市政道路沥青混凝土面层施工技术的改进策略

孙 娣

（江苏开放大学基建处，江苏 南京 210036）

交通量剧增等原因导致路面病害日益严重，如裂缝、车辙、坑槽等。沥青混凝土的出现对路面技术的发展产生了重大影响，沥青混凝土路面兼具强度高、抗滑性强、施工便捷高效、行车舒适、外表美观等优点，并且聚合物改性沥青可以延长其耐久性，因而沥青混凝土路面在较高等级路面中应用较为广泛。在路面实际施工过程中受到复杂施工工艺的影响，路面面层的使用性能不能满足要求。因此，加强对沥青混凝土施工技术的管理，严格控制施工工序，避免施工过程出现问题，确保沥青混凝土施工开展的有效性，最终延长使用寿命。

1 沥青混凝土面层施工特点

1.1 材料温度适宜

在对市政道路路面进行沥青铺设时，一定要注意控制温度，太高或太低的温度对于沥青混凝土的物质稳定性都有较大的影响。温度过高，会造成物质内分子间间距过大，后期路面硬度难以支撑，而温度太低，沥青的延展性就难以实现，可能会造成路面不平整的现象，因此要将温度保持在一个合理的范围内。

1.2 材料具备水稳定性

由于市政道路基本都是在露天状态下的，伴随着雨水多发季节的来临，高强度、持续性降水甚至是暴雪、霜降等都会造成路面水分凝聚，这就迫使用料必须具备相当好的水稳定性，否则长久处在湿润环境下，沥青混凝土的物理性质将受到水分子直接干扰，影响后期道路使用。

1.3 材料具备抗裂性

受到阳光照射、干燥风化、寒冷冻结等外界因素的影响，路面短时间内会受到温度或湿度的急剧变化，产生体积膨胀和收缩现象，造成路面出现裂缝，一旦出现裂缝其维修成本较高且施工难度较大。因此，在选择材料时就要充分考虑到这一特点，选择抗裂性能好、稳定性好的材料；材料的选择首先要研究其物理化学性质，避免混合物料时出现不良化学反应而影响路面质量。

2 当前沥青混凝土施工面临的问题

2.1 泛油

受到天气因素的影响，沥青混凝土路面在实际使用过程中可能会出现泛油的情况。沥青粘合度太低或是沥青与混凝土用料比严重失衡，会导致混合物整体结构发生变化，经过外界环境的催化就会在路面面层产生一层油状物；在铺设沥青混凝土时温度不适宜，使得混合物料流失严重而出现薄沥青层，经过时间的推移就会产生油状物。在雨雪等潮湿天气，路面湿润会导致油状物渗透进入沥青混凝土内部，进一步导致其内部结构发生变化，影响后续的使用。

2.2 裂缝

大部分路面都会出现裂缝的问题，造成这种现象的原因是多方面的。主要原因有：其一，沥青质量达不到国家规范的技术指标要求；其二，在将沥青与集料进行混合时，各原料所占比例并不均衡，在运送到现场进行铺设时未及时处置，导致不合格的材料投入路面使用。

2.3 坑槽

沥青混凝土面层出现坑槽的现象十分常见，由于在铺设沥青时没有及时将下边的泥块或石子取出而形成小鼓包，再或是混合物料搅拌分离不到位，后面施工时路面没有压紧压实，也会导致坑洼现象；此外，沥青未完全凝固时车辆在路面行驶不但会造成坑槽还会留下辙痕影响道路美观。

3 路面沥青混凝土施工技术改进策略

3.1 提高并严格落实验收标准

基底层是沥青混凝土的主要铺设层，也是路面承重的主要结构，其建设质量直接决定沥青混凝土铺设后路面的平整度。在基底层进行施工作业时必须提高施工标准，确保相关的建设指标达到国家标准。基底层出现碎渣、石块、坑槽等问题要及时处理，尤其是为了防止坑槽比较明显地方的二次塌陷，需要采用混合物料填充的方式加以修正。根据国家出台的相关建筑施工标准规范，需要等基层表面稍干之后，再进行透油层的浇洒施工。透油层的透入深度在很大程度上与龄期长短、强度大小有着直接的关系，如果半刚性基层在没有完全达到致硬致密的情况下进行透油层施工，其透入度将难以达到施工的标准。因此，基层施工质量验收合格后方可进行面层施工。

