公路工程沥青挖补技术分析

梁跃龙、陈芳

（江西茂业建设工程有限公司，江西 赣州 341000）

0 引言

在我国公路工程建设中，水泥混凝土路面因具备较高的稳定性和刚度性能且造价成本比较低而被广泛应用。然而，随着时间的推移，部分水泥路面出现了损坏，无法完全满足道路通行要求，需要进行改造处理。目前，广泛采用的改造方法是在原有的水泥混凝土路面表面铺设一层沥青混凝土材料，从而将水泥混凝土路面改造成为沥青混凝土路面，以此改善道路交通状况，延长公路使用寿命。沥青路面属于柔性路面结构形式，车辆通行舒适度得到提升，还能够降低噪声和扬尘。为了更好地保证沥青路面的施工质量和通行性能，有必要对沥青挖补技术在公路路面改造工程中的应用进行分析。

1 沥青旧路面挖补施工准备

1.1 原材料要求

在施工过程中，材料的选择与质量控制是确保工程质量的重要环节。在道路建设中，碎石、沥青和细集料是常用的材料，其质量直接影响到道路的耐久性和使用寿命。为此，有必要对这些材料进行严格的检测和质量控制。第一，对于碎石材料的选用，必须严格按照国家规范要求进行。这包括选择符合级配参数的碎石材料，确保其含泥量、粒径等方面的检测达到标准要求。在材料的采购和使用过程中，应严格执行标准化的流程，遵循规范，确保碎石材料的质量和性能。第二，沥青材料作为道路建设的重要组成部分，其质量的稳定性也是至关重要的。在沥青材料的选择和使用过程中，应进行全面的检测，确保其针入度、延度、软化点等参数符合标准。这些参数的合格与否直接关系到沥青的黏附性、弹性和耐久性，从而影响整个道路的性能。第三，细集料作为道路结构的重要组成部分，其质量也不容忽视。在选择细集料时，应选择洁净、无风化、无杂质的材料，确保其技术参数符合标准要求。细集料的质量对于路面的稳定性和抗压能力具有重要影响，因此必须严格按照标准要求进行质量控制。

1.2 沥青混合料级配设计

严格执行国家标准和技术规范，加强原材料的试验检测工作，并进行混合料配合比试验分析，确保混合料性能合格。考虑到当地实际情况，确定最佳混合料配比参数，并进行试验室计算分析，材料性能达到要求才能进行批量化生产和施工[1]。

在试生产的过程中，加强材料各项性能检测，如果发现性能不合格，及时调整配合比参数，确保材料各方面性能达到要求。对公路工程项目来说，如果需要处理的路面病害比较严重，需要提前10 天左右向监理工程师提交改造计划，并将沥青混合料配合比参数交付给监理工程师审核，经批准才能开展施工作业。根据工程需要选择合适的沥青材料，目前主要是采用普通石油沥青，加强材料采集、分析、使用等各个环节的管理和控制，确保材料性能合格。

2 旧路面挖补施工工艺

2.1 处理原有路面结构病害

2.1.1 板底脱空处理

水泥混凝土路面结构在长期使用过程中，容易出现板底脱空的情况，该问题与路基、路面施工质量不合格及长期的车辆行驶有直接关系。板底脱空会造成结构损坏，水分进入路基结构之内，降低路基结构强度，会对整个道路的交通安全性带来很大影响。目前，主要采用水泥浆高压注入的方式进行板底脱空问题处理，即将水泥浆液注入结构内部，使其通过一定时间凝固，与原结构形成整体，进而提升结构强度性能，满足路面结构使用标准。

