高速公路沥青路面双层摊铺施工技术研究

文/党江涛

1 前言

沥青路面是高速公路工程应用最为广泛的路面类型，相对于其他类型路面具有使用性能和使用寿命上的优势。但是随着使用频率的增加，沥青路面逐渐出现病害，不仅影响道路行车的舒适性，还会给高速公路的安全埋下隐患。进行高速公路沥青路面双层摊铺施工技术探索，采用有效的方法加强对路面病害的防治，及时处理高速公路沥青路面病害，提升工程施工的稳定性。

2 高速公路沥青路面双层摊铺施工技术应用难点

传统的双层沥青路面主要采用上面层：4cmac-13,下面层6cmac-20，采用分层摊铺、分层碾压的传统施工工艺，两结构层间通常不是连续施工，为“冷+热”的施工工艺。而传统的施工工艺存在以下问题：受路基、绿化、通信等工程交叉施工的影响容易造成已铺中面层或下面层污染，进而影响各沥青结构层间结合效果。工程实践中采取撒布黏层油的层间处治措施，但各结构层之间难以形成集料间嵌锁联结和层间完全连续接触状态，影响了路面耐久性和设计可靠性，还增加了黏层油工艺及工程造价，且施工周期较长，施工成本也较高。沥青结构表层是沥青路面工程施工的最后一道工序，通常在秋冬季节施工，环境温度低，沥青混合料施工温度散失快，若无法及时碾压，会为复压造成极大难度，严重影响压实效果和路面平整。综上，现有的双层沥青路面存在层间黏结性差、铺设过程周期长、成本高的缺陷。

2.1 裂缝

裂缝是高速公路沥青路面最常见的病害，包括纵向裂缝、横向裂缝和网状裂缝，裂缝会对高速公路产生严重破坏，导致道路基础部分失去防护，使高速公路的安全性和外观都受到影响。同时，裂缝还会导致水分渗入到高速公路内部，对高速公路的结构产生严重破坏。

横向裂缝，横向裂缝在所有的裂缝病害中出现频率最高，包括荷载裂缝和非荷载裂缝。高速公路工程多数采用半刚性结构的水泥碎石进行铺垫，具有较高的刚性强度。但是这种结构也很容易受到外部物理作用的影响，尤其是沥青材料的温度稳定性比较差，如果出现温缩反应，结构将会产生比较严重的变形。结构变形还会继续向路面扩展，导致高速公路的面层由于扩张作用出现裂缝。如果有下雨天气，路面上的水分会沿着裂缝渗入到高速公路内部，将会对高速公路产生更为严重的破坏[1]。

纵向裂缝，纵向裂缝主要是由于沉降作用所导致，比如一些地区的地基形势比较复杂，导致很难确保地基全面填充，并且容易造成地表水渗入，最终使沥青路面受到损害，并造成高速公路出现沉降问题。

网裂和龟裂，一些沥青路面的高速公路经过长期使用后，会出现网裂和龟裂的现象，龟裂和网裂主要来自保养经费不足，使得道路长期使用后各种缺陷不断累积，经过长期使用后，道路路面出现了严重缺陷。通过定期对道路进行养护，就能避免高速公路出现龟裂病害。

2.2 坑槽、松散

如果高速公路工程施工过程中，没有对施工质量进行严格控制，导致面材料之间没有有效结合，或者存在材料黏结力不足的情况，就可能出现沥青路面成片散开的问题。若油石比较低，导致沥青和集料之间的黏性不足，就容易出现坑槽或者松散；若施工温度较低，压路机没有进行反复压实，导致面层结合料不能充分黏结，在活载荷的作用下就容易松垮；若施工过程中粉尘太多，结合部位被粉尘覆盖，也不能正常黏合。混凝土中若出现草根等杂物，路面会出现洞或者坑等问题，出现松散问题时沥青路面表面会形成糙面。

3 高速公路沥青路面双层摊铺施工技术应用问题

3.1 导致路面出现损坏的外在因素

高速公路会受到车辆、降水、温度变化、腐蚀等因素的作用，尤其是大吨位卡车的增加，超过高速公路的承载力，会破坏高速公路的结构稳定性，导致高速公路的病害增加。外部因素可以分为：一是水损坏。高速公路的被水侵蚀，结构稳定性下降。二是受超载运输的影响，导致道路路面出现损坏。三是施工质量问题。高速公路施工过程中，可能会存在原料拌和、摊铺等方面的问题，会对高速公路材料的强度和耐久性造成比较大的影响。四是气温作用。若处于低温条件下，沥青混凝土材料会收缩，导致结构内部黏结力受到破坏，造成路面出现裂缝，若处于高温状态下，沥青路面在交通负荷反复作用下会出现变形[2]。

3.2 内在因素

设计因素，有些高速公路的路面对路面厚度设计、交通流量并没有充分考虑，导致设计强度不足，致使路面的结构强度不能满足实际运输需求。同时，路面需要具备一定的排水功能，有些工程没有充分考虑当地的气候因素、水文条件，导致部分道路上的水会深入路面或者路基边缘，经过长期浸泡后内部结构强度明显降低，地基的承载能力严重下降。

