浅谈公路沥青路面质量及预控

徐光俊

1 概述

路面在竣工后通车不久或一两年内出现多处或大面积裂缝、破损，其原因主要是施工控制问题。目前，路面工程片面地追求平整度，而忽视压实度的要求;材料到场及终压温度偏低，甚至在低温情况下过度碾压;材料配合比不当，基质沥青未达标;路面基层甚至路床、基底承载力不足，弯沉值过大。

2 原材料技术质量控制关键措施

1)在全面了解各种沥青料源、质量及价格的基础上，无论是进口沥青还是国产沥青，均应从质量和经济两方面综合考虑选用。对进场沥青，每批到货均应检验生产厂家所附的试验报告，检查装运数量、装运日期、定货数量、试验结果等。对每批沥青进行抽样检测，试验中如有一项达不到规定要求时，应加倍抽样做试验，如仍不合格，则退货并索赔。沥青材料的试验项目有:针入度、延度、软化点、薄膜加热、蜡含量、密度等。有时根据合同要求，可增加其他非常规测试项目。严把沥青路面用集料料源关、加工工艺关和质量技术关，重点对岩石的色差、加工规模、设备和生产量进行控制。

2)有机和无机结合料技术质量要求。高速公路沥青应采用优质道路石油沥青A级70号粘稠沥青与SBS改性I-D级沥青。增加了60℃动力粘度、老化后低温针入度和针入度指数指标;无机结合料重点对水泥强度进行规定:7 d抗压强度控制在11 MPa～12 MPa之间，28 d抗压强度控制在27.5 MPa～32.5 MPa之间。

3)选择集料料场是十分重要的，对粗集料料场，重要的是检查石料的技术标准能否满足要求，如石料等级、饱水抗压强度、磨耗率、压碎值、磨光值及石料与沥青的粘结力，以确定石料料场。实际中，有些石料虽然达到了技术标准要求，但不具备开采条件，在确定料厂时也应慎重考虑。对各个料场采取样品，制备试件，进行试验，并考虑经济性后确定。碎石受石料本身结构与加工设备(鄂式或锤式轧石机)的影响较大，应先试轧，检验其有关指标，以防止不合格材料入场。细集料的质量是确定料场的重要条件。进场的砂、石屑及矿粉应满足规定的质量要求，此外矿粉对沥青混合料的路用性能起着非常重要的作用，既起到填充沥青混合料空隙率作用，又对沥青混合料的高温抗车辙性能、低温抗裂性能和抗水破坏性能起到至关重要的作用。重点对矿粉的细度、颗粒组成、亲水性系数和塑性指数提出严格的技术要求。

3 水泥稳定碎石基层施工关键控制

3.1 基于水泥稳定碎石干缩和温缩的抗裂矿料级配应用研究

1)应对水稳矿料进行三条级配对比试验验证，重点对规范级配范围内的4.75 mm，2.36 mm和0.075 mm筛孔通过率规定在中值线上、中、下，通过对 7 d强度、28 d强度、90 d强度和 180 d强度的发展规律和干缩、温缩性能进行综合整体性能对比分析，寻找在满足强度符合要求的基础上，减少水泥稳定碎石的收缩性能。通过施工技术研究，尽可能减少由于外界环境引起的路面结构开裂;通过工程措施研究以减少反射性裂缝的产生等。总之，从基层材料组成设计、施工工艺及工程措施等方面入手，确保最大限度地减少路面基层开裂程度或延缓路面开裂时间，提高沥青路面使用品质和车辆的行驶质量，延迟大修时间和降低车辆运营成本，并延长路面的使用寿命。

2)水泥稳定碎石的缩裂主要与集料、矿料级配、含水量、水泥用量有关。试验研究结果表明:相同级配的水泥稳定碎石，存在一相应于最小干缩应变的最佳水泥剂量;用水量对收缩的影响最为突出，用水量增大，收缩明显呈线性增大;在水分蒸发时其收缩是不可避免的，控制集料中细集料的含量可以较小收缩。

