高速公路沥青混凝土桥面铺装层施工技术

摘 要：文章介绍了高速公路桥面沥青混凝土铺装层的施工技术要点。首先，配合比设计要考虑力学性能指标和施工条件的影响;然后，采取分层铺装与压实技术，控制层厚和压实度;最后，做好标准的湿法养护。文中还分析了开裂和早期损伤等常见质量问题的原因，提出了配合比优化、限制车辆通行以及规范养护等解决措施。通过案例分析了配合比优化技术和抗高温沥青材料的应用效果。研究表明，合理配比设计、规范施工和养护是确保铺装质量的关键。

关键词：高速公路 桥面 沥青混凝土 铺装 施工技术

1 引言

随着我国高速公路网络的不断完善，桥梁作为高速公路的重要组成部分，其质量直接关乎行车安全和运营寿命[1]。桥面铺装作为桥梁最重要的承载及保护层，其施工质量事关桥梁性能的发挥。当前，我国高速公路桥面铺装中较为常见的材料是沥青混凝土，但其施工过程中也存在开裂、早期损伤等质量问题。为确保沥青混凝土桥面铺装质量，有必要深入研究其施工技术细节。本文在介绍沥青混凝土桥面铺装的配合比设计、分层铺装、压实和养护技术的基础上，重点分析了开裂和早期损伤的成因，并提出了相应的预防对策[2]。最后通过工程案例，验证了配合比优化和专用沥青材料在改善铺装层抗裂性和抗高温性能方面的显著效果。本文为进一步改进桥面沥青混凝土铺装技术提供了参考。

2 桥面铺装施工技术要点

2.1 沥青混凝土配合比设计技术

沥青混凝土铺装配合比的设计对施工质量有着决定性影响，要在满足项目技术要求和经济指标的基础上，综合考虑多方面因素进行优化设计[3]。关注混凝土的力学性能指标，包括抗压强度、抗拉强度等，确定其技术规范。这些指标决定了混凝土的承载能力和使用寿命，一般设计抗压强度要大于6MPa，抗拉强度大于1.5MPa。考量原材料的特性，不同类型和级配的水泥、骨料、灰分会对强度产生影响，要采用经实测验证的优质配比。施工条件也要考虑在内，配合比中水分用量要根据施工期环境温度升高适当调整增加，以确保工作性;在夏季高温天气采用抗高温型水泥和掺加料，减少水泥用量，这可以提高混凝土的耐热性。配合比设计应经济合理，控制单位体积成本在合理范围[4]。只有在多方面因素综合考量和平衡的基础上，确定科学合理的配合比方案，才能使配合比设计成为保证施工质量的基石。

2.2 桥面铺装分层铺装技术

桥面铺装的分层施工是确保整体厚度均匀的关键措施。根据项目设计要求，桥面铺装层厚度为18厘米。为实现均匀铺设，需要根据混凝土供应系统的产量，合理设计分层方案[5]。经计算，单位面积混凝土供应量为12立方米/小时，按厚度18厘米施工，速度约为140平方米/小时。因此，采用梳齿形分区推进的分层模式，将全厚度等分成3层进行铺装，每层厚度控制在6厘米，相邻两层间隔稍有交叉重叠。同时，每铺设完一层进行初步压实，然后再进行下一层的铺装，使层间结合充分。在具体施工中，操作人员要定期使用测量尺检查各测点的实际层厚，一旦发现厚度超差超过±10%，就要及时进行调整[6]。如表1所示。

此外，高温会影响混凝土流动性，所以要检测配合土体系的抗裂性，必要时修改配合比设计。只有通过严格控制和检测，加强操作过程管理，才能确保铺装整体厚度的均匀性。

2.3 桥面铺装压实技术

桥面铺装的压实质量直接关系到结构性能的发挥，是保证施工质量的关键工序。根据不同施工阶段的压实作用特点，可采用分级压实模式：初步压实选用动力大、行走速度较快的单缸轻型压路机，快速进行表层整平;主压实则用大功率、低速的双缸压路机，提供足够的压实压力与作用时间，使内部混凝土充分密实。如表2，压实过程中，严格控制每层表面温度不超过30℃，避免烧结;确保压实度全部达到98%以上，各层之间并无明显界面。若出现壳结、裂缝等损伤，立即采取切割或翻炒的修复措施，然后继续压实到质量指标要求。压实结束后，仔细检查层间结合质量，无偏差后进行连通孔和表面处理，采用细骨料浆液进行层间灌浆，可显著增强铺装层的整体连续性。

2.4 养护技术

混凝土铺装后的标准湿法养护是确保施工质量的重要环节。必须在混凝土开始凝结前半小时内完成养护措施的设置。如图1所示，首先选用耐腐蚀的覆盖材料，如聚乙烯薄膜、湿润麻布等在表面铺开，避免出现褶皱，层层叠盖，边角紧密结合。然后在覆盖物外侧铺设厚度不小于10厘米的草席，覆盖面积稍大于混凝土面积，边角严密密实，避免产生空隙。接着均匀喷洒适量水分，使表层保持湿润。同时使用热风机进行恒温控制，保证混凝土表面温度稳定在5-20℃。在高温天气，可以取消热风机使用，叠加草席层数，并适当增加水分喷洒量，确保混凝土表面温度不超过30℃。整个养护过程中，要定期监测表层温度和湿度变化，必要时进行补充喷水。混凝土的水化进程会持续24小时以上，刚性养护措施的设置时间不得少于混凝土初凝时间的2倍。整个养护期间质量控制不容妥协，确保水化反应的持续进行，以及混凝土早期强度的稳定增长。

