论公路项目沥青路面的施工技术
陈本建
（贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001）
随着交通压力的不断增大，部分公路工程沥青路面产生了不同程度的质量病害，运营能力显著下降，威胁行车安全[1]。为保证沥青路面施工质量，提高道路服务功能，延长运营年限，文章依托某公路工程施工实例，对沥青路面施工技术展开综合分析，以期有效提升公路工程建设质量，减少路面病害发生，为人们提供更加舒适、安全、快捷的交通运输服务。
重遵扩容项目路面25标起讫桩号为K76+500~K108+400，全长31.904 02 km，其中路基10.756 km，桥梁6.77 km/12座，隧道14.394 km/6座，包括1个枢纽互通（蒲场枢纽），1个接地互通（团泽互通），2个服务区（蒲场、团泽服务区），互通匝道长12.839 km（其中匝道桥4.284 km/9座）。项目处于黔北高原，大娄山延伸段向四川盆地过渡的斜坡地带。背斜宽坦形成山岭，向斜狭窄形成河谷。山岭、沟谷展布与地质构造有很大程度的一致性。地貌类型主要有峰丛沟谷地貌、峰丛洼地地貌、构造侵蚀浅切中低山地貌。项目为双向六车道布置，设计总里程31.904 02 km，宽度33.8 m，设计时速100 km/h，项目运营后预计交通量较大。道路路面为沥青混凝土结构，基层为水稳碎石结构，设计及施工标准要求较高。
2.1 材料选择
（1）粗集料：该公路工程粗集料采用硬度大、耐磨性好、洁净、干燥、性能优良的级配碎石[2]。其中，下面层采用石灰岩碎石，其指标参数为压碎值≤28%、含泥量＜2.7%、针片状颗粒含量为4.7%~10.2%；
上面层采用性能优良的玄武岩，指标参数为压碎值≤13.7%，含泥量＜0.9%，磨光值＝48.7，磨耗值=10.8，与沥青黏结性为四级[3]，各项性能指标符合规范要求。
（2）细集料：①细集料选用质地优良的机制砂，干燥、洁净、无杂质，且与沥青材料具有优良的粘附性；
②机制砂颗粒级配应符合《公路工程沥青路面施工技术标准》相关规定；
③机制砂含泥量≤3%，密度＞2.5%，砂当量＞60%；
④机制砂进场前应进行质量验收，各项指标满足规范要求后，方可入场，并按规定要求存放[4]。
（3）其他材料：①除粗、细集料外，沥青路面施工材料还包含沥青、矿粉和水等；
②沥青延度应大于35 cm，闪点不得低于230 ℃，中面层、上面层施工时可加入适量改性剂，以提高沥青性能[5]；
③矿粉采用石灰石粉末，其用量不得超过2%，质地洁净、干燥，性能优良，质量应符合《公路工程沥青路面施工技术标准》相关规定；
④施工用水应采用水质洁净的饮用水，pH值位于6.5左右。
2.2 配合比设计
待选材结束后，及时通过室内试验进行配合比设计，主要涉及目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计验证三个环节。
（1）通过目标配合比及生产配合比试验得出混合料中沥青及矿料等各种材料的最佳用量，并通过生产配合比设计对其相关性能实施验证[6]。在进行配合比设计时，应严格按照相关技术标准执行，设计完成后报监理单位审核确认，审核通过后方可根据设计标准施工，若施工中出现异常，需对配合比进行调整，调整后再次报监理部门确认，未经监理单位批准禁止采用。
（2）目标配合比设计各项工作均通过室内试验完成，通过相关设备对各种材料实施粒径分析，并结合该公路项目相关技术标准绘制各种材料的级配曲线。值得注意的是，曲线应圆滑，严禁出现转折、交叉等现象。根据描绘的级配曲线得出满足设计要求的矿料配比，并与沥青进行试配，从而确定沥青类型，然后通过马歇尔试验得出沥青材料实际用量，求得目标配合比[7]。目标配合比确定后，应开展水稳定性、低温抗裂性、高温稳定性等力学性能试验，待各项指标达到标准要求后再进行生产配合比设计。
