瀝青混凝土路面質量控制研究

鄒英豪

序言：由于受到天氣、溫度、行車及路面材料等方面的影響，瀝青混凝土路面會出現裂縫、車轍、水損壞、松散、泛油、坑槽等病害，此類病害嚴重影響了路面使用質量和安全，影響了瀝青路面的使用壽命。

為預防和減少病害的出現，延長瀝青路面使用壽命，應從以下幾個方面對瀝青混凝土路面質量進行控制。

一、路面設計方面

提高路面壓實標準，減小空隙率

《公路工程質量評定標準》（JTGF80/1-2004）規定，高速公路、一級公路瀝青混凝土面層的壓實度最小為96%，事實上，按規范要求控制壓實度時，瀝青路面空隙率有相當一部分大于8%，路面處于滲水狀態。將壓實度標準提高至98%，除個別點外空隙率都在3%至4%，路面滲水實驗80%以上滲水率60ml/min，從而有效控制了路面滲水，基本消除了路面滲水的隱患。有關資料研究表明，產生瀝青路面致命損壞的首要原因是存在于空隙中的水的侵害作用，導致瀝青與石料的分離，而且荷載反復作用時的動水壓力更加劇了瀝青路面的破壞。長期積水，也會導致瀝青混凝土的穩定度下降，發生凍融危害。設計空隙率小于4%時，瀝青面層中的水在荷載作用下一般不會產生凍水壓力，不易造成水損破壞。因此，減小瀝青路面的空隙率或及時將水排出路面，可以有效阻止水對結構層的破壞。而事實上，路面空隙率較大時，滲入面層空隙的水中常常有泥沙等雜物，雜物不斷沉積在空隙中，堵塞空隙，導致無法排水，形成積水，使路面長期受水侵蝕，破壞路面，因此，減小路面空隙率，才能消除水的侵害作用。

優選基層結構設計方案

基層結構設計是否合理直接影響面層的質量。下承層強度不足，彎沉值達不到設計值，或設計彎沉值偏低，可直接導致瀝青面層產生擁包、龜裂等，因此在面層結構設計中應考慮在路槽之間設一層墊層，基層結構可設成多層基層（2層以上）型式。

現在使用較多的水泥穩定碎石半剛性基層，易產生反射裂縫以及各種形式的其他裂縫，特別是橫向裂縫，裂縫直接會導致降水進入路面內部，半剛性基層由于在材料結構上排水不暢，水會長期滯留在面層與基層中間，導致各種水損害出現。因此，瀝青路面設計為半剛性基層時，一定要設透層。國外設計的半剛性路面中，為防止水損害，在結構設計中多數采用了加鋪層的技術，即在面層與半剛性基層間加鋪10cm厚級配碎石，以改善半剛性材料排水不暢的性能。

在路面結構設計中，引進柔性基層可減少瀝青路面開裂和水損壞，具有較好的長期使用性能。瀝青穩定碎石柔性基層不會產生反射裂縫，即使面層有滲水，也較半剛性基層材料排水能力強，在防止水損害方面較半剛性基層好。

優選面層結構設計方案

路面結構上面層盡量設計為Ⅰ型密級配型式，有條件的可以設計封層，以防止水分侵入。

二、嚴格控制施工工藝

施工作業在公路建設中占有重要的地位，在設計合理前提下，先進優良的施工工藝左右著工程質量的優劣。在一定程度上，先進設備的產能、性能及與之配套的攤鋪壓實設備等直接決定工藝的先進與否，現在一般高等級公路瀝青路面施工的拌和設備產能已要求到4000型以上。

鋪設試驗段

首先，檢驗計劃投入使用設備的可靠性，優化其施工機械設備組合和工序銜接。其次，檢驗選用的原材料及混合料的組成設計是否符合質量要求；第三，確定材料生產配合比以及攤鋪系數；第四，確定每一作業段的合適長度和一次攤鋪的合理厚度；第五，確定標準施工方法或工藝。

