根据具体的工程条件，选用适当的施工技术与方案[8]。

6.3 设备检查

在沥青路面施工过程中，需要大量的大型机械设备。在进行施工之前，必须对各种大型机械设备进行全面的检查，保证其能够正常运转，避免问题设备进入施工现场。机械设备发生故障时，要对其进行及时的处置，并排除设备的安全隐患，预防发生施工事故。要定期检查和保养机械设备，以保证其正常运行，提高工程的施工效率。

6.4 施工质量测评

在公路工程沥青路面施工中，质量检测和评价是保证工程质量的关键环节，可以在很大程度上决定项目的质量。包括对各种原材料的质量、混合料的温度和含水量、沥青面层的压实度等进行测试。

6.5 沥青混合料碾压质量控制

在碾压过程中，应严格控制碾压温度。在较高的碾压温度下，可以采取减少碾压次数的方法，以达到更好的碾压效果；在较低的碾压温度下，会在骨料颗粒的表面形成高黏性的沥青油膜，会大大降低路面的平整度和密实度。在施工中，若碾压速度过快，会降低压实质量；若碾压速度过慢，会降低施工效率。因此需要根据公路建设的不同要求合理确定碾压速度，以获得更好的碾压质量。