公路沥青路面施工要点及其养护策略研究

魏晨宇、陈玉麟

（宜春市公路事业发展中心袁州分中心，江西宜春 336000）

0 引言

公路沥青路面作为公路交通的重要基础设施，其施工与养护质量对整个公路的运行安全和使用寿命具有决定性影响。在我国交通运输业快速发展的背景下，公路建设投资加大，建设周期缩短，对公路沥青路面的质量提出更高要求。公路沥青路面是道路工程中的重要组成部分，直接关系到车辆行驶的安全与舒适性。然而，由于长期承受车轮磨损、自然环境和化学腐蚀等作用，沥青路面的质量会逐渐下降，甚至引发各种病害。因此，为了提高公路沥青路面的使用性能和寿命，必须掌握正确的施工要点和养护策略。文章将详细探讨公路沥青路面的施工要点和养护策略，以期对实际工程提供有益的参考。

1 公路沥青路面施工要点

1.1 基础处理

1.1.1 原地基处理。在进行路面基层施工之前，地基处理是至关重要的一步，其主要目的是确保路面基层的承载能力和稳定性[1]。首先，需要对地基进行清理，包括清除表面的杂物、垃圾、腐殖土等，以便后续施工。其次，需要对地基进行夯实处理，这是为了提高地基的承载能力。夯实过程中需要控制夯实遍数和夯实强度，确保地基土的密度和承载能力达到规范要求。最后，需要对地基进行填补处理，对于地基中存在的坑洞、裂缝等问题需要进行填补，以确保基层施工的平整和质量。

1.2 沥青混合料施工

1.2.1 沥青混合料配合比设计。按照设计文件的规定，选用适当的物料来适应结构层的要求，同时做好矿料级配比测算，以便找到最好的配置比。一般条件下，试配的结果应尽可能达到级配范围的中间数值。根据以往经验，先选择一个固定的最佳沥青浓度范围，按照一定的时间间隔选择5～6 组试模，然后依次完成各种指数的测算与试验，以便最后制订出理想的混合料配合比。在确定沥青混合料配合比之前，根据路面结构的级配类型，选择适合尺寸的振动筛。在选择振动筛时，需要遵循以下三个原则：首先，振动筛的振动分档要使热料仓内的材料保持均衡状态；其次，振动筛的最大孔径要保证矿料能够顺利排出，并且保证在级配范围内；最后，振动筛的孔径要与试验时使用的方孔尺寸相匹配。完成配合比设计后，需要验证生产配合比以确保沥青质量的符合要求，同时，也可以对施工方案进行检查。在生产沥青混合料的过程中，需要全面监控，并检查各个设备的相关参数是否正确。生产完成后，对这些数据进行整理和分析，对于不达标的沥青，需要及时总结并对施工工艺进行调整，直到达到规定的标准。最终将生产配合比的报告提交给监理或业主，以确保沥青的生产质量更加高效。

1.2.2 沥青混合料摊铺。热拌沥青混合料的铺设工作一般使用沥青摊铺机完成，特别是在喷洒了黏层油的道路上，而改性沥青混合料以及SMA 则更适合采用履带式摊铺机。为防止与材料黏合，摊铺机的料斗必须涂上一层薄薄的隔离剂或防粘贴剂。摊铺宽度一般不超过6m（双车道）到7.5m（3 车道以上），通常需要使用两台或更多台数的摊铺机以10～20m的间隔进行梯队式同步摊铺。摊铺机应该缓慢、平稳、不间断地进行混合料摊铺作业，并防止随时改变车速或中途停止，以便增加道路的平整度，降低混料的分离。在一些特殊情况下，比如路面狭窄、平曲线半径过小或匝道加宽等情况下，无法使用摊铺机进行铺设时，应采用人工摊铺混合料的方式进行铺设。

1.3 沥青路面压实

沥青路面的压实是路面施工的关键环节，一般包括路面的初压、路面的复压和路面的终压三个环节。初压时的温度不能过低，否则会影响压实效果。最好保持在120℃上下波动。一般来说，初压次数越多，路面的密实度越高，但同时也增加了生产成本。因此，需要根据实际情况合理选择碾压次数。混合料的含水量对初压效果也有很大影响。如果含水量过高，会导致路面出现“弹簧”现象；如果含水量过低，则会影响混合料的流动性，使其难以摊铺和压实。因此，需要合理控制混合料的含水量。

