公路工程沥青路面施工技术和质量控制初探

张海峰

在当前的公路工程建设过程中，沥青路面施工质量在很大程度上决定了公路使用品质，因此必须对沥青路面施工高度重视，通过对相关施工技术和质量控制的深入分析探讨，明确施工工艺方法和质量控制要点。

一、工程概况

某公路工程起、迄桩号为K146+672.259～K233+979.315，其主线长度约87km，按双向六车道标准设计，路基设计宽度为33.5m，路面结构层次为：4cm厚AC-13C（改性沥青）+70#热沥青粘层+6cm厚AC-20C（改性沥青）+70#热沥青粘层+8cm厚AC-25C+1cm厚同步沥青碎石封层+透层+35cm厚5%水泥稳定碎石基层+20cm厚4%水泥稳定碎石底基层+20cm厚级配碎石垫层。

二、沥青混合料集料级配设计与最佳油石比确定

级配范围的确定是一个十分复杂的过程，一方面要充分考虑当地公路工程施工经验，另一方面则要对包含气候条件和交通条件等在内的各方面因素进行综合考虑。在对沥青混合料进行配合比设计的过程中，选择矿料合成级配范围至关重要，这是使混合料有理想路用性能的重要基础。该工程沥青混合料的矿料合成级配如表1所示。

表1 矿料合成级配

现行技术规范提出最佳油石比需采用马歇尔试验的方法确定，试验时先制作试件，期间需重视并做好温度控制，因为温度会对试件压实情况造成直接影响。马歇尔试验数据如表2所示。根据表2数据结果，最终将最佳油石比确定为4.3%。

表2 马歇尔试验数据

三、施工技术与质量控制

1.下承层准备

摊铺开始前先做好基层检验，即便在下承层施工完成后开展了质量检验，但下承层与基层仍然在施工时间上存在一定区别，受外部因素影响可能会使基层产生破坏，对此应及时维修。对于沥青类连接层，其下层表面可能出现泥泞污染，施工前应将其清洗干净。无论下承层表面产生何种缺陷或不足，都会影响到层间连接强度，严重时还会对路面结构整体强度造成影响。特别是在桥头两端和通道两端，如果基层产生质量缺陷，则要在全宽范围之内采用填挖的方法处理。

2.施工放样

施工放样主要包含两项工作内容，分别为平面控制与高程测量。其中，高程测量目的在于对比下承层高程实际值与设计值，再通过计算确定数值误差。根据高程值，放出挂线标准桩，为摊铺高程及厚度控制创造便利条件。如施工所用摊铺设备未配备自动设备，则要根据实测高程和摊铺厚度来确定实际摊铺厚度，施工前通过设置垫块，实现对摊铺厚度的有效控制。另外还需做好摊铺平面轮廓线的现场放样。

高程放样过程中需充分考虑下承层实际厚度、高程差值与摊铺厚度，以此确定挂线桩顶部实际高程，再据此实施打桩与挂线。若下承层厚度未能达到要求，则需要在该层中考虑相应的厚度差，并兼顾到下承层表面设计高程。当下承层实际厚度与设计要求相符，但高程相对较低时，需要根据设计要求的高程实施下承层高程放样；而当下承层实际高程与厚度都比设计值略大时，则要对该层厚度实施放样。

3.混合料拌和

混合料正式拌和开始前应按照设计要求的用量试拌，在试拌结束后进行取样试验，试验方法为马歇尔试验，试验完成后与室内配合比试验成果对比，以确定设计确定的沥青用量是否合理，最后进行适当的调整。

拌和必须严格按照配料单进行，期间对各类原材料用量和加热温度进行严格控制。拌和完成后的混合料应保持均匀一致，没有结团成块、花白料与离析等情况。每个班组都要做好抽样检验，以确定混合料性能、矿料级配与沥青用量能否达到要求。在每班拌和完成后，必须对拌和设备进行清洗，并放空管道内的沥青。

正式生产开始前与生产过程中都要严格检查并校正称量装置及温度控制系统，确保设备和系统都处在良好运行状态，以保证配合比达到准确无误，混合料温度适宜。配备一名有质检员上岗证且具备混合料检验经验的质检人员，在装料中与离开拌和站之前进入现场进行经常性目测，以此及时发现和解决问题。

测温借助手持式红外测温计进行，由专门的检验人员在出料口处借助仪器检测混合料的温度。现场试验人员应采集有代表性的样品实施现场试验，同时分析各项试验数据。需测试的内容包括：马歇尔稳定度、流值、空隙率、饱和度、沥青抽提试验、抽提之后的矿料级配组成，在必要的情况下做好残留稳定度检测。

4.混合料运输

（1）对于热拌混合料，宜采用吨位相对较大的运料车来运输，运输中注意不可急转弯和急刹车，以免基层表面被破坏。在运料车车厢内，底板与侧板都应使用金属板，以便于运料结束后的清洗，并在装料前涂抹隔离剂，以防混合料和车厢板之间粘结。

（2）混合料从拌和机装入运料车的过程中，要分成三次挪动运料车，以确保装料达到平衡，防止集料发生离析。

（3）运料车装料完成后需使用篷布进行覆盖，以防止污染和温度降低。

（4）在运料车入场过程中，其车轮不能沾有任何污染物，对此要在入场前对车轮进行冲洗。混合料入场时，要采用书面形式做好接收，并认真检查混合料质量状态，若发现混合料质量未能达到要求，应立即清场，不可在施工中使用。