3 桥面铺装常见质量问题分析与解决

3.1 开裂原因分析及预防

桥面沥青混凝土铺装开裂与温度应力和早期抗裂强度不足有关。一方面，车辆荷载作用和环境温差变化会在混凝土中引起温度应力，根据测量如图2所示，当温度应力累积超过0.35MPa时，很容易超过材料抗裂强度1.2MPa，从而出现开裂。另一方面，早期混凝土抗裂强度较低，7天抗裂强度小于90%的设计指标1.5MPa也较易开裂。为有效预防开裂缺陷，可以从以下几个方面入手：首配合比设计阶段应充分考虑混凝土的抗裂性指标，合理确定矿物掺料用量为沥青量的0.8倍，适当降低水泥用量，这可以使7天抗裂强度提高20%，提供更高的抗裂强度余量;施工过程中采取分层铺装与压实，控制层厚度在6cm，确保充分压实，这能增强混凝土抵抗大于0.3MPa的温差的能力;在头12小时内进行标准连续湿法养护，温度恒定控制在15℃±3℃，这是避免开裂的重要措施。只有通过上述综合措施，才能有效避免开裂的发生。

3.2 早期损伤原因分析及措施

桥面铺装在施工完成后的早期阶段极易出现坑槽、磨损、脱落等损伤，主要与混凝土早期强度增长过慢有关。水泥水化反应需要一定时间积累，早期强度较低时极易在车辆荷载作用下发生损伤。为预防早期损伤，可以采取以下措施：首先，优化配合比设计，增大早强掺加料用量，使用抗裂型或快硬型水泥，加速混凝土早强效应;其次，施工完成后严格限制车辆通行时间，确保混凝土早期强度增长至抗压强度的60%以上后再开放通行;最后，做好标准连续湿法养护，根据配合比要求确定恒温养护时长，促进水化反应，提高早期强度。只有通过采取上述综合措施，才能有效降低混凝土早期损伤概率，确保铺装质量。

4 案例分析

4.1 采用配合比优化技术

针对项目位于高温区的实际情况，施工单位通过多轮测试研究，优化确定了配合比设计方案。如表1，具体技术要点包括：降低水泥用量，使接近下限要求;增加矿物粉用量，接近技术上限要求，两者使用量比控制在0.9左右;提高水分用量，确保施工期混凝土工作性;调整骨料级配，增大了5%的细骨料用量，优化了骨料级配结构。该优化配合比经严格测试验证，配制产出的混凝土抗压强度完全达到6.5MPa以上的技术指标要求。与原配合比相比，抗高温裂性能有显著提升，早期抗裂强度提高了0.3MPa，混凝土抗温差裂解的安全可靠性明显增强。采用配合比优化技术，综合考虑高温施工环境的影响因素，在确保强度指标的基础上，提升了混凝土的抗裂性和稳定性，为后期施工质量控制奠定了基础。

4.2 采用抗高温沥青材料技术

除配合比优化外，工程还采用了高温稳定性更好的抗高温型沥青材料。该沥青材料混凝土在40℃条件下，6小时马歇尔稳定性指标仅下降0.3kN，显著优于普通沥青材料的1.5kN下降幅度。抗高温沥青材料还可有效降低混凝土在高温条件下早期开裂、剥落等病害发生，提升了抗裂性、耐候性等性能参数，使混凝土质量指标得以很好保证。该项目验证了配合比优化设计与专用抗高温沥青材料技术QJ11m0Gy7GErGGrpr1aNKw==的协同应用效果。只有考虑材料特性与使用环境的匹配性，持续改进和优化材料配比方案，才能有效提升铺装结构的安全性、稳定性与寿命。

5 结论

高速公路桥面沥青混凝土铺装技术要点包括：配合比设计要考虑力学性能指标和施工条件影响，采用经济合理配比;分层铺装和压实，控制层厚和压实度;规范连续湿法养护，特别是初期温控很关键。常见质量问题有开裂和早期损伤，可通过配合比优化、限制车辆通行时间、严格养护等措施解决。案例采用配比优化和抗高温沥青材料技术，效果显著。充分考虑力学性能、施工环境影响因素，优化配合比设计，严格措施执行，是确保高速公路桥面沥青混凝土铺装质量的关键。

参考文献：

[1]费泽军.浇筑式沥青混凝土在桥面铺装中的应用[J].交通世界，2020（35）：129-130.

[2]韩武松，马小平，蔡燕霞，等.热压式沥青混凝土桥面铺装施工工艺及质量控制[J].中国公路，2023（15）：110-111.

[3]燕立柱，王宏畅，黄九达.旧混凝土桥沥青铺装层结构与材料性能研究[J].公路交通科技，2023，40（10）：153-160.

[4]单志义，颜鹏程，张爱军.浇筑式沥青混凝土在某地区钢桥面铺装中的应用研究[J].建筑技术开发，2024，51（02）：86-88.

[5]马潇，余波.混凝土桥面铺装用地毯式沥青混合料配合比设计研究[J].四川水泥，2024（04）：220-222.

[6]杨俊.桥面沥青混凝土铺装综合施工技术[J].工程技术研究，2021，6（16）：111-112.