2.1.2 板边、板角修补

板边出现轻度剥落时，应及时进行修补处理。先清理剥落部位，再填充沥青混合料，使其达到平整度要求。如果板边损坏比较严重，需要对整个剥落范围内进行深度修补。

对于板角结构的修补，需要明确切缝数据，并做好现场清理工作，复原钢筋结构，表面涂刷一层沥青材料，然后进行水泥混凝土浇筑施工，形成整体结构[2]。

如果板边板角的基层结构性能不合格，应先处理基层结构。在病害面积较小的情况下，无需进行压实施工，可采用混凝土浇筑，并进行振捣处理，形成合格的基层。

2.1.3 断板、板块破碎处理

如果水泥混凝土路面结构出现了严重的破损，如破碎、断裂，弯沉值不足45mm 等，应该及时对原水泥混凝土路面进行清理，再浇筑新结构，使路面结构性能得以恢复。在旧板清理过程中，应确保将旧板基层和旧板周边混凝土全部清理干净。若经检查发现基层结构性能不合格，可应用高性能沥青混凝土进行基层结构浇筑施工。

新板浇筑过程中，需确保混凝土结构强度、性能达到要求，应选用早期强度高、后期强度稳定且收缩性较小的混凝土材料进行现场施工作业。在施工环节，应考虑施工要求，分析施工需要，确定合理的外加剂材料，并加强凝固时间的控制，避免凝固时间过早导致材料性能不合格。

2.1.4 错台处理

错台病害问题一般是基层脱空或路基结构强度不合格所造成的。进行错台处理，要了解病害位置的实际情况，然后进行基层和路基结构补强处理，防止发生沉陷危害。对于错台量小于10mm 的结构部分，可以暂不处理，如果超出该标准，可采用铺设玻璃纤维网格布的方式进行现场施工。铺设施工结束之后，对错台位置进行全面检测，并采取找平处理措施，保证结构平整度合格。

2.2 路面接缝处理

沥青加铺层结构施工前，需对混凝土路面结构的接缝进行处理。使用设备清理裂缝内部的杂质，然后使用性能合格的密封机械进行现场填充处理。填充材料主要为橡胶沥青、聚氨酯填缝材料等，这类材料具备较高的黏结性和稳定性，可达到填充饱满的要求，避免地表水渗入路面结构内部。

2.3 沥青混合料拌和及运输

公路工程对沥青混合料性能的要求非常高，各项性能和参数都必须满足要求。在沥青混合料拌和过程中，应选择合适的拌和施工机械，确保拌和强度合格，满足现场施工要求，且沥青混合料的性能必须达标，避免质量不合格而影响公路工程施工效果。应根据试验参数进行沥青混合料拌和，确保各项性能指标合格，达到均匀性标准。如果拌和结束之后，存在花白料、结团等情况，则禁止投入工程施工。拌和结束后，且混合料的性能经检测达到要求，采用专业的设备将之运输到施工现场。

在混合料装载过程中，需要对车厢内壁进行全面清理，并涂抹一层油水混合液，避免运输过程中发生材料黏附车厢的情况。材料装载完成后，需要在混合料表面覆盖一层篷布，防止温度降低过快或灰尘污染。此外，应考虑现场施工进度和实际需求，一般需要有2～4 台运输车停机等候，以保证现场混合料供应充足，避免施工中断。

2.4 沥青混合料摊铺

摊铺作业是沥青挖补技术的核心环节，对公路工程的施工效果有直接影响。摊铺开始前，需要对下承层结构进行全面处理，达到平整度要求[3]。同时，测量放线工作结束之后，需要进行打钢钎、挂钢丝绳等操作，为后续的摊铺作业提供基准，确保摊铺厚度合格，保证施工效果。目前，公路工程摊铺施工一般分两层进行，因此必须确保下承层的结构满足要求。摊铺施工环节，应加强现场监督管控，如果挖补的面积较小，摊铺时要适当提高虚铺系数，并采取振动压实的施工方式，保证强度性能合格。如果某些边角的位置无法使用机械摊铺，可以采取人工方式进行处理，确保新老路面连接效果达到要求。并且，摊铺工作开始之后，应该保持连续进行，避免存在中间停顿影响施工效果，混合料摊铺如图1 所示。

