高等级公路沥青路面施工技术

　　摘要:随着我国高等级公路的大规模建设,众多高等级公路相继投入运营,然而,许多高等级公路沥青路面在投入使用后不久,便逐渐出现包括裂缝在内的各种形式的损坏，所以必须要加强沥青路面的施工技术，本文结合工程实例，对沥青路面施工的程序作了阐述,分析了沥青路面早期损害的原因与防治探制技术，以供参考。
　　关键词:沥青路面；施工技术；损害原因；质量控制；
　　0前言
　　高等级公路沥青路面包括路面底基层,路面基层和路面面层.直接位于沥青面层下,用高质材料铺筑的主要承重层称做路面基层,简称基层;在路面基层下铺筑的次要承重层称做路面底基层,简称底基层.用沥青作为胶结材料铺筑于基层上的结构层称为沥青面层,沥青面层包括沥青下面层,沥青中面层和沥青上面层.沥青面层是位于高等级公路路面基层上最重要的路面结构层,它直接承受车辆荷载和大气自然环境因素的作用,应具有平整,坚实,耐久及抗车辙,抗裂,抗滑,抗水害等多方面的综合性能。
　　1工程概况
　　某工程路面采用沥青混合料结构。上面层沥青混合料采用进口重交通道路石油沥青AH-70,中、下层沥青混合料采用国产重交通道路石油沥青AH-70。路面结构为20cm的水泥稳定类(稳定石屑、稳定碎石、稳定沙砾)底基层,40cm水泥稳定碎石基层,1cm的沥青下封层,4cm的AK-16A上面层,5cm的AC-201中面层,6cm的下面层。通过对沥青混合料面层施工技术和质量进行严格控制,优质高效地完成了路面的施工任务,较好地满足业主和设计要求。
　　2施工准备
　　2.1生产配合比的确定
　　首先对所备集料进行配合比的设计和检验。施工的粗、细集料、矿粉和重交沥青经过具有试验资质并得到交通主管部门认可的实验室,在试验合格后使用。
　　2.2施工机具的检查
　　施工前对各种施工机具进行全面的检查和调试,使其处于良好的状况。保证施工机具的数量、型号和质量上与工程施工相配套。
　　2.3下基层施工
　　按照设计要求,面层与基层之间铺1cm的下封层。做法是:在基层上洒透层油,透层油采用PK-P高渗透力乳化沥青。封层油选用AH-70热沥青,洒布量以1kg/m2控制,要洒布均匀,覆盖率达60%～70%。在面层施工前,应检查下封层的完好性。
　　2.4铺洒粘层油
　　粘层油应采用与面层所用的种类、标号相同的石油沥青经乳化或稀释制成,技术指标符合规范JTJ032-94中表C3的要求。
　　2.5沥青面层
　　为保证沥青混合料均匀和级配准确,材料准备要遵循以下原则:
　　(1)耐高温性能、表面抗滑性能和配合比掺配性的保证。粗集料着重控制集料棱角性、针片状含量和压碎值,优选料源特性稳定、用反击式破碎工艺生产的粗集料。
　　(2)细集料采用天然砂或人工制砂。用天然砂可提高施工和易性和压实性,其比例不宜超过8%,否则,可能出现不利的“驼峰”配合比曲线(013mm～016mm级配范围内出现拐点),导致压实不稳定;还会使矿料间隙率VMA降低。
　　2.6施工试验段
　　在铺筑沥青面层前,要按实际使用的材料、生产配合比和施工机械,铺筑约100m的试验路段。检查、验证混合料配合比、运输、摊铺、压实的程序是否符合规范,并按设计要求检查施工的厚度、密实度、平整度及马歇尔稳定性试验的各项技术指标。
　　3沥青面层混合料的拌和、摊铺和碾压
　　3.1沥青面层混合料的拌和
　　(1)必须采用间歇式拌和机进行拌和。在拌和过程中应逐盘打印输出沥青和各种矿料的用量和拌和温度,用作竣工数据入文件。
　　(2)粗、细集料分类堆放和供料,取自不同料源的集料分开堆放,并对每个料源的材料进行抽样试验。
　　(3)加强确定压实度用的马歇尔试件温度的控制,加强与目标配合比制件密度的比对,波动值不宜超过5%。
　　(4)重交沥青的加热温度应在150℃～170℃的范围,石料加热温度应在160℃～180℃的范围,混合料的出厂温度控制在145℃～165℃,超过正常温度高限值30℃的沥青混合料必须废弃。
　　(5)沥青混合料地拌和时间应经试拌确定。拌好的沥青混合料应均匀一致,无白花料,无结团成块,无严重的粗细料分离,全部矿料颗粒被均匀裹覆。
　　3.2沥青面层混合料的摊铺
　　本工程使用的摊铺机械是ABG型自动摊铺机。摊铺应注意的事项:
