瀝青道路施工工藝優化設計理論與應用分析

黃 科

(瀏陽市公路建設養護中心，湖南 長沙 410300)

1 瀝青道路施工技術的概念

瀝青在建筑施工領域中的使用歷史可追溯到上千年前，在5000年前的尼羅河工程中，古埃及人民就曾將瀝青作為一種膠結材料使用到堤壩防護工作中。瀝青屬于憎水性材料，用于路面施工有良好的防水性，而且不溶于乙醇、氫氧化鈉。瀝青道路施工技術就是將瀝青原料混入礦物集料，經過拌和后反復碾壓，最終成為壓實的路面。瀝青路面的鋪筑原料，是在礦質材料中加入瀝青，這種瀝青結合料能夠有效降低路面損害，提高路面平整度，具有防塵、防水、防潮等優勢，使用年限更長，而且在高溫環境下更加穩定，在低溫環境下抗裂。按照不同比例向礦質材料中混合瀝青料，可以得到不同結構的瀝青路面，例如：增加混凝土可以變成半剛性的水硬性材料，目前我國使用路面瀝青材料為石油瀝青和煤瀝青。

2 瀝青道路施工工藝設計理論與應用

2.1 路面瀝青料的攤鋪

市內路面寬度一般在6～25 m之間，在攤鋪之前需要根據瀝青路面要求來選用攤鋪設備，如果道路寬度較大時，為了減少設備拆拼就可以選用可伸縮攤鋪機來施工，不僅能減少施工之前的準備時間，也可以節約人工成本，降低操作強度。通常瀝青道路攤鋪設備選用的是：可伸縮攤鋪機一臺、10 t壓路機兩臺、30 t輪胎壓路機一臺。快車道要按照道路寬度使用兩臺攤鋪機并排操作，配置10 t壓路機四臺，30 t壓路機兩臺，從而加快路面攤鋪。一些轉彎、公交車停靠港等非機動車道，因為自身有弧度且橫坡有變化，使用雙鋼輪壓路機不能碾壓到，以往對此類路面會采取人工攤鋪，但人工操作平整度較差，達不到攤鋪要求，所以應采用2 t振動壓路機進行碾壓。攤鋪之前應預熱熨平板，預熱工作要在攤鋪開始前1～1.5 h內進行，保證熨平板溫度達到100 ℃。避免出現粘料對已攤鋪路面造成拉縫，一旦熨平板溫度小于瀝青混合料溫度，應及時進行接縫處理，減慢攤鋪速度，等到壓實后再提升攤鋪速度。更換料車時，要先保持料車倒料前的正常運作，緩慢調整進料速度，配合攤鋪機操作人員停車。另外，如果施工時，現場溫度過低或有大風，應該對熨平板位置設置遮風裝置，保證熨平板的溫度達到攤鋪要求。確定攤鋪基準位置時，應按照縱坡、橫坡兩種方式找平，對縱坡的找平方式有：鋼絲繩法、平衡梁法等等。對于一些沒有可靠的找平基準道路，可以使用鋼絲繩法，對于有找平基準道路可以使用滑橇法，對于本身平整度及比較高的路面，就可以采取接觸式平衡梁法。

2.2 路面瀝青料壓實

壓實時，要控制碾壓機的運行速度，碾壓速度是否合理決定了最終的瀝青道路路面質量，按照壓實與速度的關系來看，只要碾壓速度保持在1.5 m時，壓實度達到98%僅需要六遍。如果速度超過6 m，無論壓多少遍，壓實程度也不會超過95%。所以碾壓機應保持低速、勻速的運行。為了保證最終的碾壓效果，需要選用適當振幅、振頻的碾壓機。路面厚度大時要采用高幅低頻，厚度小的時候可采用低幅高頻，最終達到壓實效果。振頻會對瀝青路面的壓實效果起到至關重要的影響。在確定了壓實厚度及設備速度后，因調整壓路機的振頻，確保沖擊間距小于壓實厚度，以免道路表面出現波紋。道路碾壓分為：初壓、復壓、終壓三個階段。壓路機的碾壓速度應符合施工規定，初壓的目的是為了穩定混合料，復壓是為了讓混合料更加密實并成型，而最后的終壓時為了消除路面痕跡，形成平整的壓實面。當瀝青路面攤鋪整平后，就要及時開始壓實工作，初壓需要在高溫下進行，混合料溫度應大于120℃，碾壓工程中不能推擠。碾壓機驅動輪應該朝向攤鋪機，并始終保持一個方向碾壓，不能中途改變碾壓方向。另外，瀝青路面所使用的瀝青料也決定了初壓溫度，如果溫度過高，瀝青容易活動，黏度降低，會產生嚴重的推移問題，還會出現裂痕。當溫度過低時，瀝青黏度高，碾壓容易造成材料發裂，難以壓實。

