高速公路沥青路面施工技术研究

2023-10-20刘俊

运输经理世界 2023年16期

刘俊

（保利长大工程有限公司，广东广州 510620）

0 引言

随着经济的发展，交通流量急剧上升，货物运输车辆越来越多，这给沥青路面带来了严峻的挑战，许多高速公路在开放后出现了早期损毁、表面服务质量下降以及驾乘体验变差等问题。为确保施工的有效实施，必须采取全面的技术措施，实行严谨的科学管理，并加强对现场的监督和控制，细致地安排施工，从而提升道路建设的整体质量。

1 沥青路面的特点

沥青路面是一种由沥青材料铺筑的道路，公路施工中最常用的沥青类型为石油沥青，其技术要求如表1所示。沥青路面无缝平整，粗糙度较高，行驶时产生的噪声较小，非常舒适安全。

表1 道路石油沥青技术要求

不过受到水汽的影响时，沥青材料会变得不稳定，导致沥青与集料颗粒之间的黏结力下降。这种情况下，松散的集料颗粒会随着滚动的车轮流失，导致道路上出现各种大小的凹陷，这就是常说的“水损害”。

“水损害”的主要影响因素包括：沥青混合料的空隙率过大；排水系统存在缺陷，使得水分在路面结构中持续积聚；汽车行驶带来的冲击力等。

2 沥青路面常见病害及成因分析

2.1 沥青路面裂缝成因

在高速公路沥青路面上，最常见的问题之一便是裂缝，包括横向裂缝、纵向裂缝、龟裂和块状裂纹。横向和纵向裂缝会严重降低沥青路面的使用性能，给行车安全带来极大的危险。沥青路面裂缝产生的主要原因如下：第一，压实质量未达到规定标准。由于施工机械型号不合适、碾压遍数不足或混合料温度未达到规定标准，使得沥青混合料的压实度大幅降低，这会严重影响沥青路面的质量，甚至会出现长期开裂现象。第二，碾压施工质量不合格，使得接缝处的密实度大大降低，这也是接缝开裂的主要原因之一。此外，环境因素、荷载作用以及地基不平整等也会导致沥青路面出现裂缝。

2.2 沥青路面车辙成因

随着时间的推移，沥青路面会受到内部和外部因素的共同影响，导致出现永久性变形，表现为沿行车轮迹产生的纵向带状凹槽[1]。导致路面结构受损的因素有很多，其中自然气候因素和车辆荷载的影响最大。随着外界温度的上升，沥青路面结构会变软，加上车辆荷载的作用，会导致路面结构发生变形，从而产生车辙。此外，若使用的原材料质量低劣、施工技术落后、交通拥堵严重、质量控制不力等，也会使沥青路面出现车辙问题。

2.3 沥青路面泛油成因

当高速公路的沥青路面受到泛油的侵蚀，将严重损害其使用质量，并且会削弱车轮与道路表面的摩擦力，进一步增加驾驶者的安全风险。原因主要有两个方面：其一，沥青混合料的配合比不恰当，导致后期施工时材料的密实性受到影响，从而引发泛油病害。其二，缺乏良好的养护管理，也会导致后期道路的使用过程中出现泛油的问题。因此，为避免泛油现象的出现，需要合理确定沥青混合料的配合比，并加强后期的养护维修，以保证沥青路面的使用安全性。

2.4 沥青路面坑槽成因

若是缺乏及时的养护和维修，沥青路面坑槽问题得不到有效解决，可能会导致路面结构严重受损，最常见的原因有：其一，由于水的侵蚀，沥青路面的结构可能会受到严重的损害，表现为产生大量裂缝。如果没有及时进行维修，雨水和其他积水会渗入路面，且在上方汽车的持续冲击下，基础材料可能会被高压水冲刷，造成翻浆，最终导致路面材料剥离，形成深深的凹陷。其二，汽车行驶时，由于各种原因，如汽车故障，大量机油和柴油会洒落到路面上，导致沥青被油分解，使沥青混合料失去本来的黏结力，从而形成坑槽。

2.5 沥青路面松散成因

高速公路沥青路面松散问题较为普遍，该问题会导致道路表面的粗糙、凹陷，降低驾驶者的舒适度和安全性。而路面松散的成因大多与施工过程有关。例如，施工时可能存在材料离析现象，导致混凝土的黏结力不够，进而导致路面松散。此外，可能与沥青材料的质量有关，如沥青材料的黏稠度、用量或含水率没有达到规定标准。

3 公路沥青路面施工技术要点

3.1 加大对沥青混合料质量的控制力度

在制备沥青混合料的过程中，为了确保其质量符合国家和有关部门的规定标准，工作人员必须仔细研究配合比，严格遵守生产流程进行材料拌和，严格控制沥青混合料的拌和温度和时间，并进行相关检测，以确保其质量达到施工标准。同时，要密切关注相关指数的变化（见图1），如果发现任何异常，必须立即采取科学措施及时解决问题。