3.2 提高用料标准，创新用料方式

为了适应现代化社会的交通负荷和极端天气等的影响，对于原材料的选择必须精益求精，原料的质量和标准决定了后期施工的难易程度，更影响着道路的最终质量。

（1）高模量沥青混合料的应用。高模量沥青混合料具有高模量、高抗车辙性、低温开裂和疲劳开裂敏感性低的特点，上述优点可以在沥青混合料中添加高模量沥青混合料添加剂来实现，通过集料颗粒间的剪切作用将添加剂均匀分散在沥青混合料中。高模量沥青混合料能减少路面结构的塑性变形，特别是在中下层路面使用时的高温抗车辙性，提高路面疲劳性能，延长使用寿命。

（2）再生沥青路面的再利用。再生沥青路面（Reclaimed Asphalt Pavement，RAP）是用再生沥青混合料作面层的路面，利用道路及高速公路等修复的移除产品，在露出地下放置层的情况下重新铺面。粘结剂的类型区分了两种最重要的路面类型，即柔性路面和刚性路面。对于刚性路面，采用硅酸盐水泥作为粘结剂，柔性路面采用沥青作为粘结剂。沥青混合料通常由粒状骨料（通常为优质石灰石）和沥青组成，上述材料主要以热沥青混合料（HAM 和）沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）的形式应用于道路结构，可在其使用寿命结束后回收，但是只建议在新配合比设计中加入不超过25%的RAP 部分。其中热拌沥青混合料（HMA）可以是密级配的，也可以是开级配的。与开级配HMA 相比，密实级配HMA 的孔隙比更低。密级配HMA 含有多种粒径的颗粒，可有效地在沥青混凝土混合料中扩散。此外，密级配HMA 适合所有交通条件类型；而SMA 混合料中使用的骨料通常比标准HMA 混合料使用的骨料质量更高，因此具有更优异的物理和机械性能。回收废物用于替代建筑材料不仅是解决垃圾填埋使用问题的可行办法，还为加强沥青混凝土和沥青的配合比设计提供了可能性。

（3）添加纤维改性剂。沥青改性剂如纤维、聚合物、树脂和无机盐等能有效改善沥青混合料在高温下的路用性能和抵抗低温开裂、抗疲劳能力等方面的性能，而其中纤维改性剂是经济上最合理选择。纤维增强剂对于提高路面低温抗裂性能具有正向促进作用；其次，纤维可以提高沥青混凝土的稳定性。沥青的铺设过程是需要在高温下进行的，然而沥青混合物自身内部成分的粘结性并不牢固，加上高温条件的诱导，使得沥青内部分子结构变得趋于流动，更进一步加大其高温变形性能，不利于后期投入使用。纤维依靠其强劲的吸附作用，在高温下，其内部高分子结构十分稳定，其纵横交错的内部结构可以有效防止沥青的流动，提高沥青混凝土的稳定性和路面承载力。纤维的比表面积超过其他高分子材料，这一特点使得其与沥青联结的过程中交织得更加充分，提高沥青的粘度和粘附力的同时，沥青与纤维间产生的吸附、扩散与键合作用使得结构沥青膜厚度增大，纤维沥青相与矿料相之间的界面效应增强，从而有效降低结构的破坏危险。加入纤维对沥青混合料的水稳性有改善作用，且纤维对普通沥青混合料的改善作用相对较大。这主要是因为纤维可以吸附部分沥青，从而增大沥青用量，提高沥青饱和度，并且使粘附在矿料上的结构沥青膜变厚，降低了水对沥青胶浆的侵蚀破坏作用，增强了沥青胶浆抵抗自然环境破坏的能力，使混合料抗水损害能力增强，常用的纤维改性剂如图1。

