公路工程沥青路面施工技术与质量控制策略

高春娜

（鲁山县公路事业发展中心，河南 平顶山 467300）

沥青是常用的公路路面铺设材料，具有维修养护便捷、行车舒适等优点，但沥青路面质量会受到各种因素的影响，即气温、原料配比、车辆荷载、雨水、压实情况等都会影响沥青路面的整体质量，导致其出现局部离析、平整度差等问题，从而影响路面总体质量的稳定性。虽然目前的公路沥青路面质量得以显著提高，但仍存在局部早损现象，出现裂缝、泛油、拥包、剥落、坑槽及车辙等病害，这对沥青路面施工技术提出了更高要求。如何有效控制施工质量，确保路面的均匀度，减少早损等已成为工程各方共同关注的问题。

1 沥青路面常见的质量问题分析

车辙、水损坏是沥青路面最为常见的早损。导致沥青路面出现车辙的因素非常多，主要是施工过程中压实工艺差及混料配比不合理所致，也同沥青层的厚度相关，尤其是施工过程中的施工操作不规范、不细致会造成温度离析和集料离析的发生，进而会引发车辙[1]。同时，早期水损坏主要是路面渗水、沥青混料空隙率不符合设计要求、排水设施不健全、混合料抗水害性能差及压实度不足等所致，但最主要的仍是施工中不重视处理细节性问题，导致路面不均匀沉降的形成，这是沥青路面整体质量差的主要因素。

沥青路面质量问题主要表现为原材料不均匀、原料堆积离析、混料运输、摊铺离析及温度离析，以及压实均匀度差等。在沥青原料生产中，因沥青胶结材料均匀度差，含泥量、软弱颗粒等技术指标会根据沥青胶结材料质量的改变而发生波动，从而导致原料生产质量出现不统一现象[2]。原料进入料场，若料仓隔墙不规范，会导致粗集料向下滚落或集料混仓，出现单粒级配离析。拌合混料过程中，若仓筛网出现破损、质量偏差太大等都会导致级配偏离而发生离析。

在混料运输过程中也会产生严重的离析，裸露卸料会导致混料温度局部散失，而卸料尾留部分的混料级配发生离析非常普遍[3]，也非常严重。拌合缸掉落的冷料块、倒料尾留下的冷料粗料温度都会降至70℃以下，不符合初始碾压的温度要求，怎么碾压都达不到密实度要求。路面成型后遇到雨天会渗水，渗水系数严重超标，进而导致水损坏。

在摊铺施工过程中，采用的摊铺机比较多，摊铺搭接处也容易出现纵向离析。若摊铺机机型不一致，技术参数设置不统一，摊铺面的初始密度也就不一致。每台摊铺机的螺旋直径、输送器高度的不合适都会导致粗集料集中的现象发生。这样易导致沥青混合料与车厢板粘结，还易导致出现局部孔隙率太大的细集料镜面或粗糙面，若粗糙面的渗水系数过大，更易发生水损害。此外，沥青混料热量的不均匀散失导致温差的存在也是其离析的原因。在摊铺中，深度及平面居中的沥青混料温度散失比较慢，通常高于标准温度，而居边或表面位置的沥青混料温度散失则比较快，温度低于标准温度10℃左右，而相同横断面沥青混料的温度相差较少。从压实度来看，在路面碾压施工中，因碾压速度太快、漏压，以及外界温度、雨水等因素的影响，会造成压实不均匀[4]。这些都是沥青路面施工质量问题的具体表现，都是由施工操作不规范、不注意细节等所致。

2 控制沥青路面施工质量的措施

2.1 控制原材料质量

在集料生产环节，将岩体爆破为粗集料后，装载环节尽可能地降低土块装载，加工沥青碎石时要用三级及三级以上的破碎，选用颚式破碎机进行初破，圆锥式破碎机进行二级破碎，整形机或反击式破碎机开展三级破碎。同时要定时检查衬板及板锤的磨损情况，观察筛网是否破损，一旦发现改变了集料规格和针片状过多，要及时更换和调整筛网。粉尘量的控制必须严格执行施工要求，确保除尘设施能正常运行。集料加工结束后，按照集料标准进行检查，按集料规格、待用状况对其分类，并做好防潮防雨措施。