　　(1)在铺筑面层混合料前,认真检查下层的质量,当下层质量不符合要求时,不准摊铺。
　　(2)面层和粘层应连续施工,否则,对表面的所有松散应清扫,直到表面无污物为止。铺筑面层前,原下层沥青混凝土如受较严重污染,应重洒粘层沥青。
　　(3)材料连续卸进摊铺机,并立刻进行摊铺。向摊铺机送料的速率应与摊铺机螺旋布料器的旋转速率相匹配。保证摊铺幅度内布料均匀、不离析,并应尽可能使摊铺机连续作业。有条件的可用混合料供料机,以保证摊铺连续和均匀,可以消除摊铺机侧翼收张造成的混合料离析现象。
　　(4)摊铺时采用自动找平基准装置(滑靴)控制高程。摊铺机应均匀、连续地进行,摊铺速度应控制在2m/min～6m/min范围。摊铺速度确定后不得随意改变,以保证混合料平整、均匀地铺在整个摊铺宽度上,不致产生拖痕、断层和离析。
　　(5)应采取半幅路面摊铺、以减少纵向施工接缝。如单机摊铺宽度不够而采用两台以上摊铺时,应以梯形交错排列方式连续进行摊铺。
　　(6)采用两台摊铺机联合作业,两机的进度不得相差太远,以便纵向接缝作热接缝处理。将已铺部分留下10cm～20cm宽暂不碾压,作为后摊铺部分地高程基准面,在最后作跨缝碾压。
　　(7)在雨天,预铺表面存积水,气温低于10℃时,不得摊铺混合料。
　　3.3沥青面层混合料的碾压
　　(1)在混合料完成摊铺和刮平后立即对路面进行检查,对不符合要求的地方应及时用人工进行调整,随后进行充分、均匀的压实。
　　(2)压实工作应按试铺路面确定的压实设备的组合及程序进行。备有经监理工程师认可的小型振动压路机或手扶振动夯具,以用于狭窄地点压实或修补。
　　(3)压实分初压、复压和终压。压路机应以均匀速度行驶。压路机配置见表1,压路机速度应符合表2规定。
　　表1压路机配置

　　表2压路机的碾压速度(km/h)

　　(4)初压用钢轮压路机,其驱动轮尽量靠近摊铺机。初压应检查平整度和路拱,必要时应修整。复压采用串联式双轮振动压路机,同时须采用轮胎压路机。终压时采用光面轮压路机或振动压路机(不开振动)。中、下面层,在用轮胎压路机能满足压实度及平整度的情况下,不能用钢轮压路机收光,以免产生横向微裂纹。
　　(5)碾压作业应在混合料处于最大密度的情况下进行,不得产生推移开裂。沥青混合料初压温度不低于135℃,终压完成时的温度不得低于90℃。
　　(6)碾压应纵向进行,并由材料摊铺的低边向着高边慢速均匀地进行,相邻碾压至少重迭宽度为:双轮30cm,三轮为后轮宽度地二分之一。
　　(7)压实时,如接缝处(包括纵缝、横缝或其它施工缝)的混合料温度已不能满足压实温度要求,应采用加热器提高混合料温度,使之符合施工要求的温度,再压至无缝迹为止。否则,必须割掉混合料并重铺,立即将其碾压到无缝迹为止。
　　(8)在沿着侧缘石、平石或压路机压不到的其它地方,应采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。
　　(9)对于纵向冷接缝及横向施工缝按常规方法施工。摊铺时注意调整摊铺机宽度,以免纵缝出现在行车轮迹密度最大的位置。上、中、下面层的纵缝应错开,避免出现通缝现象。整个碾压过程通过以下的质量控制程序(QC/QA)进行控制和保证。
　　4沥青路面早期损害形成的原因
　　4.1我国目前普遍存在工程赶工期、抢进度、搞献礼等“形象工程,政绩工程”,不按科学规律办事,盲目缩短工期,赶工抢工,导致施工质量严重下降。
　　4.2路基压实度不足。路基压实度是路基施工过程中的重要工序,路基压实不足会导致公路路面出现纵向和横向裂缝。
　　4.3结构设计不合理、深度不足,搬标准、抄项目,出现面层厚度不合理,分层不当和配合比设计不合理,排水设计没有得到重视等。
　　4.4由于抢工期、赶进度,全线多个合同段同时施工,造成原材料紧缺,质量不稳定、时好时坏,从而造成混合料离析、变异现象严重,石材和沥青粘附性不够。
　　4.5施工中还存在的其他原因:如透层油渗透不到位;层间污染严重,未洒粘层油或洒得太少没有起到作用;桥面铺装的防水粘结层施工不良,沥青与桥面板之间脱离、积水,出现唧浆、网裂等。
　　5沥青路面施工技术控制要领
　　众所周知,沥青路面的路面性能基本包括以下七个方面:水稳定性、高温抗车辙性、低温抗裂性、耐疲劳性能、抗老化性能、表面服务功能、行车舒适性能,这些性能的好坏和沥青混合料的质量好坏是密不可分的。因此如何提高沥青混合料的质量是关键所在。
