公路工程瀝青路面施工技術(shù)

摘" 要：公路工程是現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，而瀝青路面作為公路工程中常見的路面類型之一，具有施工方便、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在公路建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。該文從瀝青路面施工的原理、施工工藝、施工機(jī)械設(shè)備及質(zhì)量控制等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹，以期為公路工程瀝青路面施工提供參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：公路工程；瀝青路面；施工技術(shù)；交通運(yùn)輸；施工工藝

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）11-0192-05

Abstract： Highway engineering is an important part of modern transportation， and asphalt pavement， as one of the common pavement types in highway engineering， has the advantages of convenient construction and low maintenance cost， so it is widely used in highway construction. This paper introduces in detail the principle， construction technology， construction machinery and equipment and quality control of asphalt pavement construction， in order to provide reference and guidance for highway engineering asphalt pavement construction.

Keywords： highway engineering; asphalt pavement; construction technology; transportation; construction technology

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和公路建設(shè)的不斷深入，公路路面施工技術(shù)和材料選擇也得到了不斷改進(jìn)和發(fā)展。其中，瀝青路面作為一種重要的路面形式，具有施工簡(jiǎn)便、行車舒適、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中。本文就公路工程瀝青路面的施工技術(shù)進(jìn)行探討和分析。

1" 工程概況

某高速公路工程全長(zhǎng)150 km，路面寬24 m，設(shè)計(jì)時(shí)速120 km/h。本工程采用瀝青混凝土路面（表1），該路面具有耐磨、防滑、降噪、易于施工和維護(hù)等特點(diǎn)，是公路建設(shè)中常見的高級(jí)路面形式。本工程瀝青路面施工主要分為以下幾個(gè)階段：準(zhǔn)備工作、材料和配合比設(shè)計(jì)、拌和與運(yùn)輸、攤鋪與碾壓、接縫處理與養(yǎng)護(hù)。

2" 瀝青路面施工原理

瀝青路面施工的原理是通過將瀝青混合料均勻鋪設(shè)在基層上，然后進(jìn)行壓實(shí)，使其形成均勻、平整、緊密的路面結(jié)構(gòu)。具體而言，瀝青混合料由礦料、瀝青和添加劑組成，通過混合攪拌設(shè)備進(jìn)行充分混合，保證各組分的均勻分布[1]。在施工過程中，首先需要對(duì)基層進(jìn)行清理和修復(fù)；其次，先進(jìn)行底層預(yù)鋪后再進(jìn)行面層鋪設(shè)；最后，通過滾壓機(jī)械對(duì)整個(gè)路面進(jìn)行壓實(shí)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3" 公路工程瀝青路面施工技術(shù)應(yīng)用

3.1" 準(zhǔn)備工作

在施工前，需要進(jìn)行全面的勘察與調(diào)查，明確瀝青路面施工工藝流程（圖1），確定最佳施工方案。同時(shí)，在鋪設(shè)瀝青路面之前，處理基層，清理表面雜物，保證基層的平整清潔。具體來說，需要做好以下幾點(diǎn)工作：①詳細(xì)閱讀施工圖紙和相關(guān)文件，了解工程特點(diǎn)和難點(diǎn)；②進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，了解現(xiàn)場(chǎng)情況，確定施工方案；③準(zhǔn)備好施工機(jī)具、設(shè)備和材料等，確保其性能和質(zhì)量符合要求；④對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，確保其了解施工要求和操作規(guī)程；⑤設(shè)置安全標(biāo)志和警示牌，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全；⑥在驗(yàn)收合格的基層上恢復(fù)中線（底面層施工時(shí)），在邊線外側(cè)0.3～0.5 m處，每間隔5～10 m釘邊樁進(jìn)行水平測(cè)量，拉好基準(zhǔn)線，畫好邊線；⑦對(duì)下承層進(jìn)行清掃，底面層施工前兩天在基層上灑透層油。

3.2" 材料和配合比設(shè)計(jì)

瀝青路面材料主要為SMA-13、AC-20C、AC-25C和ATB-25，其中SMA-13是一種間斷級(jí)配的瀝青混合料，由粗集料、細(xì)集料、礦粉、瀝青和瑪蹄脂等組成；AC-20C是一種連續(xù)級(jí)配的瀝青混凝土，由粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青等組成；AC-25C構(gòu)成同AC-20C一致；ATB-25是一種具有良好抗疲勞性能的瀝青混合料，由粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青等組成。在本工程中，應(yīng)用高品質(zhì)瀝青材料，并對(duì)其性能進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。