首先，初压时的气温比较高，所以一般先利用振捣器进行振动挤压，在关掉振动装置之后进行缓慢的碾压2～3 遍。为获得良好的压实作用，通常选择6～8t 的双钢轮压路机进行初压。在初压过程中，传动轮要匀速前进，而后退则应根据前进时的碾压痕迹进行调整，以保证沥青路面耐久性的平整度和路拱正确。在初压完成后，技术人员要对路面的平整度、路拱进行检查，发现问题要及时纠正。

其次，路面的复压是压实工作的第二个环节。复压是为了进一步巩固沥青混合料的密实度和提高路面的平整度而进行的。一般采用25～30t 的轮胎压路机进行复压，复压时的温度应保持在90～110℃之间。轮胎压路机的揉搓作用可以更好地将沥青混合料密实，提高路面的平整度和稳定性。在复压过程中，要特别注意不要在同一位置上进行过多的碾压，以免造成路面损坏。

最后，路面的终压是压实工作的最后一个环节。终压是为了消除沥青路面上的轮迹和进一步提高路面的平整度而进行的。一般采用10～15t 的双钢轮压路机进行终压，终压时的温度应保持在70～90℃之间。在终压过程中，要保证沥青路面的平整度和光洁度，以实现路面的完整性和美观性。

2 公路沥青路面养护策略

2.1 日常养护

2.1.1 定期巡查。公路沥青路面的定期巡查是非常必要的，可以及时发现并处理可能出现的问题[2]。例如，路面裂缝、坑洼等，可以采取及时的补救措施，避免问题的扩大。同时，定期巡查也可以发现路面的磨损情况，提前安排必要的维护和修复工作，防止路面状况的恶化。

2.1.2 清洁养护。定期清理路面可以防止杂物、尘土等对路面的损害，保持路面的完整性和防滑性。同时，及时清理也能够让路面的破损状况得到改善，提高路面的使用效果。

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2.2 预防性养护

2.2.1 补修裂缝和坑洞。对于已经出现的路面裂缝和坑洼，应尽早进行修补。修补材料的选择应与原路面材料相容，以保证修补效果。同时，对于较大的裂缝和坑洼，应进行适当的填充和压实，确保路面的平整性和安全性。

2.2.2 表面处理。预防性养护还包括对路面的表面处理。例如，采用耐磨材料进行路面的涂层处理，以增加路面的耐磨性。同时，对路面的防滑处理也是必不可少的，可以在路面上铺设防滑材料，提高路面的摩擦力，确保车辆的安全行驶。

2.3 修复性养护

2.3.1 路面病害修复。当路面出现明显的破损状况，如裂缝、坑洼、沉降等时，需要进行修复性养护。对于裂缝和坑洼，应先进行清理和填充，然后用修补材料进行修补。对于沉降的路面，需要进行填充和加固，保证路面的平整性和稳定性。

2.3.2 路面改造。当路面状况严重恶化，无法满足使用要求时，需要进行路面改造。改造的方式包括拓宽路面、更换损坏严重的路面结构层等。改造时需要充分考虑交通流量和施工影响，合理安排施工时间和方式，确保改造工作的顺利进行。

3 公路沥青路面施工要点与养护策略的关联性

3.1 施工要点对养护策略的影响

施工过程中的关键因素，如材料选择、混合料配比、施工温度、碾压工艺等，都会影响沥青路面的质量和性能，从而影响其养护策略。例如，选择耐磨、防滑、抗老化的优质沥青材料可以减少后期养护的难度和频率[3]。另外，施工过程中对混合料的配比和搅拌均匀性也会影响路面的性能，对于需要快速硬化的路面，需要采用快速硬化的混合料和适当的碾压工艺，这样可以减少养护时间和成本。

