道路工程瀝青混合料面層施工技術要點

摘" 要：為更好地控制道路施工質量，提高道路交通安全性能，對道路瀝青面層施工技術進行研究，分析瀝青混合料制備、瀝青混合料運輸、面層攤鋪、碾壓整形及接縫處理等關鍵施工工序的技術操作方法，通過形成標準化的瀝青面層施工技術體系，規范施工操作行為。結合瀝青面層施工常見的問題，提出面層離析控制、現場檢測、面層病害修復處理措施。結果表明，應用瀝青混合料面層施工技術，能夠改良現有瀝青面層施工技術，補全技術短板，建設高品質道路工程。

關鍵詞：道路工程；瀝青混合料；面層施工；技術要點；施工質量

中圖分類號：U416" " " "文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）11-0185-04

Abstract： In order to better control the quality of road construction and improve road traffic safety performance. Through research on the construction technology of road asphalt surface layer， the technical operation methods of key construction processes such as asphalt mixture preparation， asphalt mixture transportation， surface layer paving， rolling shaping， and joint treatment were analyzed. By forming a standardized asphalt surface layer construction technology system， the construction operation behavior was standardized. Based on common problems in asphalt surface construction， measures for surface segregation control， on-site inspection， and surface disease repair are proposed. The results show that through the application of asphalt mixture surface construction technology， the existing asphalt surface construction technology can be improved， the technical deficiency can be completed， and high-quality road engineering can be built.

Keywords： road engineering; asphalt mixture; surface construction; technical key points; construction quality

在現代道路工程，瀝青路面逐漸取代了傳統的水泥混凝土路面，這對改善路面結構穩定性、提升路面強度、降低行車振動系數有重要的意義，也是路面施工技術體系的必然發展趨勢。同時，瀝青面層施工復雜，應從多角度、全方位入手，采取行之有效的技術措施，提高瀝青混合料面層施工水平。

1" 道路工程瀝青混合料面層施工技術要點

1.1" 瀝青混合料制備

瀝青混合料制備需掌握原材料選用、配合比設計、混合料生產3道步驟的操作要點，具體如下。第一，原材料選擇。正常情況下，選用SBS聚合物改性瀝青、機制砂、石灰巖礦粉作為原材料，入場環節檢查各批次原材料的規格、性能質量是否達標。例如，要求瀝青材料在25 ℃時的針入度在6～8 mm以內、延度在5 ℃時不小于30 cm、軟化點不小于55 ℃；粗集料壓碎值不超過25%、表觀相對密度不小于2.5 g/cm3、堅固性不超過12%；細集料表觀密度不低于2.5 g/cm3、砂當量不小于60%、流動時間不低于30 s[1]。第二，配合比設計。根據工程情況來初步制定配合比方案，按照方案內容來制備少量瀝青混合料，對混合料的高溫穩定性、水穩定性、低溫抗裂性等多項性能進行檢驗，如果混合料性能未達到設計標準，則對配合比方案內容進行優化調整，直至獲取最佳配合比。第三，混合料生產。優先采取間歇式拌和方法，以間歇式拌和樓作為拌和設備，提前對原材料含水率進行測量，篩除雜質，使用計量裝置稱取原材料重量。隨后，向倉內按順序投加集料與礦粉攪拌5～10 s，再向倉內噴入瀝青濕拌40～50 s，整體拌和時間控制在50～60 s，時間過長會降低混合料耐久性，瀝青混合料生產流程如圖1所示。同時，嚴格控制混合料溫度，以HRA改性瀝青混合料為例，瀝青加熱溫度控制在160～170 ℃、集料加熱溫度控制在185～195 ℃、出料溫度控制在175～185 ℃。

