瀝青混凝土路面病害與施工工藝的關系探討

+張麗麗

摘要：隨著社會經濟的發展，我國瀝青混凝土公路越來越多。但是，瀝青路面的施工還存在許多問題，這些問題給瀝青路面帶來的病害嚴重影響著公路的使用壽命。結合國內外最新的瀝青路面施工、養護技術，對當前的瀝青混凝土路面的病害機理進行分析，討論了瀝青混凝土路面與施工工藝的關系，并提出了施工工藝改進的相關措施，以保證瀝青混凝土公路的質量。

關鍵詞：瀝青混凝土路面；公路病害；施工工藝；質量

中圖分類號：U416.217文獻標識碼：A 文章編號：2095－6835（2014）09－0068－02

路面平整，行車方便、舒適，路面振動小，噪聲低，施工工期短，養護、維修方便等，是瀝青混凝土路面的優點。近年來，我國瀝青混凝土路面的設計、施工技術已取得了較大的突破，瀝青混凝土路面結構已成為高等級公路的代名詞。隨著我國社會主義市場經濟的快速發展，交通運輸業的壓力也越來越大，就對瀝青混凝土路面的質量和施工工藝提出了更高的要求。但是，我國目前對瀝青混凝土路面的研究還局限在材料和結構上，對施工工藝的研究并不到位。當前頻頻出現的瀝青混凝土路面病害與其施工工藝有很大的關系。

1瀝青混合料離析

瀝青混合材料的不均勻性變化屬于廣義上的瀝青混合料離析，這種離析控制技術在具體施工中的表現是多樣的，主要表現為集料粗細顆粒的離析、混合料溫度不均的離析和混合料攪拌不均的離析等。狹義上的瀝青混合料離析特指施工過程中集料粗細不均的離析。瀝青混合料在運輸過程中，其表里溫度變化不均勻，施工時，溫度低的混合料就不容易被壓實，這是瀝青混凝土路面病害出現的主要因素之一。

1.1關于瀝青混合料離析

在高速公路中，較為典型的瀝青路面結構是半剛性基層瀝青路面，這種路面結構的使用率在95%以上。瀝青公路的上面層一般是AC-16I型瀝青砼路面。在大眾眼中，這種瀝青路面是不容易出現離析的，用肉眼也無法看出其中的端倪。近年來，筆者對本地幾條瀝青路面的施工進行了調查，結果令人相當意外。AC-16I型瀝青混合料在寬幅攤鋪時，離析的概率很大。在10.5 m攤鋪機尚未碾壓的瀝青路面上進行抽查，在橫向的左、中、右三個點對稱取樣，其調查結果如表1所示。

表1未經碾壓瀝青混合料抽檢結果

孔徑/mm 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15

規范范圍 100 95～100 75～90 58～78 43～63 32～50 22～37 16～28 11～21 7～15

左 100 90.42 76.79 55.61 35.42 32.30 23.10 20.33 12.68 7.37

中 100 97.78 87.98 81.32 62.97 34.28 24.15 21.40 13.23 7.89

右 100 89.30 77.17 56.65 37.16 33.13 23.56 20.85 12.95 7.59

平均 100 93.81 82.48 68.83 49.63 33.50 23.72 21.00 13.03 7.68

從表1中可以看出，4.75 mm以上的篩孔左、中、右三個點的通過率差異很大。這說明，瀝青混合料的離析情況比較嚴重，但左、右粗集料的通過率是相同的，這就證明離析是對稱這發生的。3個孔徑小于2.36 mm的篩孔通過率較為相似，這說明沒有離析狀況出現，且攤鋪中心的混合料過粗，兩邊是偏細的。

1.2寬幅攤鋪的嚴重后果

以上分析說明，寬幅攤鋪離析造成的后果比較嚴重，在嚴重影響了路面性能的同時還對路面造成了破壞，縮短了其使用壽命。事實上，當路面攤鋪寬度在7 m以上時，路面離析是不可避免的，解決措施就是避免路面寬幅攤鋪。對瀝青混凝土路面的寬幅攤鋪西方發達國家早有限制，而且我國高速公路瀝青層的粒徑相對比較大，就更要限制攤鋪幅度了。這時候如果用機梯型熱接縫施工，可以較好地保證工程質量，西方發達國家都是這么做的。但因為我國市場經濟體系還不成熟，很多公路施工也只進行一次攤鋪，甚至還有攤鋪寬度為16 m的攤鋪機在市面上出現。