施工作業過程中，應完全按照成功鋪筑試驗段的操作工藝及技術參數進行控制，并隨時注意下列問題：包括瀝青、礦料、混合料、混合料儲存、改性瀝青制作及儲存、集料加熱、混合料出廠等各項溫度，不得超過設計溫度。

確定各層混和料的最佳配合比

為取得試驗段的成功，按規范要求提前做好各結構層混合料配合比試驗，在大量試驗數據的基礎上，選定最佳配合比。瀝青混凝土混合料在滿足穩定度、空隙率和流值等項指標前提下，瀝青用量取現行規范的中下值為宜。

做好路基的交接驗收

路基頂面作為交接工序，其各項檢評指標是否合格格外重要。路面施工前，要對路基合同段的路基中線、寬度、彎沉、平整度、壓實度和路基設計標高等進行全面檢測，特別是橋梁頂面標高和構造物兩頭的回填質量。路基質量的好壞直接關系到路面鋪設施工的優劣。

控制好碾壓技術環節

壓路機必須在攤鋪機后緊跟著，在盡可能高的溫度狀態下碾壓，不得等候，振動壓路機碾壓速度大于6km/h時，面層可能產生波浪不平整現象；速度小于3km/h時，可能產生過振現象，容易導致骨料破碎和泛油問題發生。故應嚴格控制振動壓路機碾壓速度。碾壓時壓路機驅動輪應面向攤鋪機，振動壓路機振動頻率要求35Hz至50Hz，振幅為0.3mm至0.8mm。面層厚度大時應相應選用大頻率、大振幅。碾壓倒車時，應先停車，再慢速起動以避免瀝青面層產生推擁，為防壓路機粘輪，可用噴霧器在輪上薄層噴涂柴油、煤油、切削油乳液或硅硐類防粘劑，輪胎壓路機胎壓大于0.5MPa，碾壓應由低處向高處順序進行，壓輪重疊應不小于20cm。

控制好工作縫技術環節

橫向施工縫應采用平接縫，宜采用“切縫”方式，在接縫前端預先鋪砂，在混合料未冷卻結硬之前進行切縫，應特別注意橫向接縫處的平整度，接縫位置應通過三米直尺測量確定。接縫時，新鋪混合料應嚴格按基準線或松鋪系數確定攤鋪厚度。壓路機可先采用45°輻射碾壓再縱向碾壓，碾壓后檢測平整度，需調整時用較細的混合料來填補或及時鏟掉高出部分。

嚴格控制超載

瀝青混合料是一種彈性—粘塑性材料，有時僅呈現為彈性性質，有時則主要呈粘塑性性質，而大多數情況下，幾乎同時綜合呈現上述性質。瀝青混合料的蠕變試驗表明，在作用應力恒定的情況下，彈性—粘塑性材料的變形隨時間的發展，取決于作用應力的大小。當作用力相當小，即低于彈性極限或屈服點時，應力作用后，一部分變形呈瞬時彈性變形，一部分變形呈滯后彈性變形，這兩種變形分別在瞬間隨時間增加逐漸消失。瀝青混合料受力較大時，材料呈現出彈性或兼有粘彈性的性質，當作用力相當大時，在相當長時間（超過彈性變形發展時間）內，材料的變形除有瞬時彈性變形和滯后彈性變形外，還存在粘滯性塑性流動變形。應力撤除后，這部分變形不再恢復，即塑性變形。這種情況表明，瀝青混合料受力相當大且受力時間較長時，材料不僅產生彈性變形，而且有隨時間而發展的塑性變形。

由此可見，車輛荷載超出路面設計的彈性極限或屈服點時（即超載），將產生不可恢復的塑性變形。超載作用次數越多，不可恢復的塑性變形積累越多。長期超載，塑性變形累加，就出現車轍、擁包等不良病害，降低路面使用功能，減少路面使用壽命。嚴格控制超載，也是提高公路使用壽命的重要手段。

結束語：瀝青混凝土路面有許多優點，但在實際應用過程中，一定要從設計、原材料質量、施工工藝、質量控制標準和質量控制方法等方面嚴格要求，才能達到良好的效果。endprint