高速公路瀝青路面施工設計探討

陶永剛

摘 要：國內的瀝青路面普遍存在工程的耐久性和早期損壞兩大突出問題。造成這種情況有設計方面的原因、施工方面的原因，如材料、機械、施工工藝、質量控制等。瀝青路面施工是高速公路的最后一道關鍵工序，瀝青混合料的設計和生產很大程度上決定著瀝青路面的施工質量。

關鍵詞：公路；瀝青；混凝土；優化設計

一、公路瀝青路面設計中的控制原則

眾所周知，在公路工程的建設過程中，無論從管理角度還是從經濟角度，瀝青路面的設計都應該遵循防治結合并且以預防為主的原則，即堅持預防性控制，并在出現病害時及時修補。而其設計控制工作應分兩種：預防性控制和修復性控制。預防性控制工作旨在保護瀝青路面并減小瀝青路面質量下降速度，修復性控制工作旨在修復特定的瀝青路面破壞或損壞區域。及時的預防性控制能延緩在交通與環境施加的荷載作用下瀝青路面損壞的時間。而一旦該設計控制沒有做好，則會增加缺陷數量并增大其嚴重程度，以致在改建時修補費用增加，縮短罩面與改建之間的時間間隔，導致顯著增加瀝青路面壽命周期費用。為了降低瀝青路面的控制成本，提高瀝青路面的經濟效益，許多國家大力發展預防性控制技術，提高瀝青路面的設計控制水平?？傊诠饭こ痰脑O計過程中，當瀝青路面出現了工程質量問題以后再來進行修復性的控制工作，雖然也是有效的，但是畢竟就落了下乘，而且也是治標不治本的控制方法，只有在其設計的全過程中進行嚴格的預防性控制措施，才是對瀝青路面設計進行科學控制的根本所在。

二、瀝青路面層結構加固設計的重點

新時期國家對道路工程的監管力度更嚴，瀝青路面層的作業質量、結構性能、日常病害等已成為竣工考慮的重要內容。瀝青混凝土材料已逐漸取代土石材料，在水利工程建設中的運用范圍越來越廣。為了避免滲漏病害對瀝青路面造成的破壞作用，施工單位應根據滲漏的實際情況制定加固方案，及時控制瀝青路面病害。瀝青路面加固設計要從基坑處理、路面支護、材料配制等方面進行。

1基坑處理

公路結構大體分為上部、中部、底部等三個層面，而基坑是瀝青路面的最底層結構，也是承受水流沖擊力的重點位置。水利施工初期，要對基坑實施綜合性的加固處理。如：設計人員可按照基坑面積的大小，設計鋼筋加固、坡面加固等形式，改善基坑的抗病害能力。設計人員應按照瀝青路面層的結構狀況，合理編制基坑處理方案。

2路面支護

設計支護結構是防范或處理公路病害的最佳方式。首先，對未發生病害的路段設置支護結構，可增強其抵抗病害的能力；若瀝青路面已經出現滲漏病害，施工單位需及時安排技術人員修補處理，以免滲漏問題進一步擴大。設計人員根據材料體滲漏的程度，制定結構加固方案。小范圍滲漏可用土工膜材料攤鋪，大范圍滲漏要利用鋼筋混凝土整體加固支撐。

3材料配制

瀝青材料與混凝土材料混合使用，其配制工藝的科學性決定了后期材料使用的性能。因此，優化設計混合料的調配方案也是很關鍵的。施工單位設計混合料的配合比時要考慮路面層的“抗病害”要求，除了對水泥、砂石、水等基本要素加以控制外，可適當添加化學試劑增強材料性能。抽樣檢測瀝青混凝土材料的性能，符合要求后再正式運用于路面施工。

三、.攤鋪及壓實工藝質量控制

3.1瀝青混合料攤鋪

瀝青路面攤鋪前應先做好下承層的準備。對下承層應徹底清掃，采用人工與空壓機（9m3）相結合為宜。對下承層的平整度等技術指標進行復測，平整度代表值控制在規范允許范圍內，否則應采取補救措施，凸出基層用銑削機械銑刨處理，對凹陷基層挖坑回填。透（粘）層灑布主要是使各結構層緊密聯結形成整體承受行車荷載，但灑布量不宜過多否則易導致泛油。瀝青混凝土攤鋪機是將生產合格的瀝青混合料按一定的技術要求均勻地攤鋪在基層或下面層，并給以初步搗實的專用設備。攤鋪機主要構造包括傳動系，供料設備（受料斗，刮板輸送器，螺旋分料器），工作裝置（振搗梁，熨平裝置，自動找平裝置）。