2.3 控制路面施工平整度

平整度是評定路面質量的主要指標，一旦車輛在平整度較差的路面上行駛，很容易造成車內部零件損壞，不僅會加大車輛行駛的油耗，同時還會降低車輛駕駛的舒適性，影響駕駛員的安全。例如：當車輛以比較快的速度通過時，路面細微的起伏都會給車輛造成較大震動或顛簸、所以平整度越差的路面也會給車帶來更大的轉向阻力，一旦車輛行駛在平整度差的路面上，車輪載荷會重新分布，影響車輛制動性。另外瀝青路面的平整度也有利于延長路面的使用年限，平整度越高，后期需要的維護費用以及人力成本也會更低。在瀝青施工技術使用過程中，影響瀝青路面平整度的因素有很多，主要分為三種：(1)下承層的影響；(2)施工材料、瀝青混合料配比的影響；(3)施工工藝的影響。下承層自身的平整度會影響到最終成型路面的平整度，攤鋪設備行走時需要下承層的支撐，所以當支撐面起伏不平時，攤鋪機履帶也會上下變化，履帶與機械本身為剛性懸掛關系，如果攤鋪機本身位置改變，就會造成攤鋪表面平整度變差。所以在使用攤鋪機之前，要做好下承層找平工作，降低基準誤差，提高攤鋪表面的平整度。目前我國大部分瀝青路面分為三層，在找平下承層時，可以使用熨平板來提高平整度。

瀝青混合料主要施工材料由瀝青、粗集料、細集料拌和合成，不同配比的混合料在結構與性能上都有很大的差異性，為保證施工時的平整度，在采購石料時，盡量選用統一生產廠家的貨源，做好石料篩選工作，保證混合料壓實系數的一致性。如果混合料中瀝青含量較低，就會造成路面粘結力不足，壓實時容易出現松散問題，降低路面平整度。最后，在使用熨平板時，要保證攤鋪機的運送速度，攤鋪過程盡量穩定，可采用自動調速裝置，一旦熨平過程中停機，會導致材料離析問題，熨平板下沉，當重新啟動后，之前冷卻的熨平板會拱起之后的材料，造成路面凸起。

2.4 瀝青路面的養護

車轍就是在路面長時間荷載作用下出現的一種變形效果，也是瀝青路面的常見問題。一旦車轍過多，就會降低瀝青道路的平整度，對形成的舒適性及安全性都有嚴重威脅。傳統修補養護方法耗費成本較高，而且工藝施工復雜，效率較低。采用微波加熱養護技術，可以在模板的作用下，使瀝青向上聚集，彌補車轍痕跡，改變空隙率。這種養護技術并不會給瀝青造成過度老化，而且還可以增強瀝青混合料的密實性，提高抗壓、抗變形能力，保證路面平整度，確保行車的舒適性。

2.5 施工后期質量檢測

在城市道路的瀝青路面施工中，遇到最多的就是各種檢查井，檢查井大多數設置在快車道，近年來城市道路設計進行改進，將檢查井設置在綠化帶里。目前大部分雨污水管道及其他管線的檢查井在路中隨著結構層的施工，完成一層路面結構，就升一次井，經過幾次升井，最后升到與瀝青面層平齊的高度。由于井座全部是磚混結構，是“硬”的，而瀝青料是“軟”的。新鋪的瀝青路面通行一段時間后就會更密實，高度會下降，而磚混的井座高度不可能變化，所以車輛在檢查井的位置發生“跳車”，影響行車的舒適性，也會損壞檢查井。所以在質量檢測時，要做好升井工作，操作人員要少，以免對攤鋪層進行過多的踩踏。另外，還要做好接縫處理工作，接縫處理水平也側面體現出了整體路面的施工水平，例如：處理縱向接縫時，需要兩條攤鋪帶之間有5～10 cm搭接，保持厚度平等，搭接寬度應前后一致，這樣才能確保整個路面的平整性與美觀性，連接效果也比較好。

3 結 論

綜上所述，為了保障瀝青道路使用的安全性與穩定性，就需要在施工建設過程中做好技術控制工作，確保工藝使用的科學性，從前中后期做好技術優化，審核施工圖紙是否合理，材料質量是否合格，確保施工現場的秩序，必要時可以依托專業工程人員做好試壓檢測工作。