3.3" 拌和與運(yùn)輸

拌和是瀝青路面施工的重要環(huán)節(jié)之一，需要將原材料按照一定的比例進(jìn)行混合攪拌。在拌和過程中，需要注意控制原材料的溫度和攪拌時(shí)間，拌和的具體時(shí)間則需要根據(jù)瀝青均勻包裹集料確定，大多數(shù)在30～50 s范圍內(nèi)，拌合時(shí)需確保混合料的均勻性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)結(jié)塊和離析現(xiàn)象[2]。同時(shí)，還需要根據(jù)實(shí)際施工需求，合理選擇拌和方式和設(shè)備，以滿足不同的施工需求。在運(yùn)輸過程中，由于粒料顆粒滾動(dòng)和熱量流失導(dǎo)致的級(jí)配離析和溫度離析是比較常見的問題，因此需要控制運(yùn)輸質(zhì)量，比如采用噸位較大的自卸運(yùn)輸車，應(yīng)該打掃干凈車輛，并均勻涂抹少量防粘劑或隔離劑，不得留有殘留漿液[3]。此外，在裝料的過程中，應(yīng)該移動(dòng)車輛分3次從車輛的前、中、后部裝料，并實(shí)施雙層篷布覆蓋的保溫措施，合理安排運(yùn)輸路線和時(shí)間，以確保混合料能夠及時(shí)到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)[4]。

3.4" 攤鋪

攤鋪是公路工程瀝青路面施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，其主要任務(wù)是將混合料按照規(guī)定的厚度和均勻性要求，均勻地鋪設(shè)在已經(jīng)驗(yàn)收合格的基層表面上。這個(gè)環(huán)節(jié)不僅影響著路面的平整度和穩(wěn)定性，還直接關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量和使用壽命[5]。因此，在攤鋪前，需要認(rèn)真檢查基層表面是否存在浮塵、松散等情況，如果存在問題，必須及時(shí)進(jìn)行清理和處理。

通常攤鋪機(jī)的性能和狀態(tài)直接影響到攤鋪質(zhì)量和施工進(jìn)度，因此需要對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行全面檢查，確保其能夠正常工作[6]。同時(shí)，還需要根據(jù)施工圖紙和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工放樣，確定攤鋪的寬度、厚度和標(biāo)高等參數(shù)，為攤鋪?zhàn)鳂I(yè)做好準(zhǔn)備。

在攤鋪過程中，需要嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)的行進(jìn)速度，確保其穩(wěn)定、均勻地推進(jìn)，過快或過慢的速度都會(huì)影響攤鋪質(zhì)量和施工進(jìn)度，需要結(jié)合公路工程實(shí)際狀況，合理地調(diào)整和控制。同時(shí)，需要采用多臺(tái)攤鋪機(jī)前、后呈梯隊(duì)平行作業(yè)的方式，全幅向前推進(jìn)，從而提高攤鋪效率和質(zhì)量，并減少施工中的誤差和缺陷。另外，攤鋪機(jī)械的調(diào)整也是攤鋪過程中需要注意的問題，需要注意螺旋布料器、熨平板的振頻和振幅的調(diào)整及受料斗收放的控制，保證攤鋪的平整度和均勻性，并提高路面的承載能力和使用壽命。

除以上所述的注意事項(xiàng)外，還需要注意初始密度和松鋪系數(shù)。初始密度是指混合料在鋪設(shè)時(shí)的密度，直接影響到路面的承載能力和穩(wěn)定性；松鋪系數(shù)是指混合料鋪設(shè)時(shí)的松散程度，會(huì)影響到路面的平整度和施工后的碾壓效果[7]。

3.5" 碾壓

公路工程中的瀝青路面面層是整個(gè)路面質(zhì)量的關(guān)鍵部分，而碾壓是瀝青路面面層施工中的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)施工工藝和質(zhì)量控制要求，瀝青路面面層碾壓一般分為初壓、復(fù)壓和終壓3個(gè)階段。

3.5.1" 初壓

初壓是整個(gè)壓實(shí)過程中的初始階段，主要目的是通過整平和穩(wěn)定混合料，為后續(xù)的復(fù)壓和終壓創(chuàng)造良好的條件。初壓通常采用輕型壓路機(jī)、雙輪雙振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行2遍初壓，第一遍為靜壓，第二遍為振動(dòng)壓實(shí)，可確保路面的初始平整度和穩(wěn)定性。初壓溫度應(yīng)控制在120～140 ℃，此時(shí)的瀝青混合料具有一定的流動(dòng)性，可以有效地填充混合料中的空隙，提高路面的密實(shí)度。碾壓速度較慢，一般為1.5～3 km/h，以確保碾壓效果的均勻性。在初壓過程中，應(yīng)由外向內(nèi)進(jìn)行，特別要注意彎道和坡度，避免出現(xiàn)推移或開裂的情況。初壓完成后，需要對(duì)瀝青路面進(jìn)行檢查，確保沒有明顯的起伏、裂縫和損壞，為后續(xù)的復(fù)壓和終壓打下良好的基礎(chǔ)。