图1 沥青用量与各项指标的关系曲线

3.2 路面摊铺

进行路面摊铺操作时，应该根据所需的厚度、宽度和搅拌器的产出量，调整道路铺装机的运转速度[2]。施工过程中，应按照规定步骤和速度一次性完成摊铺，并保持表面平整。通常情况下，沥青路面摊铺不需要人工修补，但是如果遇到交叉路口或其他特殊地段，使得机械操作受到限制，则必须采取人工修补手段，对道路进行维护和修复。如果发现有大量的瑕疵，必须对道路表层的混凝土进行修补。在高速公路路面面层摊铺工作中，采用雪橇式摊铺厚度控制方式，可以有效提高平整度。此外，在多层混合料铺设过程中，应当将上下层接缝错开，横向接缝错开的距离保持在1m 左右，纵向接缝上下错开的距离保持在15cm 左右，以保证路面质量和稳定性。为了提升沥青路面的施工质量，在路面摊铺环节应加强对平整度和压实度的控制。此外，为了确保施工的顺利进行，必须对使用的机械设备进行合理的管理，并对施工设备的一些参数进行合理调整，以确保相关机械设备处于良好的运行状态，确保施工质量。

3.3 沥青混合料的碾压

为保证道路质量，碾压施工应尽快完成。施工时，应确保压路机的运行轨迹与摊铺机的运行轨迹相同。初步碾压完成后，施工人员应立即检查道路状态。如果发现道路存在裂缝或不平坦的情况，应立即采取措施纠正。复压宜采用重型轮胎压路机或振动压路机，一般需碾压4～6次，确保压实度达到相关要求。完成复压后，应使用双轮缸筒压路机进行终压，以消除路面表面的不平整情况。

3.4 加强高速公路沥青路面养护工作

高速公路路面养护工作对改善沥青路面的状况至关重要。因此，在进行路面养护施工时，应采取有效的措施，以保证路面质量，进而为民众提供安全、舒适的通行环境。第一，为了保证高速公路的安全性和可靠性，养护人员应该提前采取预防措施，进行有计划、有目的的预防性养护，以减少路面病害的发生率，并对裂缝等进行必要的维修，以改善交通环境，延长高速公路的使用寿命，减少养护次数，节省资金投入。第二，在高速公路养护过程中，应该重点关注那些不稳定、存在严重质量问题的路段，并采取针对性的措施，提升沥青路面的承载能力。一种常见的做法是使用桩基础，另一种是使用灌浆技术来增强基础的牢固性。这样可以有效防止路基沉降，保障路面的平整度和稳定性。

4 高速公路沥青路面施工质量控制要点

在沥青路面施工中，质量控制是至关重要的环节。为确保路面工程的施工质量达到设计要求，减少维修频率，延长道路使用寿命，需要对施工过程进行严格的质量控制。

4.1 原材料控制

首先，沥青的类型和性质必须符合设计要求，包括其黏度、软化点、延度等物理性质，以及抗老化、耐磨损等性能；沥青的贮存也非常重要，必须避免其接触到空气和阳光，以防止其氧化老化。其次，砂石料的颗粒级配应符合设计要求，应清洁无杂质，否则可能影响沥青混合料的黏结性，以保证沥青混合料的和易性和强度。再次，矿粉应具备良好的粒度分布和表面活性，这样能提高沥青混合料的和易性和强度；添加剂（如抗裂剂、抗老化剂、改性剂等）应根据设计要求选择。最后，水质应清洁，pH 值应在正常范围内，不应含有影响沥青混合料性能的杂质。

4.2 混合料制备控制

第一，混合料的制备设备应保持良好的工作状态，操作人员应经过专业培训。第二，混合料的制备应严格按照设计配比进行，防止沥青使用过多或过少，混合料的温度也应控制在适当范围内，以保证其性能。

4.3 铺摊压实控制

铺摊和压实是决定路面质量的关键环节。铺摊过程中，应确保混凝土的厚度和均匀性符合标准。压实过程中，应确保压实度满足设计要求，防止压实不足或过度压实。同时，应注意控制铺摊和压实的温度，避免低温或高温影响路面性能。

4.4 施工环境控制

首先，应避免在雨天、高风和低温条件下施工，以防止水分和低温影响沥青混合料的性能。其次，施工现场应保持清洁，避免杂质混入沥青混合料。最后，应尽量降低施工现场的噪声和粉尘，以保护环境和工人健康。

4.5 质量检测

第一，为确保沥青混合料符合设计要求，需要对其性能进行检测，包括强度、和易性、稳定性，同时应对温度和湿度等进行合理控制。第二，在铺摊过程中，应通过仪器对混凝土的厚度、均匀性和平整度等进行精确测量，若检测结果不符合设计要求，应及时调整。第三，在压实过程中，应对混凝土的压实度进行检测，确保其符合设计要求。第四，施工结束后，应对路面进行成品质量检测，包括强度、平整度、抗滑性等指标，若不符合要求则进行调整或返工。