图1 常用的纤维改性剂

3.3 沥青和混凝土配比均衡

沥青混合料的技术性质取决于组成材料的品质、比例及制备工艺等因素。沥青的品质在很大程度上决定着沥青混凝土路面的使用期限以及适应能力，沥青的选择应根据道路等级、气候条件、交通性质、路面类型以及施工方法等经技术论证后确定。一般可根据当地气候分区的温度水平，在高温持续时间长的地区采用粘度高的沥青，反之宜采用稠度低、气温进度较小的沥青。粗料集按照物理力学性质要求进行选择，可采用碎石、砾石、矿渣等。在级别较高的沥青路面中，需要使用坚硬的粗集料，达到粗集料与沥青粘附性等级的要求。因此在对市政道路进行铺设工作时，一定要注意沥青与混凝土的比例是否处在合理的区间，比例失衡会直接影响面层的施工效果。通常情况下，混凝土拌和料主要以目标配合比设计和生产复杂程度作为依据，保证混凝土混合料的孔隙率、透水性和温度符合施工要求。在实际施工时，必须将粗细集料掺配比例与目标配合比进行对应，使得集料之间可以呈现出S 形的分布曲线。此外，在摸索沥青混凝土搭配最优比例的过程中要先进行小样试验，通过试验结果来确定最优的配合比，提高原材料利用率，避免造成原材料的浪费。

3.4 提高摊铺作业操作规范性

在沥青混凝土路面施工过程中，摊铺施工效果决定着路面的平整度。在实际操作过程中，必须严格按照施工标准和要求，根据不同路面确定不同的摊铺工艺，并将每一个步骤都做到规范（图2）。要合理安排沥青混合料运输力量，摊铺前要检查混合料拌和质量和油温，观察混合物料是否充分混合均匀，表面是否一致，避免沥青混合料出现离析、结块等现象。在具体施工环节，摊铺机就位前需反复校准垫木的实测高程直至满足规范。要保证摊铺过程中速度均匀，防止厚度、温度等发生变化影响摊铺质量。性能优越的摊铺机可以自动感知路面物料厚度并自动调节，根据路面实际情况进行均质化处理；在摊铺过程中要时刻对下层质量进行检查，并通过数据分析对整体路面铺设情况进行预测。

图2 规范操作摊铺作业

3.5 保证接缝处理得当

由于路面铺设不可能无限延伸下去，必定会受到中央绿化带或是景观带的限制而被迫分割，所以就涉及到接缝的处理（详见图3）。沥青混凝土路面施工接缝包括纵向接缝和横向接缝。纵向接缝是因为两条摊铺带的搭接，分为热接缝和冷接缝两种。横向接缝在施工中最常见，通常是工作缝。接缝技术的选用要考虑到沥青混合料的技术特性、施工条件等因素，保证路面平整度。沥青混凝土路面接缝技术包括热接缝技术、冷接缝技术。在进行接缝操作时，一定要注意多使用热接缝，减少冷接缝的使用，避免出现水透过冷缝进入到路表面层以下对内部结构造成腐蚀。另外在道路施工过程中，完成摊铺工作后，对于一些特殊路段还要进行二次碾压工作，在此期间可以通过用压路机碾压的方式使接头路面平滑地衔接起来，封闭好缝隙。

图3 接缝处理

4 结语

为了更好地应对交通压力、人为破坏以及极端天气等不利因素，需要提升道路沥青混凝土施工团队作业质量，从路面的特性分析到用料的选择，再到最后的具体施工，每一个环节都必须操作规范、符合标准；另外要格外关注施工技术和原料的更新迭代，优化和改进施工技术，提升大环境压力下沥青混凝土的抗干扰性能，保证市政道路沥青混凝土面层的性能，延长路面使用寿命。