加工矿粉时，要采用洁净的石灰岩，禁止将土块混入原材料中。质量检查者要认真观察矿粉颜色及其细腻度，并按照质量控制规范要求筛选出不合格矿粉，保证矿粉质量满足施工要求。做好沥青、矿粉质量检测工作，要一车一检测。在进场前对沥青原材料进行检测和留样，明确其是基质沥青或改性沥青，及时上报当天检测结果。检测粗细集料也要一日检测一次，若当日进料数量较多，检测次数也应随之增加；若在检测中发现原材料不符合施工规范及要求，应及时上报并进行有效处理。

2.2 做好配比试验及设计

沥青混料级配是否符合沥青路面施工要求直接关系到原材料质量和施工质量。为此，在设计密实沥青混料时，需要对其耐久性、密实性、抗滑性等进行试验，确保其性能，同时对其低温抗裂、高温抗车辙的性能也应进行试验，对原材料的变异状况、油石比、级配变动状况进行全面分析，以确保沥青路面的整体质量。设计级配时，首先初步明确级配及沥青用量；然后确定热料仓筛网比例及尺寸，明确混合料搅拌时间及温度，保证混料各项技术指标符合施工规范要求，以及拌合设备能够正常运行；最后在完成拌合后，通过铺筑试验检验混合料级配、沥青含量、马歇尔指标的合格情况，进而确定松铺系数及施工的最佳工艺。

在混合料配比中，明确沥青用量级配离不开矿料间隙率，要经专业技术人员检查拌合站的原料配比，每3 天检查一次热料仓集料，依据有关规范要求取样检查，确保试验结果的可靠性和精准性。试验显示，矿料间隙率的油石比呈下凹型曲线，矿料间隙率在谷底处时，矿料的排列最紧密，此时的沥青含量最佳。

2.3 控制好拌合操作质量

在混合料拌合中，操作人员的专业技能、机械操作熟练程度都影响拌合质量。为此，要加强拌合人员管理，提升其操作熟练程度，加强专业技能培训，使其充分认识热料仓、燃烧器、拌合锅间的温度关系，全面控制拌合时间、拌合程序、燃烧器的温度。专业技术人员要仔细检查矿料温度状况，有效控制拌合温度，保证所有拌合的混合料符合施工要求。同时，要控制好拌合时间和拌合量，拌合量要控制为产能的80%，按照原料应用部位的不同来严控拌合时间及投放顺序。

2.4 严格按照规程控制运输及摊铺工艺

运输过程中要不离析并快速地将沥青混合料送达施工现场，规范混合料装卸操作，以降低级配离析，并采取措施确保温度损失达到最低。为此，要采用混料专用运输车，车厢四周及箱盖的制作材料均是保温材料，采用液压推杆式自动开合，以安全快捷地装卸混合料，并保证温度控制质量。车厢内要设置4 个以上温度探头，驾驶室及车外要有温度数字显示屏，以缩短测温时间和便于管控温度。车厢底部要设置自动推杆，以将箱底尾料全部推出，达到清理车厢余料的目的，降低卸料尾料离析的发生。车厢内要设置监视装置，确保驾驶员能在驾驶室观察卸料情况，防止出现余留冷料块。可以对车辆发动机尾气热量进行再利用，将排气管设置在车厢易降温处，达到节能保温的目的。在侧板、车底上涂抹植物油与水混合液，以确保卸料顺畅。运输沥青集料时要覆盖保温材料，以免沥青集料温度快速下降。同时，要仔细检查运输车辆，实行全程监控。装料操作必须规范，在拌合料下料口中间处停放运输车，停放要正，装料时可以前后移动料车，车厢高度1 m 以上时要分层装料，尽量降低粗集料滚动所致的离析。

