关于高速公路沥青路面面层施工技术的分析

【摘要】随着国家社会经济的发展，公路交通运输量的大幅度增加，导致早期沥青路面出现了泛油、车辙、剥落等早期病害，严重影响了交通安全出行，因此新时代对高速公路沥青路面的质量要求越来越高。鉴于此，笔者将本文命名为《关于高速公路沥青路面面层施工技术的分析》，首先分析了高速公路沥青路面混合料的设计和质量控制要求，然后对沥青路面面层的施工技术应用和主要要点进行论述，旨在加强与同行的沟通交流，促进我国高速公路沥青路面面层施工技术的提高，保证我国高速公路的质量安全。

【关键词】高速公路；沥青路面；面层施工技术

[Abstract] along with the development of national economy, highway traffic greatly increased, leading to early asphalt pavement early disease bleeding, rutting, peeling, serious impact on traffic safety travel, so the new era of increasingly high demand on the quality of Expressway Asphalt pavement. In view of this, the author named "analysis" of expressway asphalt pavement construction technology, firstly analyzes the design and quality of mixture of Expressway Asphalt Pavement control requirements, and application of the construction technology and main points of bituminous pavement layer on the said, to strengthen communication with colleagues, to promote the improvement of highway asphalt pavement in China Construction Technology, ensuring the quality and safety of the expressway in our country.

[keyword] highway; asphalt pavement; pavement construction technology

中图分类号： U412.36+6 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

影响高速公路沥青路面的的质量取决于沥青公路混合料的性能、设计和压实度质量，因而必须切实掌握沥青路面面层的施工技术要点，以不断促进高速公路沥青路面面层施工技术的科学应用，提高高速公路沥青路面的质量。基于此，以下笔者结合自身工作实践，做出以下几点分析。

1.高速公路沥青路面工程混合料的设计和质量控制分析

1.1沥青混合料的设计

沥青混合料的优良设计能有效减少高速公路沥青路面出现剥落、泛油、车辙等早期损害。因此，在施工前必须把握好矿料的原材料选择、矿料的级配、沥青的性能和混合料的体积指标等，以确保沥青混合料的设计符合施工要求，保障高速公路的沥青路面质量。

1.1.1矿料的选择

矿料是沥青混合料最重要的原材料，约占沥青混合料总重量的95%，起重要负荷作用，同时其物理性能和质量对高速公路沥青路面的质量性有密切影响关系。在矿料的选择上要求十分严格，必须满足以下条件：

一是全部矿料都必须无塑性。这是由于当沥青混合料中含有粘土颗粒时，会导致沥青混合料体积膨胀，进而由于水的作用导致矿料与沥青膜出现剥离的情况。因而在选择矿料时，应严格按照相关要求，确保选用的矿料中粒径小于0.075毫米的矿料的塑性指数应低于4，而为达到这一目标，就系对回收粉的用量进行严格的控制，就笔者实践经验来看，每盘中国所用的回收粉的用量必须低于或等于所用矿粉总量的25%，这样就能基本上确保矿料没有塑性。

二是严格控制矿料的有害成分实际含量，软石含量低于5%，土块含量低于1%，尽量降低有害成分的含量，提高矿料的纯度。如果沥青混凝土中的软石、土块等有害物质过多，就会使沥青混凝土的性能受到影响。同时，还要对粗细集料所夹杂的粉尘进行充分地考虑。对于粗细集料，其中的粉尘含量在单项集料中所占的比例虽然比较少，但是却对整个混合料的比例具有较大的影响，这部分大约影响到小于0.075mm 部分的1 %左右。整个混合料中小于0.075mm 部分填充料与沥青含量之间的比值即粉胶比应在110～112 之间。

三是严格控制矿料中粉尘的实际含量。对矿料中粉尘等有害成分的含量进行有效地控制，其中，应该将土块的含量控制在1 %以下 ，软石含量则应该控制在5 %以下。天然砂比较圆滑，其质量容易出现较大的变化。其中，通常含有一些比较有害的成分。对于公路而言，其天然砂的含量应该控制在15 %～20 %以下。