1.3路面瀝青混合料的溫差離析

瀝青混合物在攪拌完成后，在運輸過程中，其與空氣的溫差高于120 ℃，加之因為運輸速度而產生的高風速，會使瀝青混合物在到達施工現場后溫度有所下降。接觸面到內部核心區降溫幅度在15～45 ℃為正常；接觸面在15 cm的深度范圍，其降溫幅度在45～65 ℃之間，這樣瀝青混合物的黏度會明顯增加。在氣溫較高的時候施工，瀝青路面會變為軟殼，在冷天施工就會變成硬殼。

通過筆者對瀝青混凝土路面病害的調查發現，瀝青混凝土路面的早期破壞與水有明顯關系，路面經過滲水后會出現坑槽，這些破損部位的路面紋理也比較粗，攤鋪時瀝青混合料也已經結塊。據相關研究發現，瀝青路面施工時，溫度越低，其混合料就越容易結塊，局部破壞也很嚴重，這都是溫差離析的結果。半剛性基層瀝青路面早期病害的主要原因就是溫度離析，在正式攤鋪前，將瀝青混合物進行二次攪拌可以有效解決這一問題。

2瀝青混合料路面的碾壓問題

2.1施工溫差的把握

《公路瀝青路面施工技術規范》中規定，瀝青路面應在適當的溫度下進行碾壓，這樣可以使瀝青混合物壓得更為結實。但此規范并沒有具體考慮瀝青混合物的級配類別、碾壓厚度、瀝青性質和施工中的變化，這些需要具體問題具體分析。我國有些瀝青混凝土路面在施工時所使用的瀝青標號是不同的，但碾壓溫度卻是統一的，這個問題是需要注意的。

改性瀝青的針入度、軟化點都比以前有所提高，里面的抗剝落劑也可以有效提高攤鋪時的混合黏度，以縮短碾壓路段的長度或提高初壓溫度，這樣可以保證路面充分壓實。在施工過程中，要在綜合考慮施工氣溫、層鋪厚度、瀝青性質等因素的情況下，實時監測控制瀝青混合物的溫度，使施工更為方便、快捷。

2.2壓實機械的選擇

瀝青路面可分為初壓、復壓、終壓這三個階段，在一般情況下，使用的是鋼輪＋振動鋼輪＋鋼輪的設備組合，這種設備組合的碾壓效果也較好。有時候，為了在高溫下壓實混合料，縮短工期，減少熱損失，就會使用膠輪＋鋼輪這樣的設備組合。這樣做可以將碾壓過程縮短為兩個階段，即初壓和終壓。筆者經過調查后發現，這種碾壓方式可以減輕路面病害，使路面壓碎率有所提高。

3 結束語瀝青混凝土路面的病害影響著瀝青公路的壽命。要想延長瀝青公路的使用壽命，可以在瀝青混合物離析、路面碾壓等施工工藝方面作出改進，減少路面病害。參考文獻［1］張書華.高速公路瀝青混凝土薄層罩面施工成套技術及地方標準研究［D］.南京：南京理工大學，2013.［2］羅蘇平.高溫多雨地區瀝青路面病害環境與多場耦合效應研究［D］.長沙：中南大學，2012.［3］廉向東.濕熱地區水泥混凝土路面基層性能評價與路面結構協調設計［D］.西安：長安大學，2012.〔編輯：白潔〕Explore the Relationship between Asphalt Concrete Pavement and Construction TechnologyZhang LiliAbstract: With the development of society and economy, more and more of asphalt concrete roads. However, construction of asphalt pavement there are still many problems that brought to the asphalt pavement diseases seriously affect the life of the highway. The latest home and abroad asphalt pavement construction, maintenance technology, the current mechanism of asphalt concrete pavement diseases were analyzed and discussed the relationship between the road and the construction process of asphalt concrete, and proposed measures to improve the construction process to ensure that asphalt concrete roads quality.Key words: asphalt concrete pavement; highway disease; construction technology; quality