3.2 水泥稳定碎石施工工艺关键技术

1)在施工中力争将水稳模量和沥青面层模量比值控制在3倍以内;对水稳碾压工艺首次在复压阶段采用胶轮压路机进行搓揉，以增强水平方向的嵌挤力和摩阻力，也避免了由于采用振动压路机击破碎石的现象，增强了水稳的密水性能。2)水泥稳定碎石基层碾压工艺应用研究。采用振动压路机静压一遍后，直接采用胶轮压路机搓揉两遍，再用两台振动压路机振压两遍，最后用胶轮压路机碾压工艺较好。试验结果表明，压实度增长较慢，但完全可以满足要求，试件密实度较大，空隙率较小。一方面增强了矿料横向的嵌挤作用，使集料得到了重新再分布，增加了密水性能;另一方面减小了由于直接采用振动压路机击破集料现象的发生。

4 沥青路面施工关键技术

4.1 公路沥青路面设计对质量的影响

一个优化设计后的沥青混凝土配合比，仅仅是工程的开端，只有在施工过程中严格按优化配比认真执行与管理，方能起到优化配比的作用，保证工程质量符合技术标准要求，获得良好的经济和社会效益，取得良好的社会影响和信誉。可以说一个优化好的配合比必须伴随一支严格的施工管理队伍。

4.2 基于性能的沥青混合料配合比优化设计过程

从设计理念角度考虑，混合料组成设计除满足规范要求外，更要注重原材料指标、体积指标、混合料性能指标的相互匹配与合理性。沥青混合料在路面结构中产生破坏的情况，主要是发生在高温时由于抗剪强度不足或塑性指数过大等现象，低温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝现象，以及沥青混合料配合比选用不当，空隙率过大而产生的路面结构渗水。重点在考虑抗车辙性能的基础上，加强沥青路面的密水性能。

4.3 施工工艺及其过程控制

优良的沥青路面结构性能和使用性能是道路建设者追求的目标，不仅要有合格的原材料和良好的沥青混合料设计，其最终目标的实现还要通过混合料的生产、运输、摊铺和碾压等施工环节来完成，所以施工工艺及其过程控制对沥青路面质量的优劣具有非常重要的作用。

4.4 沥青混合料生产过程的控制

沥青混合料的生产应解决拌和楼热仓筛分级配的稳定性、等效筛网尺寸的布置和等料、溢料现象以及矿质集料和沥青混合料的加热和拌合温度的控制。热料仓级配的稳定性要解决采石场碎石质量、规格的稳定性;沥青混合料的运输和摊铺过程控制。为减少混合料在拌和过程中、储料仓在放料过程中、自卸车在装车过程中与运输过程中造成的离析，采用国际先进型进口摊铺机并对摊铺机的使用性能提出了严格的要求。

5 结语

1)重交通沥青路面已经演变为一种技术非常复杂的结构，出现的损坏类型是我们所没有考虑的，需要重新检讨我们的认识。在进行路面设计时，需要对路面结构整体理解和整体把握，简单的处理容易顾此失彼。2)施工要控制好施工质量，需要对路面有完整的理解，其理解的深度至少应与设计人员一致。施工环节很多，每一个环节都应该满足技术要求。3)正确看待中国现行规范的技术指标，结合工程实践需要进行反思，完善其设计过程。施工中应充分重视原材料的料源稳定性和关键技术指标的界定以及摊铺机的使用性能要求。4)管理者应更加关注原材料的稳定性、生产规模与关键性技术指标。

总之，提高和预防公路沥青路面质量问题，必须从思想上重视、管理上及时、技术上合理、措施上得力，才能使我们的质量有根本的改观，才能建成一条安全、畅通、舒适的公路。

[1] 吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].上海:同济大学出版社，2000.

[2] JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3] 张胜荣.沥青路面不平整的处理措施初探[J].山西建筑，2009，35(14):249-250.