四是从集料颗粒来看，其形状对混合料的摩阻力具有很大影响。其中，对于超过4.75mm以上的部分，集料含量应超过90%。

1.1.2矿料的级配

矿料的级配直接影响着沥青混合料的性能和体积指标，同时还会严重影响沥青混合料的压实和沥青混合料进行铺筑施工时的离析现象。因此在沥青混合料的矿料级配选择上，必须减少天然砂的使用量，有效避开限制区，避免沥青发生变化形成塑性，确保混合料的矿料空隙符合要求。在此情况下，通常矿料的级配曲线都会表现为略微偏离最大的密度线，从而确保混合料与矿料的空隙要求相符合。因此，在设计矿料的级配时， 必须采用与实际相符合的方法，并充分考虑相关规范，确保级配设计能够满足质量的要求。从国外的相关研究可以看出，沥青混合料的密级配0.3～2.36mm 存在着限制区。在这个区域内，级配对沥青是十分敏感的。从有些混合料来看，哪怕是沥青只发生少许变化，都很容易形成塑性。因此，在进行矿料级配选择时，应当尽最大可能的绕过限制区， 这样做的目的是使天然砂用量得到有效地控制， 确保矿料间的空隙能够满足一定的要求。同时，对于级配曲线能够得到有效地控制。为了确保沥青混合料的构造深度符合要求， 应该确保级配曲线只能从限制区下部通过。通过对以上各种因素的综合分析，应该在AC-16I 型级配范围内做好优化，以对S形走向的混合料的级配范围进行确定。

1.1.3沥青胶结料

对于如何选择沥青胶结料的标号，施工单位根据经验综合考虑施工的自然环境和气候条件后才能确定，以确保选择的沥青能符合高速公路沥青路面面层的施工要求和验收规范。然而，目前我国的沥青技术标准中对沥青的低温指标没有明确规定，因此建议施工单位适当增加沥青的低温延伸度指标。

1.2混合料的质量控制

混合料的质量直接关系着沥青混凝土施工效果，因此，我们应该高度重视混合料的质量。在进行混合料质量控制时，必须对混合料中各种材料的质量加以控制，确保各种原料质量达标。同时，严格根据相关比例严格控制各种原料的数量，严防出现随意更改和原材料质量不达标等问题。沥青混合料的压实度控制对路面施工质量的控制具有重要影响作用。目前常用的方法为马歇尔试验，通过计算沥青混合料中各种材料的最大理论密度，实现压实度的控制。但是因为施工现场的材料变化很大，而马歇尔试验的密度容易受到温度的较大影响，导致压实度的控制工作不够严谨。因此，在实际的施工中，还应该辅助真空密度试验法，在5%至7%的空隙率要求限定下，每天进行混合料的最大相对密度测定工作，加强现场压实度的严格控制。实测沥青混合料的最大理论密度有困难时，可以按照以下规则进行修订：一是集料的有效密度(计算混合料最大理论密度的集料密度值)= 集料的毛体积密度+0.8×(集料的表观密度- 集料的毛体积密度)。面层沥青混合料压实度的检验，以钻芯取得的实测密度为准。宜使用与钻芯试件标定后的核子密度仪进行压实控制。为保证结果的准确性，可以采取铺砂或洒水的办法进行测试[1]。

2.把握高速公路沥青路面面层的施工技术要点，加强施工质量的控制

通过上述分析，我们对做好高速公路沥青路面面层施工中原材料的设计以及质量的控制规划有了一定的认识，因而我们只有切实把握高速公路沥青路面面层的施工技术要点，才能加强施工质量的控制，最终达到施工技术应用的目的。

2.1面层沥青混合料的拌和

沥青混合料中的集料数量众多，对集料的干燥速度有较大影响，一旦集料所含的水分不能及时挥发，容易造成沥青路面出现剥落等早期损害。因此必须严格控制集料的含水量，做好集料的拌合工作。一是拌和机各层筛子的设置，在搅拌面层混合料时，控制好孔径设置。二是注意拌和机中四个料仓的均匀用量。三是保证拌合温度，最佳设置是165℃左右，以确保面层沥青混合料的现场摊铺和碾压质量。

2.2面层沥青混合料的运输

面层沥青混合料在装载过程中应避免一次性装成锥形，而应通过前后移动装成山字形，并在装载后能适当保持形状，否则发生过度塌落则表示沥青的含量或混合料的级配存在问题，必须及时检查。此外，面层沥青混合料的运输还做好保温工作，通常用篷布覆盖方式实现。