　　5.1原材料的选用
　　材料的质量是沥青路面质量的保证。由于工程所用的集料均采自社会料场,其质量参差不齐,所以在施工开始前要先选择合格的料场,施工过程中严密检测材料质量,发现材料来源、规格、质量发生变化时,要对材料进行全面检测,不合格材料坚决不能用于施工。
　　5.2沥青混合料配合比的控制
　　生产配合比的确定主要有以下几方面:冷料斗出料口尺寸的合理确定;热料仓各层筛网尺寸的合理选择;计量系统准确计量;热料仓集料粒级组成和大规模生产时的一致性等。另外要加强施工过程中的自检,严格控制材料规格、用量和矿料级配组成及沥青用量的控制。
　　5.3试验路段铺筑
　　铺筑试验路段的目的是为了验证混合料配合比设计的合理性;寻找各施工设备的最佳组合方式;合理的施工工艺流程等,所以必须认真记录和总结试验路段的各种参数,真正有效的指导施工。
　　5.4现场施工控制
　　沥青混合料的施工控制中,温度控制是关键,它直接影响路面的施工质量,所以必须从拌和、运输、摊铺、碾压等各个工序严格控制。而施工控制温度又由沥青的粘温曲线确定,所以在有条件的情况下对用于工程不同来源的沥青须进行粘温曲线的测定,以确定合理的施工温度。下面就沥青混合料摊铺和碾压工艺的施工控制要点分别加以阐述。
　　（1)混合料的摊铺。规范规定的摊铺质量和控制关键是:缓慢、均匀、连续不间断,应根据混合料的类型、集料粒径、结构层厚度、拌和楼生产能力、运料车运输能力和摊铺宽度等选择适宜的振动频率和振幅,综合确定合理的摊铺速度,努力提高初始压实度,一般摊铺速度宜控制在2m/min～6m/min的范围内。
　　（2)混合料的压实技术。压实是沥青路面施工中最重要的一道工序,也是沥青路面早期损坏的重要原因,必须对碾压过程严加控制和管理。压实度的大小直接影响着沥青路面的使用质量。有些单位在施工时对压实度的重要性认识不足,压实不足是一个比较突出的问题。这些工程的共同点是通车以后平整度迅速衰减;面层压实变形明显,应该充分认识到压实度的重要性,必须在确保压实度的前提下来提高平整度等其他因素。
　　6面层施工的质量控制
　　工程质量的优劣关系到整个项目运营和生产的百年大计。在施工过程中,按照工程监理和监督部门的全面质量管理要求,采取切实有效的措施。在监督部门监督、施工监理自检、施工企业自检的质量保证体系下,保证整个路面标的施工质量。
　　6.1建立工程质量自检、自测、监理体系。工程自检是本项目施工的必须步骤,每一道工序完成后,现场技术人员先自检,再由自检人员检查,然后向监理工程师申请检查。要做好施工记录,严格执行工程施工的有关标准、规范和规程。当质量、进度和造价相矛盾时,要先保证质量,再兼顾进度和造价。
　　6.2建立完善的测量、检测和试验监控体系。本工程对测量、坐标位置、路面线型、高程等的准确性要求很高,在施工时应随时监控和提供试验数据指导施工,以试验指导工程施工。
　　6.3认真执行施工技术规范进行工程的施工质量管理。施工的全过程做好各道工序的检查和隐蔽工程检查工作,验收每一道工序合格,监理检查合格通过后才进行下一道工序施工。
　　6.4健全质量管理岗位责任制和工程质量奖罚制度。建立以项目经理为首,质检工程师全面负责的岗位责任制。通过加强施工队伍的质量意识教育,使每个工程人员明确岗位职责和质量标准。建立奖罚制度,由质检工程师每日对施工质量好的班组和个人进行奖励,撤换责任心差、施工不合格工程的施工人员。
　　7结束语
　　保证高等级公路沥青路面的施工质量,应确保路基的施工质量,并从上、下基层的施工质量、原材料及混合料的质量控制、施工工艺、机械配置以及施工人员素质入手,重点抓摊铺、碾压、接缝处理的施工质量,力争采用先进的机械设备和合理的配置,使施工人员保持高度的责任心。对沥青路面早期损坏的现象需要加强重视,尽早处置。沥青路面早期损坏,不仅与设计、施工等路面形成前的环节有关,而且与路面形成后的使用、养护和管理也是密切联系的。因此要消灭沥青路面早期破坏这一质量通病,延长沥青路面的使用周期,提高投资效益,需要设计、施工、养护管理各个主体各负其责,分头把关,按照行业标准,结合工程实际,严格履行各自职能。