李培强

(潮州市潮安区公路事务中心,广东 潮州 515638)

0 引言

沥青路面作为公路建设中最常用的路面形式,在整个公路工程中地位显着,它的质量直接关系到公路的使用性能及运营寿命。但在实际建设过程中,常因各种主客观因素导致施工质量控制措施执行不到位,造成沥青路面存在一定质量问题或隐患。因此,有必要综合考虑多方面的因素,对沥青路面的施工质量控制开展深入研究,提高沥青路面的质量控制水平,为我国的公路交通建设保驾护航。

1 沥青路面质量控制的重要意义

当前,我国的交通网络日益发达,公路建设遍布全国各地,这在很大程度上为人民的生活及出行带来了极大的便利。根据国家有关部门统计,截至2021 年年底,我国的公路总里程达533.17 万公里,公路密度约55.54 公里/百平方公里,且还在逐年上升。具体如图1、图2 所示。

图1 全国公路总里程情况

图2 全国公路密度情况

沥青路面作为公路工程的关键组成部分,在公路工程建设中的作用举足轻重,它直接决定着整个道路工程的质量,同时也是道路交通安全的重要保障。但是,沥青路面施工是一项复杂、系统的工程,受到的影响因素众多,使得施工质量一直难以得到保障。由此可见,开展沥青路面施工质量控制研究,提高沥青路面的质量控制水平,非常必要。

2 影响沥青路面质量的因素

2.1 设计因素

科学、合理的设计是确保后期沥青路面施工质量的前提。在设计阶段,工作人员需充分考虑工程所在地的气候、地形地貌及交通负荷等因素,以满足公路的经济性、安全性及舒适性为出发点,对沥青路面进行合理的设计[1]。

2.2 材料因素

沥青路面主要由沥青、集料及添加剂等原材料构成,因此做好原材料管理对沥青路面质量至关重要。若投入使用的原材料性能不满足要求,后期沥青路面很容易发生裂缝破坏等病害。此外,根据以往沥青路面的施工经验,沥青对外界环境、温度等有较高的要求,要特别重视沥青的存储、运输及使用的过程管理工作,避免因管理不当导致沥青路面质量受到严重影响。因此,沥青路面原材料的质量及管理应受到各方高度关注、重视。

2.3 施工因素

沥青路面的施工全过程主要包括沥青混合料的生产、运输、摊铺、碾压及养护等,具体施工流程如图3 所示。每个施工步骤均要严格按照设计及规范执行,一旦某个环节出现问题,便会影响沥青路面的最终成型质量。结合以往施工管理经验,沥青路面容易发生病害的原因是沥青路面施工期间控制不当,例如混合料拌和不充分、摊铺温度过高或过低、碾压遍数不足以及天气条件不适宜作业等。

图3 沥青路面施工流程图

应注意的是,以上施工过程的控制及管理,决定性因素在于人,这也是最难控制的。主要体现在两个方面:一是部分作业人员专业水平或经验欠缺,甚至不满足资格要求,进而对沥青路面质量埋下严重隐患[2];二是个别作业人员职业素质差,不严格按照规程进行操作或作业,进而对沥青路面的质量造成严重不良影响。

3 沥青路面质量控制关键技术

沥青路面的质量控制关键技术主要包括沥青混合料配合比、混合料运输、沥青摊铺、碾压、接缝处理5 个方面,具体如下。

3.1 沥青混合料配合比

要想保证沥青混合料能够满足强度和耐久性要求,必须做好沥青混合料的配合比设计工作,沥青混合料配合比过大或者过小都会导致其使用性能下降。沥青混合料的配合比设计分为3 个步骤实施,每个步骤的目标一致,即确定矿料级配及最佳沥青使用量。其中,确定矿料级配的关键手段是利用矿料级配曲线图,而最佳沥青使用量的确定则需要通过对混合料采取析漏试验、飞散试验来实现。矿料级配曲线参见图4。

图4 集料级配曲线图

此外,在沥青混合料的生产过程中,要严格遵守拌和工艺流程,按照沥青混合料配合比将物料拌和均匀,确保沥青混合料满足规范要求。若搅拌不均匀,则会导致沥青混合料性能受到严重影响,进而造成沥青路面质量难以达到验收标准。

3.2 混合料运输

沥青混合料采用专用车辆进行运输,并确保与拌和能力、摊铺速度相比,运输能力具有一定的富余量;此外,运输车辆应做好装料前的防粘措施以及装料后的防护、保温措施,提前规划运输路线,降低在运输过程中外界对沥青混合料所造成的影响,同时也可以起到减少沥青混合料离析现象发生。

3.3 沥青摊铺

摊铺作业前,事先对摊铺机熨平板预热0.5~1h,确保沥青摊铺时温度达到100℃以上;同时测量放线、作业人员以及3~5 辆运料车就位等工作必须完成。沥青摊铺时,要严格控制摊铺机行走速度,避免沥青摊铺不均匀而导致路面平整度不佳,对于摊铺机铺筑不到位的区域要通过人工及时补料,严禁甩料。对于道路交叉口范围,采用人工辅助机械的方式组织摊铺。