（3）生产配合比是用来评估混合料制备完成后的性能，具体工作由拌和站及实验室完成。首先根据目标配合比最佳沥青用量，以±0.15为标准进行取值，得到5组沥青含量配比，然后，按照5组材料配比进行拌和，得到5组性能不同的混合料，拌和过程中应严格按照配比进行投料，并由热料仓取料完成筛分试验。拌和完成后，提取沥青混合料试样实施马歇尔试验，从而获得最佳沥青用量及矿料级配。
（4）生产配合比设计完成后，应通过试验段对其相关性能进行验证。若试验段施工质量符合标准要求，则将配合比设计文件报送监理单位，并附带沥青混合料空隙率、稳定度及流值等相关技术指标试验报告，经监理工程师签字确认后，方可根据设计配合比实施拌和。
2.3 基层处理
2.3.1 清理与检查
沥青混凝土路面施工前，应对道路基层实施处理[8]。先将其上部杂物清理干净，确保表面洁净、干燥、无杂质，并通过专用工具将其表面坑槽、凸起等部位整平、压实。基层清理宽度应每侧超出面层30 cm。待清理完毕后，应对基层质量进行检查验收，确保其各项性能满足规范及设计要求。
基层检查验收项目主要包括宽度、标高、压实度、平整度、抗压强度、原材料质量等，其检查标准按照《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80—2017）执行，确保各项指标满足要求。若其中任何一项达不到标准要求，则应要求施工单位进行整改。整改完成后，再次组织质量验收，验收合格后方可进行透层施工。
2.3.2 透层油施工
洒布透层油可有效增强基层与面层之间的黏附性能，使道路结构具有较强的整体性和稳定性，提高道路承载性能。该公路工程选择乳化沥青为透层油，施工前应提前掌握气象信息，阴雨天气或气温较低时，应停止施工。
透层油洒布施工时，宜采用沥青洒布车一次性洒布成型。洒布作业时，应科学调整喷嘴位置，以确保洒布均匀性。具体洒布量应根据设计要求及试洒确定，对于洒布机洒布不到位的区域，应通过人工补洒，待透层油下渗5~10 cm，与基层完全融合后，方可进行面层施工。
2.4 路面施工要点
2.4.1 混合料拌和
沥青混合料拌和是沥青路面施工的首要任务，该工程采用厂拌沥青混合料。主要拌和设备包括沥青拌和机1台、大功率柴油发电机组、沥青脱桶设备、投料设备等。沥青拌和机为间歇式拌和机，日生产量为500 t。拌和机由热料筛分装置、拌和装置、加热装置、出料装置、存料装置以及投料装置组成，能实现自动化拌和作业。
混合料拌制前，应对机械设备相关性能及计量器具进行校核，确保其精度满足要求，同时，还应对拌和机加热装置实施校核，确保温度可靠。实际拌和作业时，应按照生产配合比加入拌和料，通过加热装置对矿粉、沥青进行加热处理，待矿粉温度升至210 ℃，沥青温度升至190 ℃后，继续拌和1 min，确保各种材料混合均匀。拌和料温度保持在160~175 ℃范围内，拌和完一盘后应对设备筛孔进行全面检查，准备开始后续拌和施工。
2.4.2 混合料运输
混合料制备完毕，应及时通过自卸式运输车运至摊铺现场。装车前，应对车厢内壁均匀涂刷隔离剂，以有效避免混合料黏结车厢，同时在车厢中部布设测温孔，以随时掌握混合料内部温度，确保满足设计要求。混合料装车应按照由前到后的顺序分层完成，并在车厢顶部覆盖篷布，避免温度大幅度下降，确保运输过程中温降小于5 ℃。混合料运抵摊铺现场后应由专人指挥卸料。
2.4.3 试验段施工
沥青混合料摊铺前，应先进行试验段施工。其施工时间应在正式摊铺前7 d完成，施工方案、工艺、配合比应通过监理单位审核批准。开展试验段施工的目的包括以下两个方面：
（1）验证生产配合比。试验段施工完成后，对其各项性能实施试验检测，若路面各项性能指标均符合设计标准要求，则按照此配合比进行全面施工；
若达不到设计要求，则应对混合料配合比实施优化和调整，直至达到设计标准。
（2）获取相关技术参数。利用试验段施工得到混合料拌和时间、拌和温度、虚铺厚度、摊铺温度、预沉量、碾压机械、碾压遍数、碾压方式、碾压温度等各项指标。实际施工时监理单位应安排专人监督。施工完成后，根据规范要求进行抽样检测。抽检合格后，根据此施工技术参数正式开始路面施工。