1.2" 瀝青混合料運輸

檢查瀝青混合料出廠質量，如果存在出料溫度不達標、花白離析等問題，對劣質混合料進行廢棄處理，避免因使用劣質材料而降低路面建設質量。隨后，根據施工情況來配備足夠數量的自卸汽車，分多次連續開展運料作業，以路面攤鋪機前端作為自卸汽車卸料區域，連續性完成混合料運輸和路面攤鋪作業，避免出現供應中斷、路面暫停攤鋪問題。最后，為避免瀝青混合料與車廂黏結，提前清理車廂內部的灰塵污漬與積水，車廂表面均勻涂抹隔離劑，將柴油和水按照1∶3比例混合制成隔離劑，并對運料時間加以嚴格控制[2]。

1.3" 面層攤鋪

嚴格遵循JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》等現行規范，在現場氣溫超過10 ℃時開展面層攤鋪作業，選用熱壓式瀝青混合料時，現場氣溫超過0 ℃即可開展攤鋪作業。同時，做好基層清理、破損部位修補、均勻噴灑黏層油等前期準備工作，要求基層保持潔凈與干燥狀態，以改性乳化瀝青作為黏層油，黏層油撒布量控制在0.25～0.35 kg/m2，重點檢查路面是否存在花白現象，黏層油噴灑完畢1～2 h后，再開展攤鋪作業[3]。將攤鋪機放置就位，多臺攤鋪機排列為梯隊，前后臺攤鋪機間距值不得超過10 m（圖2）。攤鋪機前端等候足夠數量的料車，對攤鋪機熨平板預拱度和工作仰角進行調整，加熱熨平板和分料器等部位，在受料斗表面均勻涂刷隔離劑，待工作溫度超過100 ℃后，正式開展攤鋪作業，避免出現瀝青混合料黏結攤鋪機問題。最后，啟動攤鋪機持續向前攤鋪瀝青混合料，綜合分析攤鋪寬度、攤鋪厚度、壓實后混合料密度、效率參數等因素來確定攤鋪機工作速度，正常情況下把攤鋪速度控制在2～4 m/min，把混合料攤鋪厚度控制在4.5～5 cm、壓實后厚度不得低于4 cm，連續性完成攤鋪作業。考慮到大型道路工程無法一次性完成面層攤鋪作業，需要采取分段攤鋪方式，合理預留與處理施工縫，避免因形成冷接縫而破壞路面結構整體狀態。

1.4" 碾壓整形

為預防磨耗層碎石剝落、面層黏結強度不足等問題出現，在現場配備鋼輪壓路機來取代常規的輪胎壓路機，采取振動壓實方式。隨后，正式開展碾壓作業，以路面橫斷面較低點作為起始點，向另一側延伸開展碾壓作業，根據邊緣是否分布支檔情況來確定相鄰碾壓帶重疊寬度。首遍碾壓完畢后，調整壓路機位置，使絕大部分重量位于碾壓完畢的混合料部位，重復上述操作完成剩余碾壓作業。同時，在碾壓期間持續向鋼輪上間斷噴霧，避免混合料黏結，嚴格控制噴霧量，噴霧量過多會降低混合料溫度、破壞碾壓效果。初壓、復壓完畢后，組織開展終壓作業，以道路邊緣部位為起始點，向中間部位全幅靜壓，要求面層溫度不低于90 ℃，必要時使用熨平板對混合料進行加熱處理，直至路面保持平整狀態、表面無輪跡后，即可結束碾壓整形作業。

1.5" 接縫處理

在瀝青混合料面層施工期間，常出現橫縱向接縫，如果未采取處理措施，將影響路面結構性能與使用效果。因此，要根據接縫類型采取相應處理方法。第一，對于橫向接縫，采取平接縫處理方式，施工人員在已攤鋪路段標記接縫位置，操縱鋸縫機切除多余混合料，清理表面殘留灰漿，均勻涂刷適量黏層瀝青材料。隨后，以接縫后部作為攤鋪起始部位，攤鋪完畢后開展橫向碾壓作業，預留15 cm寬度碾壓新鋪混合料，各遍碾壓完畢后向新鋪層移動15～20 cm，直至壓路機全部位于新鋪層，最終開展縱向碾壓作業（圖3）。第二，對于縱向接縫，同樣采取熱接縫處理方式，已鋪層預留15 cm寬度的混合料，后續路段攤鋪結束后，對預留段和新鋪段進行碾壓[4]。

