沥青混凝土路面质量控制研究

邹英豪

序言：由于受到天气、温度、行车及路面材料等方面的影响，沥青混凝土路面会出现裂缝、车辙、水损坏、松散、泛油、坑槽等病害，此类病害严重影响了路面使用质量和安全，影响了沥青路面的使用寿命。

为预防和减少病害的出现，延长沥青路面使用寿命，应从以下几个方面对沥青混凝土路面质量进行控制。

一、路面设计方面

提高路面压实标准，减小空隙率

《公路工程质量评定标准》（JTGF80/1-2004）规定，高速公路、一级公路沥青混凝土面层的压实度最小为96%，事实上，按规范要求控制压实度时，沥青路面空隙率有相当一部分大于8%，路面处于渗水状态。将压实度标准提高至98%，除个别点外空隙率都在3%至4%，路面渗水实验80%以上渗水率60ml/min，从而有效控制了路面渗水，基本消除了路面渗水的隐患。有关资料研究表明，产生沥青路面致命损坏的首要原因是存在于空隙中的水的侵害作用，导致沥青与石料的分离，而且荷载反复作用时的动水压力更加剧了沥青路面的破坏。长期积水，也会导致沥青混凝土的稳定度下降，发生冻融危害。设计空隙率小于4%时，沥青面层中的水在荷载作用下一般不会产生冻水压力，不易造成水损破坏。因此，减小沥青路面的空隙率或及时将水排出路面，可以有效阻止水对结构层的破坏。而事实上，路面空隙率较大时，渗入面层空隙的水中常常有泥沙等杂物，杂物不断沉积在空隙中，堵塞空隙，导致无法排水，形成积水，使路面长期受水侵蚀，破坏路面，因此，减小路面空隙率，才能消除水的侵害作用。

优选基层结构设计方案

基层结构设计是否合理直接影响面层的质量。下承层强度不足，弯沉值达不到设计值，或设计弯沉值偏低，可直接导致沥青面层产生拥包、龟裂等，因此在面层结构设计中应考虑在路槽之间设一层垫层，基层结构可设成多层基层（2层以上）型式。

现在使用较多的水泥稳定碎石半刚性基层，易产生反射裂缝以及各种形式的其他裂縫，特别是横向裂缝，裂缝直接会导致降水进入路面内部，半刚性基层由于在材料结构上排水不畅，水会长期滞留在面层与基层中间，导致各种水损害出现。因此，沥青路面设计为半刚性基层时，一定要设透层。国外设计的半刚性路面中，为防止水损害，在结构设计中多数采用了加铺层的技术，即在面层与半刚性基层间加铺10cm厚级配碎石，以改善半刚性材料排水不畅的性能。

在路面结构设计中，引进柔性基层可减少沥青路面开裂和水损坏，具有较好的长期使用性能。沥青稳定碎石柔性基层不会产生反射裂缝，即使面层有渗水，也较半刚性基层材料排水能力强，在防止水损害方面较半刚性基层好。

优选面层结构设计方案

路面结构上面层尽量设计为Ⅰ型密级配型式，有条件的可以设计封层，以防止水分侵入。

二、严格控制施工工艺

施工作业在公路建设中占有重要的地位，在设计合理前提下，先进优良的施工工艺左右着工程质量的优劣。在一定程度上，先进设备的产能、性能及与之配套的摊铺压实设备等直接决定工艺的先进与否，现在一般高等级公路沥青路面施工的拌和设备产能已要求到4000型以上。

铺设试验段

首先，检验计划投入使用设备的可靠性，优化其施工机械设备组合和工序衔接。其次，检验选用的原材料及混合料的组成设计是否符合质量要求；第三，确定材料生产配合比以及摊铺系数；第四，确定每一作业段的合适长度和一次摊铺的合理厚度；第五，确定标准施工方法或工艺。

施工作业过程中，应完全按照成功铺筑试验段的操作工艺及技术参数进行控制，并随时注意下列问题：包括沥青、矿料、混合料、混合料储存、改性沥青制作及储存、集料加热、混合料出厂等各项温度，不得超过设计温度。

确定各层混和料的最佳配合比

为取得试验段的成功，按规范要求提前做好各结构层混合料配合比试验，在大量试验数据的基础上，选定最佳配合比。沥青混凝土混合料在满足稳定度、空隙率和流值等项指标前提下，沥青用量取现行规范的中下值为宜。

做好路基的交接验收

路基顶面作为交接工序，其各项检评指标是否合格格外重要。路面施工前，要对路基合同段的路基中线、宽度、弯沉、平整度、压实度和路基设计标高等进行全面检测，特别是桥梁顶面标高和构造物两头的回填质量。路基质量的好坏直接关系到路面铺设施工的优劣。

控制好碾压技术环节

压路机必须在摊铺机后紧跟着，在尽可能高的温度状态下碾压，不得等候，振动压路机碾压速度大于6km/h时，面层可能产生波浪不平整现象；速度小于3km/h时，可能产生过振现象，容易导致骨料破碎和泛油问题发生。故应严格控制振动压路机碾压速度。碾压时压路机驱动轮应面向摊铺机，振动压路机振动频率要求35Hz至50Hz，振幅为0.3mm至0.8mm。面层厚度大时应相应选用大频率、大振幅。碾压倒车时，应先停车，再慢速起动以避免沥青面层产生推拥，为防压路机粘轮，可用喷雾器在轮上薄层喷涂柴油、煤油、切削油乳液或硅硐类防粘剂，轮胎压路机胎压大于0.5MPa，碾压应由低处向高处顺序进行，压轮重叠应不小于20cm。

控制好工作缝技术环节

横向施工缝应采用平接缝，宜采用“切缝”方式，在接缝前端预先铺砂，在混合料未冷却结硬之前进行切缝，应特别注意横向接缝处的平整度，接缝位置应通过三米直尺测量确定。接缝时，新铺混合料应严格按基准线或松铺系数确定摊铺厚度。压路机可先采用45°辐射碾压再纵向碾压，碾压后检测平整度，需调整时用较细的混合料来填补或及时铲掉高出部分。

严格控制超载

沥青混合料是一种弹性—粘塑性材料，有时仅呈现为弹性性质，有时则主要呈粘塑性性质，而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。沥青混合料的蠕变试验表明，在作用应力恒定的情况下，弹性—粘塑性材料的变形随时间的发展，取决于作用应力的大小。当作用力相当小，即低于弹性极限或屈服点时，应力作用后，一部分变形呈瞬时弹性变形，一部分变形呈滞后弹性变形，这两种变形分别在瞬间随时间增加逐渐消失。沥青混合料受力较大时，材料呈现出弹性或兼有粘弹性的性质，当作用力相当大时，在相当长时间（超过弹性变形发展时间）内，材料的变形除有瞬时弹性变形和滞后弹性变形外，还存在粘滞性塑性流动变形。应力撤除后，这部分变形不再恢复，即塑性变形。这种情况表明，沥青混合料受力相当大且受力时间较长时，材料不仅产生弹性变形，而且有随时间而发展的塑性变形。

由此可见，车辆荷载超出路面设计的弹性极限或屈服点时（即超载），将产生不可恢复的塑性变形。超载作用次数越多，不可恢复的塑性变形积累越多。长期超载，塑性变形累加，就出现车辙、拥包等不良病害，降低路面使用功能，减少路面使用寿命。严格控制超载，也是提高公路使用寿命的重要手段。

结束语：沥青混凝土路面有许多优点，但在实际应用过程中，一定要从设计、原材料质量、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等方面严格要求，才能达到良好的效果。endprint