在摊铺过程中，要处理好路面特异点，以小型振动压路机进行压实，在桥涵搭板、路面断面连接不顺处控制好摊铺速度，强化初始压实度，增强平整度。在改性乳化沥青粘层摊铺前，应对沥青面层进行彻底清扫，摊铺上层前24 小时要覆盖洒布，确保粘层的改性乳化沥青质量满足施工要求，且沥青洒布量应控制为0.2～0.3 kg/m2，保证洒布的均匀度，防止出现漏洒状况，洒布后不得有车辆通行。同时，按照沥青混凝土路面摊铺工艺流程施工（见第107 页图1），并控制好摊铺设备及速度。

图1 沥青混凝土路面摊铺工艺流程图

为减少摊铺前沥青混料过快损失，增强摊铺均匀度，在施工中要采用梯队式作业，需要两台摊铺机同时作业，两机间距通常为10 m 左右。沥青层找平方式是非接触式找平，采用红外线混凝土找平仪实施找平作业，以稳定控制好摊铺厚度。另外，更要控制好摊铺速度，摊铺前应由超过两辆的运料车等待摊铺，速度宜为2～3 m/min，以确保摊铺设备作业的均匀度和连续性。应按照施工设备配置情况、摊铺设计、路宽及集料生产速度等设置摊铺速度参数。

2.5 摊铺机接料及接缝作业质量控制

为减少离析现象，需要确保摊铺机匀速旋转，若摊铺中出现局部离析，应依据实际状况进行新料的人工填补，以确保沥青路面的整体质量。同时，要严格控制摊铺设备接料斗，集料斗应在没露出刮板前开始拢料，并以缓慢而均匀的速度作业，避免粗集料突然出现滑落。此外，接缝处理也是影响沥青路面质量的重要因素。纵向接缝要根据路面宽度和施工铺筑宽度设置。一次铺筑宽度小于路面宽度时，同时设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。一次铺筑宽度大于4.5 m 时，应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝，纵缝应与线路中线平行。在横向接缝施工时尽量采用平接缝。将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面，并与纵向边缘成直角，或趁其未冷透时用凿岩机或人工垂直刨除端部层厚不足的部分，且需对其横向施工缝、桥梁伸缩缝间的距离进行合理控制，确保二者距离超过20 m，伸缩缝两侧的铺装面必须平整，以免纵向拼接缝发生油斑问题，最为重要的是需要有效控制设备仰角参数，降低摊铺设备上细集料的黏附度，避免或减少油斑问题的发生[5]。摊铺宽度宜保持为10～15 m，这样不但能降低连接问题导致的影响，也能遮挡油斑。

2.6 压实作业质量控制

控制压实质量需要从设备及工艺操作着手。压实操作中，主要选用的设备为小型双钢轮、胶轮、双钢轮等压路机，以组合碾压法开展碾压。沥青混凝土路面要使用两台摊铺机，以两侧为基准线，采用中置铝梁的方式进行摊铺作业，压路机要严格按照路堤填筑压实标准（见表1）进行压实作业质量控制，以增强压实度。

表1 路堤填筑压实标准

在初压中，要用双钢轮压路机给予静压，双钢轮机进行复压，且设置为低幅高频振压，或选胶轮压路机进行碾压，碾压5 遍左右，终压可选双钢轮机静压2 遍，但要确保碾压不提浆、推移，应尽早尽快作业，坚持低幅紧跟、高频及慢压原则。双钢轮机初压速度应控制在2～2.5 km/h，由边缘至中间碾压，强化控制错轴宽度，防止漏压。胶轮或双钢轮机的复压速度要控制在3～4 km/h。终压收面至无轮迹，速度要控制在3～5 km/h。根据表1 标准，压实工作必须在高温状态下完成，细料土压实系数要≥0.95，砂类、细铄土、碎石类和粗砾土孔隙率必须＜28%，以免粗集料发生磨碎问题。完成碾压后，沥青路面禁止停放车辆和压路设备，且由专人巡视，以免出现垃圾及油料散落在沥青路面。

3 结束语

影响沥青施工质量的因素非常多。沥青路面施工是系统性工程，需要从原料生产、设计、施工及通车后养护等方面进行提高，但最重要的是施工因素的影响，因此，原材料质量、设备性能、温度控制、级配离析等环节都应细致而专业地操作，最大可能地杜绝或减少质量问题。