（5）混合料摊铺时，运料车数量不能低于现场摊铺速度及混合料生产能力，并且不能有停机待料的情况。

（6）对混合料进行连续摊铺时，运料车要在摊铺设备之前适当距离等待，在确认具备卸料条件后，方可缓慢卸料，卸料时控制好摊铺设备与运料车之间的距离，防止碰撞。

（7）卸料完成后及时清理车厢中残留的混合料，尤其是改性沥青，以免硬结。

5.混合料摊铺

混合料摊铺需借助摊铺设备完成，严格按照相关操作规程实施操作。摊铺要保持均匀、缓慢和连续，以保证摊铺完成后面层平整度。若混合料表面产生离析或疤痕，应先确定其产生原因，再采取针对性措施处理。在实际的摊铺施工中要注意以下几方面技术要点和质量控制要点：

（1）混合料摊铺宜使用型号相同的摊铺设备按照10～20m的距离错开进行，保证两台设备实际摊铺温度尽量相同，以保证后续压实效果，相邻两个摊铺带之间要有3～6cm宽的搭接，并将搭接处避开行车痕迹，上、下两层之间的搭接处要有20cm及以上的错开。

（2）摊铺开始前做好摊铺设备预热，具体加热温度根据当天气温确定，当气温相对较低时，需适当提升摊铺设备加热温度，一般需要加热至100℃。

（3）若施工所用摊铺设备配备自动找平装置，则可通过钢丝绳引导进行高程控制，而上面层则需使用摊铺开始前和完成后高差保持一致的控制方式，对于中面层，需根据实际情况确定适宜的找平方式。如果找平方式为接触式平衡梁，则轮胎上不能沾染沥青。摊铺完成后的混合料，其横坡与平整度都应达到设计要求。

（4）对于摊铺温度，必须与相关技术规范与标准的要求相符，并根据施工时的气温和沥青粘度确定。当采用改性沥青时，其摊铺温度需要比采用普通沥青拌和而成的混合料高10℃～20℃。

（5）在摊铺热拌沥青混合料的过程中，其实际施工条件主要由风速、地表温度和摊铺层的层厚三方面因素决定。若施工时出现大风降温的情况，并且沥青层难以迅速碾压密实，则不可进行混合料摊铺。在允许的最低温度条件下进行摊铺施工时，需采取下列各项措施：适当提升拌和温度；运料时切实做好覆盖保温；摊铺采用有良好压实功能的设备，并做好熨平板预热，减慢摊铺速度；适当提升初期碾压温度，将混合料摊铺完成后立即碾压，配备足够的压路机，缩短碾压段的长度。

（6）混合料摊铺时若供料落后，则以集中摊铺方式为宜，防止摊铺中途停顿。如果混合料长时间等待，则会使混合料温度大幅下降，导致其表面产生硬结，直接影响摊铺质量，所以必须及时处理。

通常情况下，由摊铺设备摊铺的混合料不可采用人工修整，若出现以下情况可采用人工进行修整，或进行必要的局部更换及找补，相应的还要调整好横坡及熨平板密度：摊铺层平整度较差；接缝处理不到位，存在明显痕迹；部分位置的混合料发生离析；摊铺设备后方有明显拖痕；混合料中存在很多杂物。基于现场管理人员正确指导，对有缺陷的部位实施找补，如果发现严重缺陷，则要清除整个结构层次。当路面铺筑施工在雨季进行时，需铲除还没有碾压密实的部分。

6.混合料碾压

（1）混合料碾压质量在很大程度上由碾压温度决定，如果碾压温度相对较高，则只需要很少的碾压遍数即可达到良好压实效果和密实程度。然而，由于钢轮很容易将混合料带起，导致料堆发生推移，对压实质量和效果造成不利影响；而如果碾压温度相对较低，则会影响到现场的碾压施工，产生较难处理的痕迹，影响路面施工完成后的平整度，还会在集料颗粒表面产生沥青油膜，导致颗粒之间无法产生相对滑动，影响路面完工后的平整度与压实度。

（2）对于路基、基层和底基层，其碾压遵循以下规律：当碾压层厚度较大时，难以达到要求的密实度；而当碾压层厚度较小时，则容易达到密实度要求。对沥青面层而言，压实规律则完全相反，即碾压层层厚较大时，较容易满足密实度要求，其主要原因为：当混合料厚度较小时，其温度下降速度往往很快；而当温度相对较小时，会直接影响压实效果。

（3）混合料碾压时，碾压遍数和碾压速度彼此相互影响和制约，若碾压速度相对较快，要想达到要求的压实质量，则需要增加碾压遍数，但这会影响到压实效率。对此，要选择适宜的碾压速度，缩短碾压持续时间，这对加快碾压效率有重要现实意义。

（4）压路机振动可以产生一定激振力，使颗粒之间运动速度加快，减小摩擦，保证压实效果，自振频率是确定振动率的主要依据，若自振频率与振动频率接近，则混合料会产生共振，保证压实效率与效果；而如果振动频率过高或过低，则压实效果将无法达到预期。根据相关试验结果可知，需将碾压频率控制在33～50Hz范围内。

四、结论

综上所述，沥青路面是当前公路工程建设中最常用的路面类型，以上结合实例对沥青路面施工技术与质量控制进行了初步分析与总结，明确具体的施工工艺方法和质量控制要点，旨在为其它类似公路工程沥青路面施工提供可靠技术参考。