3.2 养护策略对施工要点的影响

养护策略的选择需要根据路面的实际情况和需要达到的使用性能来确定。例如，对于需要提高耐磨性能的路面，需要在施工过程中选择耐磨性好的材料和合适的混合料配比。对于需要提高防滑性能的路面，则需要在施工过程中选择合适的纹理设计和防滑材料。在施工过程中需要严格把控施工质量，确保养护策略的有效实施。

4 公路沥青路面施工要点与养护策略的优化

4.1 施工要点的优化

4.1.1 新材料和新技术的应用。在公路沥青路面施工中，新材料和新技术的应用对提高路面的性能和耐久性具有重要意义。近年来，热拌沥青混合料（HMA）、温拌沥青混合料（WMA）和冷拌沥青混合料（CMA）得到了广泛应用[4]。温拌沥青混合料是一种采用中温化技术降低沥青混合料的拌和及摊铺、碾压温度，但又不影响或甚至改善沥青混合料性能的热拌沥青混合料。与热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料具有较低的能耗和环境污染程度，同时可有效降低沥青的老化程度，提高路面的使用寿命。除了温拌沥青混合料，冷拌沥青混合料也是公路沥青路面施工中的一种新材料。

冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青或稀释沥青，与集料在常温下拌和、铺筑，无须加热，因而可节约大量的能源。但是，其路用性能与热拌沥青混合料相比有较大的差距，只能用于沥青路面的修补、低中交通量路面的下面层和基层。

在实际案例中，应用新材料和新技术进行公路沥青路面施工的一个典型例子是上海市某高速公路的改扩建工程。该工程采用了厂拌热再生技术，将旧沥青混凝土路面铣刨后运回工厂，通过破碎、筛分，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和，使混合料达到规定的指标，并按照铺筑新路面的方法进行铺筑。改扩建工程沥青路面再生利用应用效果见表1。

表1 改扩建工程沥青路面再生利用应用效果

如表1 所示，旧沥青路面得到再生利用，大幅度降低了新材料的消耗，从而降低工程成本。另外，由于减少了新材料的开采和使用，这种方法也显著降低了对环境的影响，实现资源的节约和环境的保护，降低工程成本，提高了工程效益，为未来的道路建设提供了新的思路。

4.1.2 施工工艺的改进。某公路工程全长15km，由于车流量大、重载车多，路面出现不同程度的损坏。为了提高路面的平整度、耐磨性和抗滑性，工程团队采取了以下优化措施：原材料选用高强度、耐磨、抗老化的进口沥青材料，同时添加高效抗车辙剂，提高沥青混合料的抗变形能力和耐久性。在达到规定的养生时间后，对试样进行马歇尔试验，包括测定试样的稳定度和流值。根据试验结果，分析不同沥青含量和级配类型的混合料试样的性能。根据分析结果，选定一种最佳的配合比方案。用于马歇尔试验的配合比方案见表2。

表2 用于马歇尔试验的配合比方案

该方案使用了较大比例的粗集料和中等硬度的细集料，以提高路面的耐磨性和抗压强度。采用先进的预拌沥青混合料技术，将原材料在大型拌和站进行集中拌和，再运输到现场进行摊铺和压实。不同沥青含量和级配类型的混合料试样的马歇尔试验结果和性能分析见表3。

表3 不同沥青含量和级配类型的混合料试样的马歇尔试验结果和性能分析

在所进行的试验条件下，沥青含量为4.5%的试样1表现出最佳的路面耐磨、抗滑性能。同时，沥青含量为5%的试样2 相较于试样1 在路面平整度和稳定性方面有所提高。针对现有的试验结果，加强施工现场的质量控制，确保各道工序的施工质量。根据路面的实际情况和需要达到的使用性能，制订合理的养护策略。对于路面裂缝、坑洼等常见问题，采取及时修补、填充和压实等措施。对于路面磨损严重的情况，采取耐磨涂层处理或更换损坏的路面结构层等措施。根据路面的实际情况和需要达到的使用性能，制订合理的维护和保养计划。例如，定期对路面进行清扫、洒水等保养措施，及时修复破损的路面结构层和修复损坏的排水系统，确保路面的正常使用。