3.5.2" 復(fù)壓

復(fù)壓是整個(gè)壓實(shí)過程中的主要階段，也是提高混合料密實(shí)度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵階段。復(fù)壓的目的是使混合料更加密實(shí)、平整、穩(wěn)定，達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度。復(fù)壓通常采用15 t、30 t重型壓路機(jī)進(jìn)行振動(dòng)碾壓或滾動(dòng)碾壓，溫度應(yīng)控制在110～130 ℃[8]。在復(fù)壓過程中，需要根據(jù)混合料的類型和厚度選擇合適的碾壓方式和碾壓次數(shù)，可應(yīng)用6 t、8 t的鋼輪雙振壓路機(jī)進(jìn)行橫向碾壓，溫度控制在110 ℃左右，確保達(dá)到要求的密實(shí)度和穩(wěn)定性。振動(dòng)碾壓可以有效地提高路面的密實(shí)度和平整度，而滾動(dòng)碾壓則可以更好地控制路面的紋理和外觀，并且在復(fù)壓階段，需要注意保持穩(wěn)定的溫度和濕度條件，避免出現(xiàn)過度碾壓或不足碾壓的情況。

3.5.3" 終壓

終壓是整個(gè)壓實(shí)過程中的最后階段，主要目的是消除輪跡和表面細(xì)小缺陷，確保瀝青路面的平整度和質(zhì)量。終壓通常采用寬型壓路機(jī)或雙輪鋼筒式壓路機(jī)進(jìn)行靜壓，溫度應(yīng)該控制在90～110 ℃，碾壓速度為1.5～3 km/h。在終壓過程中，需要特別注意不要對(duì)已經(jīng)成型的路面造成損傷或破壞。

3.6" 接縫處理

對(duì)于公路路面平整度來說，橫向接縫影響較大，在施工過程中需要妥善處理。在施工時(shí)，為了減少橫向接縫的出現(xiàn)，每條攤鋪帶應(yīng)盡可能長(zhǎng)一些，最好1個(gè)工班只留出1個(gè)接縫。在處理橫向接縫的過程中，可以準(zhǔn)備1根寬度約為15 cm的木條，厚度與鋪層壓實(shí)厚度一致，厚度比攤鋪帶略寬，長(zhǎng)度比攤鋪帶略長(zhǎng)。當(dāng)攤鋪機(jī)鋪到盡頭時(shí)，要停止供料和搗固，鋪設(shè)完余料之后在盡頭形成1條斜坡鋪層。施工人員可趁熱在該鋪層厚端挖出1條直槽，寬度需略寬于木條，槽則需要與攤鋪帶縱向邊緣垂直。將木條嵌入其中，薄薄地鋪撒1層混合料進(jìn)行壓實(shí)，取出木條后鏟除斜坡層的全部余料，形成1個(gè)平整且垂直的接縫口。

4" 公路工程瀝青路面施工質(zhì)量控制

4.1" 路面碾壓溫度控制

在公路工程瀝青路面施工過程中，路面碾壓溫度控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。針對(duì)公路工程瀝青路面碾壓過程中溫度控制，一般溫度散失與環(huán)境溫度和壓路機(jī)自身因素有關(guān)，如圖2—圖4所示，隨著碾壓遍數(shù)增加，路面溫度會(huì)降低。為了更加直觀地展現(xiàn)碾壓過程中路面溫度變化情況，利用無(wú)人機(jī)紅外熱成像檢測(cè)所測(cè)量路面碾壓過程溫度變化情況，繪制出如圖5所示的折線圖。根據(jù)9個(gè)測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)階段溫度下降速度基本一致，初壓與復(fù)壓后溫度降低10 ℃左右，終壓之后溫度降低15 ℃左右。在終壓結(jié)束后，所測(cè)量區(qū)域的溫度盡管能夠滿足90～110 ℃規(guī)定，但是靠近路肩位置存在明顯的溫度離析狀況。

4.2" 瀝青路面施工質(zhì)量評(píng)價(jià)