2.4.4 混合料摊铺
混合料运至摊铺现场后应及时完成摊铺施工，根据该公路工程现场具体情况，采用两台履带式摊铺机同步摊铺[9]。其功率不小于133 kW，附带自动找平系统，可实现速度、振幅、频率、料位自动化控制，其分料螺旋直径为420 mm。摊铺机工作前，应对其性能进行全面检查，待检查合格后，预热熨平板至100 ℃时开始混合料摊铺施工。
该工程沥青混合料摊铺时，2台摊铺机呈梯队方式同步作业，两车保持10~20 m间距，左右幅搭接宽度为30~50 mm。摊铺作业时，应保证混合料供应充足，至少5辆运输车等候卸车，确保摊铺施工连续性。同时，摊铺机及匀速、缓慢行驶，其运行速率应保持在2.5~3.5 m/min范围内，温度以160~170 ℃为宜。对于摊铺机难以摊铺的部位，应采用人工进行摊铺。人工摊铺时，严禁踩踏摊铺路面，且全程由技术人员指导完成[10]。
2.4.5 混合料碾压
沥青混合料摊铺后应及时碾压，以有效提升路面压实度，增强面层抗渗、抗疲劳性能。
（1）通过相关研究发现，路面压实度与其抗渗、抗疲劳性能密切相关，直接决定道路承载性能及运营年限。路面压实度增加1%，其抗渗能力显著提升；
路面空隙率增大1%，其抗疲劳度下降35%。因此，该公路路面碾压分初压、复压、终压三步进行。
（2）初压主要目的是保证混合料摊铺均匀、平整。利用载重量为12 t双钢轮压路机连续静压2遍，压实温度应保持在140~150 ℃范围内，初压完成后随即进行复压施工。
（3）复压主要作用是提高路面压实度和承载性能，选用15 t轮胎压路机和双钢轮压路机联合碾压。复压应采用振压方式碾压4~6遍，压实温度保持在120~130 ℃范围内，复压完成后随即进行终压作业。终压主要作用是消除压路机轮迹，保证平整度。压实机具为10 t轻型压路机，采用静压方式碾压2~3遍，其温度保持在100~110 ℃范围内。
（4）沥青路面压实施工中应严格控制特殊部位压实质量。在对接缝部位进行压实施工时，应始终保持10~20 cm轮宽位于新路面上。在对边缘部位进行压实施工时，应至少距离路面边缘30 cm，防止破坏边缘。道路转弯处压实作业时，应按照由内而外的顺序进行压实。针对压路机难以碾压的边角区域，应通过手持式压实机具完成碾压。路面压实后，应封闭交通，待其表面温度自然降至50 ℃后方可开放交通。
2.4.6 接缝处理
公路工程路面摊铺作业难免会产生接缝。当摊铺作业中途停顿超过2 h或完成当天工作时，应留置横向接缝；
当采用分幅施工时，应留置纵向接缝。
该公路项目施工中，横向接缝为平接缝，各层间接缝应相互错开15 cm。在接缝处采用乳化沥青封闭处理。横向接缝施工时，应将接缝部位剔凿干净，搭接宽度以20 cm为宜，并碾压密实。纵向接缝通常为热接缝，前半幅路面施工时，保留10~20 cm宽度不压实，以此作为后半幅路面施工的标准面。接缝完成后，采用跨缝碾压方式封闭纵向接缝，保证路面结构整体性。
2.5 检测
该公路工程施工完成后，应按照规范及设计要求进行质量验收，其实体质量应符合《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80—2017）相关规定。
沥青路面质量验收项目主要包含沥青混合料质量验收和路面质量验收两部分。其中，混合料验收内容为级配、稳定性、流值、空隙率等；
路面性能验收内容包括平整度、密实度、标高、弯沉值、宽度、厚度、抗压强度等。上述指标中任何一项达不到标准要求，视为路面施工质量不合格。
综上所述，文章依托某公路工程施工实例，论述了沥青路面施工选材及配合比设计原则，结合试验段施工实践分析总结了基层处理、混合料拌和、运输、摊铺、碾压、接缝处理等施工技术要点，指出了沥青路面施工质量验收主要内容及质量评定标准，旨在提高公路工程建设质量水平。
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