3.2瀝青路面壓實工藝及接縫處理

瀝青混凝土路面要具有優良的耐久性能，混合料的配合比設計與壓實是十分重要的兩個工序。最優配合比設計的混合料若不充分壓實，將會嚴重降低路面的使用性能。壓實過程是減少瀝青混合料中孔隙的過程，此過程為固體顆粒在一種粘彈性介質中的填實和定位，以形成一種更密實和有效的顆粒排列形式。

3.3瀝青路面彎道攤鋪技術

彎道攤鋪是瀝青路面施工技術的重要組成部分，也是瀝青路面施工中的一個技術難點。提高變坡攤鋪的橫坡準確性和路面平整度的基本措施主要有：設置攤鋪基準時，采用一側掛線（或平衡梁基準）和手動控制橫坡輸入信號的方法，將變坡段沿著超高側曲線按等弧長分成若干份，然后根據所需變化的總橫坡值計算第份弧長所應改變的橫坡值。在每一弧度范圍內，手動旋轉橫坡調節器旋扭使攤鋪機每走過一份弧長時，正好完成一份橫坡值的調節；由于厚度調節誤信號而引起鋪層厚度變薄，采取事先適當加厚非超高側的鋪層厚度，并在變坡攤鋪的過程時時檢查非超高側的鋪層厚度，必要時可用連續地微調縱向傳感器以控制必要的厚度；鋪機轉向時，應平衡漸變地沒事先畫好的方向線進行，避免一次大幅度地轉向。避免施工中的混亂和失誤，在攤鋪試驗路段前應制訂出詳細的施工技術方案，從施工前的各項準備工作到橫坡控制器的具體操作都應做出詳細的規定，以確保彎道攤鋪的質量。

四、路面層設計需注意的其它問題

除了對公路瀝青路面層的主體結構進行優化設計外，還需考慮結構之間的配合問題。如：公路瀝青道路的排水系統、路面層的攤鋪厚度等，這些方面經過優化設計后可顯著改善瀝青路面的耐久性。結合長期積累的設計經驗，筆者總結了瀝青路面層優化設計中需要注意的其它內容。

1排水系統

給排水系統的功能是及時調配路面聚集的水分，以免積水時間過長浸入路面層。設計排水系統的具體方法：一是吸水，為防止下雨時期路面水量聚集過多，在瀝青道路的土層結構里鋪設過濾層及吸水管道；二是排水，排水管道的設計要防止阻塞現象，應盡量布置大管徑的水管，保持路面排水暢通無阻。

2層面厚度

瀝青道路各層面之間的厚度大小需嚴格控制，設計人員要掌握公路所處區域的地質環境，確定層面厚度的尺寸大小。正常情況下，層面厚度最基本的要求是達到實用性、耐久性、抗災性等要求，可參照這些要求適當調整路面層的構造。如：公路瀝青道路的基層、底基層的厚度標準分別為1 cm、20 cm，也可適當擴大層面的尺寸。

結語：

瀝青路面的設計問題涉及面十分廣泛，而且影響因素也眾多，關系到了瀝青路面建設的全過程，情況可謂是極其復雜。只有在進行充分地研究分析得到原因之后，才能進行對癥下藥，因此必須抓好設計當中的每一個細小環節。瀝青路面的平整度是人員素質、操作水平和施工機械的綜合反映，只有進一步加強瀝青路面設計的管理，精心地組織設計，才能為瀝青路面的工程質量奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]黃曉明，朱湘編著.瀝青路面設計.人民交通出版社，2012.

[2]孫德棟，彭波編著.瀝青路面設計與施工技術.黃河水利出版社，2013.

[3]龐耀光. 公路工程瀝青路面設計分析 [J]. 交通世界（建養.機械）. 2011（05）.

（作者單位：甘肅睿達工程咨詢有限責任公司）