施工因素，施工过程中可能会出现路基施工不规范的情况，比如路基填筑时没有严格按照施工规范进行操作，导致一些位置压实度不足，或者存在软弱夹层。在基层施工中，石灰土、水泥稳定碎石等如果出现拌和不均匀的情况，也会导致基层受力严重不均，在长期受到反复车荷载的作用后，将会逐渐出现严重的破坏。施工过程中，必须严格控制沥青层的级配和厚度，如果不符合要求，将会影响路面的性能，导致路面性能和实际工况不符。选择材料时，可能出现沥青面层不达标的问题，例如由于沥青混合料质量比较差，缺少足够的松弛性，抗裂性能就会难以满足要求。

运营因素，如果高速公路运营过程不符合要求，高速公路沥青路面损坏速度就会加快，导致各种病害出现。例如在道路超载运营时承受超出正常设计性能的压力，会造成路面、路基的严重损坏。高速公路必须在运营过程中严格维修，有些高速公路可能会因为维修不及时使病害严重扩大，导致路面出现持续性的破坏。

4 高速公路沥青路面双层摊铺施工技术应用

4.1 设计方面

对沥青路面的设计必须在完成交通调查和预测的基础上开展工作，确保路面结构强度满足工程交通量和交通负荷的要求，保证路面拥有足够的寿命。对于基层需要使用符合规范石灰土和水泥稳定碎石层，在保证基层稳定的基础上，确保道路上部结构的稳定性。改性沥青和沥青混合料需要配合使用，而且要在沥青混合料中加入适当强度的高纤维材料，保证路面具有更强的抗裂性能，确保路面的稳定性。针对道路所在地的勘测工作需要加强对地质状况、气候条件、水文状况的调查，了解当地的气候状况，设置合适的给排水措施，保证给排水设施的功能，建立最为有效的给排水系统。

4.2 施工方面

针对高速公路路基施工应保证填料中不能存在过多的软弱土质，需要根据重型击实标准进行施工，而且施工中必须加强对填料压实度的控制，避免填料低于设计规范要求，确保填筑工作的质量和效果。针对含水量需要进行精确控制，要保证基础上层结构不能出现病害，在完成路基施工之后，必须马上开始养护工作，并禁止车辆通过路面，直到达到养护时间，确保路基不会受到破坏。

进行沥青路面摊铺工作之前，应先验收基层，检查基层的质量，若不符合要求应马上采取相应措施。在封层完成后，需尽快进行沥青混凝土路面的摊铺工作，要保证沥青面层最小铺筑厚度满足当前的行业规范，通过在沥青路面解封位置设置土格栅或者合成纤维，提升不同层之间的黏结效果，之后灌注乳化沥青。整个施工过程中，必须严格控制路面结构的积水，防止积水破坏正常的施工工作。

4.3 运营方面

在道路运营方面，应采取严格的道路管控措施，防止道路出现超负荷使用的情况，避免超出道路本身的运营能力和荷载极限。如果发现道路缺陷，应该组织人员及时开展修复工作，并有效应对沥青路面随着沥青不断老化强度逐渐减弱的问题，修复在路面运营早期出现的裂缝，防止路面出现持续性损坏。

4.4 裂缝的处理

针对裂缝可以使用开槽灌缝技术，使用开槽机凿开1～1.5cm 宽、2cm 左右深度的缝，在沥青路面沿缝走向使用灌封机密封胶在裂缝的内部填充，可以恢复裂缝位置的路面性能。还可以使用贴缝处理技术，通过在裂缝中渗入修复剂，达到密封裂缝的目的。

4.5 松散的处理

对于低温下沥青施工导致的松散，可以在气温上升之后重新进行封层，撒布粗砂或者石屑，之后用轻型压路机压实。对于其他原因导致的松散问题，应该将松散部分全部挖除，如果基层强度不足，可以重新处理基层，然后再重做面层。最后，也可以使用就地热再生技术处理，在现场进行热拌并喷洒乳化沥青，之后经过整形碾压让老化的沥青混合料再生。

4.6 沉陷的处理方法

对于不均匀沉陷，如果基层稳定并且没有受到破坏，则只需要进行面层修复；如果沉陷的面积比较大，则要重新铺设路面的结构层。如果局部路基出现孔槽或者存在其他问题，应该使用碎石、浆砌片石回填压实路基，之后再做路面的结构层。在桥涵引道位置的沉陷，主要来自填土没有足够的压实度，因此针对这类沉陷需要进行路基的处理，通过压实路基处理，在完成基层处理之后进行路面结构层的处理。如果在含水量较大，孔隙比较大的软土地基或者有机质黏性土上施工，需要进行换填处理，比如使用碎石、土、砂等材料进行换填，根据情况还可以使用钻孔灌注进行加固处理。

5 结语

高速公路沥青路面出现病害问题的原因较为复杂，不仅因为高速公路长期使用后存在老化等问题，也因为沥青路面的设计、施工、运营存在问题，导致路面病害增加。因此，在工程中需要加强设计和施工的管理，分析当地的交通状况、对道路通行的需求，提升设计的合理性，以及严格展开运营工作，避免道路承载压力过高，确保道路可以正常使用。