2.3面层沥青混合料的摊铺

面层沥青混合料的摊铺过程必须重点注意减少离析现象的发生，因此施工单位应根据拌和站的实际拌和能力，精确计算摊铺速度，确保面层沥青混合料的持续供应和连续摊铺。纵向接缝的处理应保证：一是不发生离析现象，二是禁止使用冷接缝。在进行摊铺操作过程中，必须控制好摊铺机的运行速度，一般应该根据搅拌机生产效率、施工设备、摊铺的厚度与宽度等情况来设摊铺速度。首先，进行预先设定时应该为2-6m/min，然后，在摊铺施工过程中，必须缓慢的运行，并确保摊铺的缓慢性、均匀性和一次性的摊铺，而不能冒然调整摊铺速度，杜绝出现突然加快速度，或突然减缓速度，或突然转向等，以免对摊铺层造成破坏。一般而言，如果在进行摊铺操作过程中，不需要人工整修。如果摊铺后，发现有些没有摊铺到位的地方，可以请专业施工技术人员，将混合料进行更换，或采用人工找补的方式，并铲除摊铺缺陷严重的部位，从而使摊铺质量得到有效地提升。在摊铺中，所使用的钢丝，必须是扭绕式的，并应该将直径控制在6mm以下，拉力要必须超过800N，每隔5M架设一个钢丝架。一般应将钢丝设在前面摊铺机左侧，并将横坡仪控制也安装在上面。后面摊铺机，应将钢丝架在右侧[2]。

2.4面层沥青混合料的压实

面层沥青混合料的压实关键在于如何加强与压路机的配合，以获得最佳的压实密度。粗集料含量很高的S形级配面层沥青混合料，凭借其压实后的良好性能在实际的沥青路面面层施工中使用广泛，但其最大特点却是很难压实，因此施工方应采取多样措施做好其压实控制工作。多次试验证明，S形混合料的最佳初压温度为140摄氏度到145摄氏度的范围之间，使用较大吨位的双钢轮振动压路机能实现其的充分振动碾压，并保证理想的空隙率。因此，在高速公路沥青路面面层的具体施工时，一是必须至少配备两台11吨以上、13吨以下吨位等级的双钢轮振动压路机，并安排摊铺机紧跟压路机后面及时摊铺，并保持间断洒水，保证压实质量。二是压力机的碾压速度必须严格控制，最佳速度为每小时1500千米，相当于人的正常行走速度。三是压实方法为高频低幅，因为频率和面层的压实效果呈正比关系，同时较高的频率对沥青公路面层的下层影响较小。四是利用插小旗的方法，避免压路机的漏压和过压。五是93℃至115℃范围是部分混合料的不稳定区，处于不稳定区范围时，混合料的碾压应选择胶轮压路机实现充分压实，当温度在115℃以上时，混合料的碾压用大吨位的钢轮压路机可以获得满意的压实，当温度低于93℃时，使用振动碾压会导致混合料被过度压碎，因此只能选择普通钢轮压路机[3]。

2.5试验路段的施工要点

每个工程项目的正式开工前，都必须先修筑试验段，来确定计划混合料的性能、摊铺技术、压实技术是否符合施工规范，为正式施工提供真实的参考数据。进行试验路段的施工时，是要确保施工技术和计划中的一致，确保面层沥青混合料的摊铺温度和摊铺方式相同，确保面层沥青混合料的使用的压实设备和压实方法相同，并建立相应的验收标准[4]。

以某高速公路工程为例，在进行施工之前先后，安排设计了两个试验段。从第一次试验来看，因为其构造深度没有符合相关要求的原因，根据第一次试验段的相关结果，稍微调整了级配。在经过第二个试验段后，通过检测显示，各项指标均能够满足要求。通过上上两次试验，进一步探索出了更加符合实际、更能够出成效的压实工艺。 首先，在高温的状态下进行充分地振动压实到位， 即用钢轮压路机进行振动压实3遍; 然后，再使用胶轮压路机，同样也可以进行3遍碾压。 最后，再用钢轮压路机碾压一遍。特别值得注意的是，在压路机进行振动碾压的过程中，只能够在压路机前进时进行洒水，而后退时，则不需要洒水， 并尽快能够地减少洒水量，确保初压时的温度控制在140 ℃以上[5]。

3.结语

综上所述，对高速公路沥青路面面层施工技术进行分析具有重要的现实意义。相关的施工单位应认真做好沥青公路面层混合料的性能、设计和压实度等的控制工作，在施工过程中注意施工要点，加强施工质量控制，减少沥青公路早期损害的发生，延长高速公路的使用寿命。

【参考文献】

[1]杜崇德.高速公路沥青路面面层施工技术浅谈[J].科技资讯，2010，14:67.

[2]卢耀.高速公路沥青路面面层施工技术研究[J].山西建筑，2013，13:151-152.

[3]丁玲，张国华.浅谈面层施工技术在高速公路沥青路面中的应用[J].才智，2011，13:18-19.

[4]周爱国.关于高速公路沥青路面面层问题的思考[J].科技信息(学术研究)，2006，09:455-456.

[5]李凌志，王铭.高速公路沥青混凝土路面面层施工的质量控制[J].中国水运(理论版)，2007，04:39-40.