4.2 养护策略的优化

4.2.1 养护周期的调整。在保持原有路面构造标准的条件下，保证原有构造强度。沥青路面必须定期清理淤泥、石头、砂砾等杂质，特别是与其他不同类型道路相连的部分，要加强清理，不得在道路上拌和砂浆或水泥等作业，防止产生污垢，导致道路不平顺或抗滑，不利于行驶，这些措施能够有效地保护路面结构，延长路面的使用寿命。沥青路面根据预防性养护的最佳时期与周期规律，可以更好地调整公路沥青路面施工养护周期。在第一阶段，是最初建成后的使用的阶段，沥青会随着时间的延长不断氧化或磨损。这时，应该加强路面的监控和维护，及时发现和处理小范围的病害。同时，应该注重路面的清洁和保护，避免造成污染和损坏。在第二阶段，沥青公路在运行过一段时间后路面出现些微缝隙或有小幅度的坑洼现象的阶段。这时，应该对路面进行一次全面的检查和维修，及时填补微小的缝隙和修复坑洼，防止病害进一步发展。同时，应该加强路面的维护和保养，定期进行防水涂层、防滑涂层等保护措施。在第三阶段，是在第二阶段的基础上，病害更进一步发展而导致路面病害加重的阶段，路面出现较大范围的裂缝，甚至开裂、沉陷等。这时，应该对路面进行全面的维修和改造，对于较大的裂缝和开裂应该采用注浆加固等措施进行处理。同时，应该注重路面的基础结构的加固和保护，防止病害再次发生。公路沥青路面施工养护周期的调整是一个系统性的工程，需要结合路面的实际情况和预防性养护的最佳时期与周期规律来进行综合考虑。在施工过程中，应该注重路面的保养和维护，加强路面的监控和管理，及时发现和处理各种病害。同时，应该根据路面的实际情况和预防性养护的最佳时期与周期规律来制定合理的养护计划和方案，确保路面的使用质量和交通安全。

4.2.2 养护方法的改进。在进行沥青路面养护之前，需要使用先进的检测技术对路况进行详细的检测，例如高精度、高分辨率的激光扫描仪、裂缝观测仪等。这些设备可以准确地对路面的损伤情况进行评估，为后续的养护工作提供数据支持。同时，对于路面的平整度、车辙深度、摩擦系数等参数也需要进行检测，以保证路面的正常使用。自动化养护设备可以提高工作效率和养护质量，例如多功能综合养护车、自动喷水养护车等。这些设备可以实现对路面的自动化清洗、填补裂缝、修补破损等作业，既降低了成本，又提高了工作效率。同时，对于较大的裂缝或坑槽等病害，可以采用高强度、耐候性好的聚合物水泥混凝土、沥青混凝土等进行快速修补，保证路面的正常使用。在确定路面的损坏程度后，需要制订相应的养护计划，包括养护时间、养护类型、材料选择等。同时，需要结合公路交通流量和路况，合理安排施工时间和方案，确保养护工作不对公路的正常使用造成影响。随着科学技术的不断发展，许多新材料被应用到公路沥青路面的养护中来。例如，使用高强度、耐磨性好的改性沥青混凝土可以提高路面的耐磨性和抗滑性；使用耐候性好的聚合物水泥涂料可以提高路面的防水性和耐久性；采用无收缩性的水泥混凝土修补材料可以快速修补损坏的基层等。这些新材料的应用可以大大提高路面的使用性能和寿命。

5 结语

总之，公路沥青路面的施工要点和养护策略密切相关，通过科学施工和定期维护，可以提高路面的使用性能和寿命，确保交通安全和顺畅。同时，相关部门也需要鼓励施工单位使用先进的施工技术和设备，不断推动公路建设和养护的科技创新。随着环保意识的不断提高，未来公路沥青路面的材料将更加注重绿色环保。例如，利用生物质材料、废弃物等作为沥青路面的掺加剂，减少对环境的污染。同时，对于养护材料，也将不断探索更加环保、可持续的替代品。不断探索更加环保、高效、智能的方案，以适应社会发展的需求，为公路交通的安全、便捷、绿色发展贡献力量。