图1 沥青混合料摊铺

2.5 沥青混合料压实

公路路面摊铺工作结束后，应及时进行碾压施工，碾压过程中加强宽度、厚度、横坡度的控制，确保路面结构性能合格。碾压施工主要分为初压、复压、终压三个环节。初压需要在摊铺之后立即进行，一般2 遍。初压环节混合料的温度较高，摊铺时应注意避免出现混合料推移问题。复压施工是保证路面结构压实度、密实的关键环节，一般开启振动功能进行碾压，3 遍左右即可满足要求。终压是碾压的最后一个环节，需要消除路面结构的轮迹，达到平整度要求，通常碾压2 遍即可。在碾压施工环节，需要由质检人员进行现场监督检测，发现存在不合格的情况，应立即停止施工，分析原因，并采取有效应对措施。如果边角的位置无法进行碾压施工，由现场施工作业人员使用小型夯实机械进行补充压实处理，确保该位置的密实度合格，压实施工如图2 所示。

图2 压实施工

2.6 接缝处理及修边

接缝位置的处理要紧密、平整，避免出现离析等质量问题，施工后应用6m 直尺检查平整度，确保符合技术标准[4]。在现场施工中，纵向冷接缝比较常见，在摊铺之前，应在接缝位置涂抹改性沥青聚合物，达到密封效果，涂抹2～3 遍为宜，厚度为3mm。然后将压实层结构表面的混合料去除，从两侧向中间逐步进行碾压施工，并预留10～15cm 的宽度，通过跨缝挤压的方法进行处理。进行横向接缝处理之前，应在接缝位置涂抹黏层沥青材料，再加热处理，以达到更好的连接效果。施工之前筛选细料，之后补撒在接缝部位，然后将多余填料清理干净。上述工作结束后，将边角部位切割掉。下面层摊铺工作结束后，混合料温度下降到50℃以下，再进行厚度、平整度、密实度方面的检测，各项参数都符合工程要求才能允许车辆和人员进入现场。

3 施工要点

3.1 保证旧路面和沥青加铺层的黏结性

第一，路面结构施工中，需要喷洒黏层油。封闭交通，将旧路表面清理干净，尤其是集料污染严重的路段，使用钢丝刷进行拉毛处理，将污染集料清理干净才能开展后续施工。表层浮尘可以使用强力鼓风机吹净，达到洁净度标准后进行黏层油喷洒施工。

第二，严格控制黏层油喷洒施工量，过多或过少都会影响施工效果。如果黏层油喷洒过多，会在路面表层形成一层油膜，会影响抗剪强度；如果黏层油喷洒量过少，黏结性不达标，会导致公路路面结构无法满足施工要求。因此，需加强黏层油喷洒量控制，确保施工效果达到要求。

第三，黏层油喷洒结束方可进入下一结构层的铺设施工。此外，施工过程中对任何进入现场的施工车辆都应进行轮胎清理，防止结构受到污染[5]。

3.2 预防反射裂缝

反射裂缝是非常严重的质量问题，会直接影响整个公路路面结构的施工效果。该问题通常是旧水泥混凝土面层的接缝或者裂缝位置出现较大位移引起的，导致上部沥青加铺层出现应力集中，进而引发反射裂缝，主要影响因素包括位移、车辆碾压作用等。

出现反射裂缝后，通常采取如下处理措施：一是现场铺设一层聚合物改性沥青应力吸收层（厚度为10～50mm，模量为10～100MPa），该结构的优势比较明显，结构强度高，弹性好，可减小旧混凝土面层和沥青加铺层黏附力作用，从而防止因应力集中而产生的反射裂缝，该方法通常应用在高速公路等项目中。二是使用土工织物。该材料的类型比较多，如聚丙烯、聚乙烯等，作用原理与沥青应力吸收层相似。三是使用金属格栅及玻璃格栅。该结构的强度比较高，能够避免出现沥青加铺层结构因温度变化造成的损坏，其应变作用虽然不如沥青应力吸收层，但是能够减轻车辆荷载所造成的应力作用，且使用寿命比较长。

4 结语

综上所述，公路是我国重要的基础设施，在长期投入使用的过程中，尤其是水泥混凝土路面结构容易出现损坏情况，会影响道路交通的安全性和稳定性。目前主要采用沥青挖补技术修复病害问题，恢复道路交通能力。在该技术的应用过程中，应加强现场施工管控，优化施工方案，确保每个施工环节都处于管控范围之内，进而提升施工效果，满足公路工程路面通行需要。