綜合公路工程瀝青路面施工實(shí)際狀況，構(gòu)建路面施工質(zhì)量可拓評(píng)估模型。

第一，確定評(píng)估指標(biāo)。明確影響瀝青路面施工質(zhì)量的因素，這些因素可能包括混合料質(zhì)量、壓實(shí)度、平整度、厚度、裂縫和車轍等。對(duì)于每個(gè)因素，可以進(jìn)一步細(xì)化，如混合料質(zhì)量可包括油石比、礦料級(jí)配、馬歇爾穩(wěn)定度等指標(biāo)。

第二，確定評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)每個(gè)評(píng)估指標(biāo)，需要設(shè)定合理的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)相關(guān)施工規(guī)范、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)或業(yè)主需求來確定。例如，平整度可接受的范圍可以是平整度指數(shù)在一定范圍內(nèi)，裂縫的寬度和數(shù)量也需要在一定限制內(nèi)。

第三，確定指標(biāo)權(quán)重。不同評(píng)估指標(biāo)對(duì)于瀝青路面施工質(zhì)量的影響程度可能不同，因此需要確定每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，可以依據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)、施工經(jīng)驗(yàn)或業(yè)主意見來確定，最終得到評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重（表2）。

第四，可拓物元模型。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)的需要，可以建立可拓物元模型。例如，對(duì)于瀝青路面施工質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)，可以將“瀝青路面施工質(zhì)量”作為事物名稱，“評(píng)估指標(biāo)”作為特性名稱，各評(píng)估指標(biāo)的取值范圍作為可拓物元模型的數(shù)值域。

第五，可拓評(píng)價(jià)模型。利用可拓物元模型，可以將各評(píng)估指標(biāo)的取值范圍映射到可拓物元模型上，進(jìn)而根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重和取值范圍進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。具體來說，可以利用權(quán)重系數(shù)和可拓物元模型的數(shù)值域計(jì)算綜合評(píng)價(jià)的可拓度，從而得出瀝青路面施工質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

第六，模型應(yīng)用。將可拓評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于實(shí)際工程中，對(duì)瀝青路面施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)價(jià)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題，確保瀝青路面施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。

需要注意的是，在構(gòu)建瀝青路面施工質(zhì)量可拓評(píng)估模型時(shí)，需要充分考慮各種因素的影響，同時(shí)合理確定各評(píng)估指標(biāo)的取值范圍和權(quán)重系數(shù)，以確保模型的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，該模型的應(yīng)用還需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行不斷的調(diào)整和完善。

5" 公路工程瀝青路面施工檢測(cè)結(jié)果

在本工程竣工驗(yàn)收之后，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)及要求，主要指標(biāo)具體表述如下。

路面厚度：路面平均厚度為18 cm，在設(shè)計(jì)中要求的范圍內(nèi)。

路面平整度：使用顛簸累積儀檢測(cè)，結(jié)果顯示路面平整度指數(shù)為1.5，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

路面抗滑性能：使用擺式摩擦系數(shù)儀檢測(cè)，結(jié)果顯示路面抗滑性能指數(shù)為70，具有良好的抗滑性能。

路面滲透性能：使用滲透試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面滲透指數(shù)為90，具有良好的滲透性能。

路面溫度穩(wěn)定性：使用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面溫度穩(wěn)定性指數(shù)為20，具有良好的溫度穩(wěn)定性。

路面耐久性：使用耐久性試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面耐久性指數(shù)為80，具有良好的耐久性。

路面抗水性能：使用水敏感性試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面抗水性能指數(shù)為85，具有良好的抗水性能。

路面抗車轍性能：使用車轍試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面抗車轍性能指數(shù)為75，具有良好的抗車轍性能。

路面抗疲勞性能：使用疲勞試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面抗疲勞性能指數(shù)為78，具有良好的抗疲勞性能。

路面耐久性及安全性：使用耐久性及安全性試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示路面耐久性及安全性指數(shù)為90，具有良好的耐久性及安全性。

6" 結(jié)束語(yǔ)

公路工程瀝青路面施工技術(shù)是公路工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于保障公路工程質(zhì)量、提高路面使用性能和維護(hù)路面的持久性具有至關(guān)重要的作用。在施工過程中，需要對(duì)瀝青路面施工進(jìn)行全面、系統(tǒng)的管理和控制，嚴(yán)格把控材料選擇、混合料配比、施工工藝和質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，公路工程建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，為了滿足日益增長(zhǎng)的交通需求和道路使用性能要求，需要不斷研究和推廣新型的瀝青路面施工技術(shù)，注重綠色環(huán)保、節(jié)能減排，提高瀝青路面的耐久性、防滑性和抗水性能等方面的性能。

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