2" 道路工程瀝青混合料面層施工控制策略

2.1" 面層離析控制

在瀝青混合料面層施工期間，離析問題是常見的質量通病，其成因復雜，任意工序環節都有可能出現離析現象，具體分為溫度離析、碾壓離析2種類型。為改善面層施工效果，從根源上預防面層離析問題出現，施工人員需要深入了解問題形成原因，采取專項施工控制措施，以此來改善面層施工效果。第一，溫度離析。離析問題主要出現在瀝青混合料拌和、轉運入場與面層碾壓環節，形成原因包括運輸時間超標、缺乏保溫措施、混合料溫度與所處環境溫差較大、所攤鋪混合料未得到二次攪拌和重疊碾壓部位混合料溫度損失超出其他部位。要求施工人員在瀝青混合料攪拌期間根據外觀狀態來調整攪拌溫度與時間，混合料運輸期間在車廂表面加鋪隔熱防護棉布，碾壓期間重復多次檢查攤鋪層溫度是否達標，盡量縮短總體碾壓時間來避免混合料熱量損失超標，并配備新型的轉運車來替代普通自卸汽車，瀝青混合料在轉運期間進行二次攪拌來改善材料狀態。第二，碾壓離析。此項問題集中出現在路面碾壓環節，形成原因在于不同部位混合料壓實效果存在差異，導致空隙率與壓實度無法保持一致狀態，最終出現碾壓離析現象，碾壓期間出現隨意改變碾壓速度、錯誤設定碾壓遍數與振動頻率等問題時，也會加劇路面碾壓離析程度。施工人員需要采取統一碾壓機行走速度、連續完成路面碾壓作業、攤鋪機螺旋攪拌箱兩側額外設置V型縱向防離析裝置和縮減攤鋪寬度等多項措施，預防碾壓離析問題出現，防離析裝置構造如圖4所示。此外，待路面碾壓完畢后，還需要采取鋪砂構造深度法、透水系數法、無核密度法等方法，對路面層空隙率等性能進行檢測，判斷碾壓離析程度是否超標，對不合格部位重新開展面層施工作業。

2.2" 現場檢測

在瀝青路面施工完畢后，為檢驗面層成型效果是否達到工程設計要求，需要開展現場檢測作業，以壓實度、車轍、構造深度作為檢測項目，根據檢測結果來找出質量不達標部位，督促施工班組限期內返工處理。第一，壓實度檢測。可采取鉆芯取樣法，在現場布設若干具備代表性的測點，操縱鉆機鉆設瀝青面層芯樣，再把芯樣送往實驗室檢測毛體積密度、空隙率、表面層厚度和壓實度等多項性能，判斷面層壓實效果是否達標。第二，車轍檢測。采取橫斷面檢測法，在現場配備橫斷面儀、橫斷面尺等儀器設備，現場挑選代表性路段，在測定斷面上擺放就位路面橫斷面儀，保持儀器方向和道路中心線相互垂直狀態，在車道兩側邊緣部位立設儀器兩端支腳，記錄道路斷面樁號。隨后，把兩端支腳高度調整就位，保持等高狀態，把測量器由車道一端移動到另一端，記錄斷面形狀，從而判斷面層是否形成車轍[5]。第三，構造深度檢測。采取圖像法，向路面發射與接收平行光線，光線遇到路面凹起部位時出現反射現象，遇到凹陷區域時出現吸收現象，后續根據信號處理結果來繪制路面構造圖像，準確統計各節段瀝青路面的構造深度。同時，在路面碾壓完畢后，也可采取更為簡單的目視檢查法，檢查路面碎石排列情況，對排列疏松部位進行返工處理，路面碾壓完工效果如圖5所示。

2.3" 面層病害修復處理

在瀝青混合料面層施工期間，受到現場環境、工藝技術、施工操作等因素影響，偶爾出現裂縫、坑槽、車轍等質量通病，施工人員必須掌握各類質量病害的正確修復處理方法。第一，裂縫修復。對于寬度超過1.5 cm的裂縫，采取開槽灌縫方法，操縱開槽機沿裂縫走向開設溝槽，清理槽內灰塵雜質，保持槽內潔凈、干燥狀態，再向縫槽內壓力灌注密封膠，清理表面溢出膠體，靜置一段時間等待密封膠冷卻固結。第二，坑槽修復。可采取冷料冷補法，清理坑槽內部垃圾雜質，向內部均勻灌注預先制備的冷料，操縱壓路機重復碾壓路面。為避免冷料下沉，要求坑槽填補高度略超過周邊路面標高。第三，車轍修復。采取銑刨磨耗層方法，率先對車轍部位路面進行銑刨處理，直至露出下方磨耗層厚，在內部注入適量抗車轍劑，重新調整混合料集料級配，原位重新攤鋪、碾壓瀝青混合料，等待混合料冷卻后即可放開交通。

2.4" 改進加熱工藝

在低溫條件下，由于現場氣溫偏低、瀝青混合料失溫速度較快，面層施工期間需要重復多次開展加熱作業，使用熨平板把瀝青混合料加熱至熔化狀態，再繼續開展面層攤鋪或是碾壓作業。從綠色施工角度來看，熨平板加熱工藝會消耗大量能源，產生額外碳排放量，且實際傳熱效率偏低，需要持續加熱較長時間，違背了節能環保的可持續發展理念。對此，施工單位著手改進面層加熱工藝，以紅外線輻射加熱、超熱導管加熱或是太陽能加熱技術，取代落后的熨平板加熱技術。以紅外線輻射加熱技術為例，在攤鋪機或路面養護車上設置紅外加熱器，把加熱器擺放就位，啟動加熱器，持續向待加熱部位發射波長在3.2～6.8 μm的紅外輻射，瀝青混合料吸收紅外輻射能量，利用輻射能量來提升混合料溫度，紅外線輻射強度越大，則瀝青混合料升溫速度越快，可以在短時間內把瀝青混合料加熱至規定溫度。同時，要求施工人員根據工程情況來計算紅外輻射加熱量，再確定加熱時間、紅外線輻射強度，加熱熱量主要由瀝青混合料升溫所需熱量、瀝青混合料所含水分汽化所需熱量、加熱期間散熱損失3部分組成，適當延長加熱時間或是提高輻射強度，避免因瀝青混合料溫度不達標，而在后續出現搓板、裂紋、表面拉紋等質量問題。

3" 結束語

綜上所述，為建設高品質道路工程，取得更加理想的工程綜合效益。施工單位必須全面推廣瀝青混合料面層施工技術，全面掌握技術操作要點，嚴格把控瀝青混合料制備、面層攤鋪碾壓等關鍵工序的現場作業質量，積極落實離析控制、現場檢測、病害修復3項應用策略，為瀝青混合料面層施工技術的應用推廣奠定堅實基礎。

參考文獻：

[1] 楊彭.熱壓式瀝青混合料路面施工工藝過程控制的研究[D].成都：西南交通大學，2013.

[2] 殷長燕.瀝青路面施工中的離析及其控制技術研究[D].西安：長安大學，2017.

[3] 李蒙蒙.市政道路瀝青路面面層裂縫產生原因及防治措施[J].智能城市，2021，7（18）：90-91.

[4] 柳林芳.高速公路瀝青路面病害問題與養護施工技術研究[J].交通世界，2023（Z1）：167-169，178.

[5] 陳釗.高精度瀝青混合料路面面層施工技術[J].交通世界，2022（32）：41-43.