3.4 碾压

碾压是沥青路面整个施工过程中关键的一个环节,对沥青路面的质量起决定性的作用。通常情况下,沥青路面的碾压按照初压、复压以及终压三个阶段实施。碾压设备采用钢轮压路机及胶轮压路机,碾压过程除了严格控制碾压遍数、碾压温度外,还应重点控制压路机碾压速度,过快或过慢均会严重影响沥青路面的最终成型质量。碾压结束后,应待沥青路面温度降至50℃以下后再放开交通。普通沥青路面碾压控制参数如表1 所示。

表1 碾压控制参数

3.5 接缝处理

沥青路面摊铺作业期间,不可避免需要设置纵、横向接缝,作业人员必须科学处理预留接缝,提升接缝处理水平,保证沥青路面的整体质量及美观。对于横向接缝的处理,先对接缝位置沥青采用锯缝机进行切割清除处理,然后将灰尘清洗干净,再进入下一步的沥青摊铺及碾压,保证新老沥青黏结密实及接缝平整。对于纵向接缝,一般是因多台摊铺机作业而形成,通常预留10~20cm 宽的沥青混合料,不对其进行碾压,再以热接缝的形式与后摊铺的沥青一同压实,进而保证纵向接缝密实、平整[3]。

4 沥青路面常见质量问题及原因分析

4.1 车辙

沥青路面中车辙病害较为普遍,究其原因,主要包括三个方面:第一,交通量不断增长,长时间在重载交通下极易产生车辙。第二,受高温天气影响,路面热辐射剧增,造成沥青路面结构松动,进而导致承载力下降、平衡性变差。第三,沥青路面施工时,存在一些环节控制不到位,例如沥青混合料配合比不合理、混合料离析、沥青层过厚及沥青混合料碾压不密实等,最终导致车辙。车辙除了会降低道路上车辆行驶的平稳及舒适性外,在一定程度上还将影响交通安全。因此,在车辙问题上,要及早发现、及早处理,保障道路通行安全。

4.2 裂缝

结合以往经验,沥青路面产生裂缝是难以避免的,分为荷载裂缝及非荷载裂缝,其主要成因如下:

荷载裂缝:道路在长时间运营的情况下,沥青路面会因车辆、特别是重型车辆的碾压而受到外力作用,进而产生裂缝破坏。

非荷载裂缝:沥青路面长期受到气候环境(雨雪、气温等)及下部结构等因素的影响,而导致形成裂缝[4]。

4.3 水损坏

水损坏作为沥青路面病害中常见的问题,其形成的主要原因包括沥青混合料空隙率不达标、路面积水、压实度以及沥青混合料抗水损害能力不足等,但最根本的问题还是建设期间细节控制不到位,进而造成路面形成不均匀沉降,这也是沥青路面总体质量不佳的关键所在。

5 质量控制措施及建议

5.1 提升作业人员综合素质

作业人员的管理是施工质量控制成败的关键,施工单位要对作业人员进行科学、合理的管理,具体措施如下:第一,在沥青路面施工的全过程,均要将作业人员的专业素质作为考量重点,杜绝无从业资格人员进入施工现场。第二,建立完善的培训机制,定期组织作业人员进行专业技能培训及考核,对于考核不合格的不得继续录用。第三,建立严格的责任考核奖惩机制,有效约束违规操作及违章作业行为,以此确保沥青路面质量。

5.2 严格控制原材料质量

原材料的质量决定着沥青路面建设的成败,因此要加强对原材料的管控力度,严格按照相关技术标准要求,选用适宜的原材料。原材料进场时,严格按照相关规定对其进行全面的质量检查,并进行抽样检测,确保进场原材料质量合格,对于质量不合格的坚决退场处理,严禁投入使用。同时,要加强原材料的存储管理,确保原材料在存储期间质量得到保障,从源头保证沥青路面施工质量。

5.3 加强现场监督检查及检测

在沥青路面施工过程中,为有效管控质量,主要从两个方面着手:一是加强现场监督检查。施工单位、监理单位及建设单位配置专业的监督检查团队,在施工过程中,进行多方的质量监督与检查,及时发现施工现场沥青路面质量问题或隐患,确保沥青路面施工质量。二是加强质量检测和评价。为确保沥青路面施工质量满足要求,就必须借助试验检测的手段,例如平整度检测、压实度检测及弯沉检测等,只有这样才能发现其中的各种质量问题,并及时处理,进而保障施工质量。

5.4 加强竣工验收

沥青路面施工结束后,进入最后竣工验收阶段,五方责任主体单位应高度重视此项工作,积极参与其中,严格检查、验收。对于验收检查出的质量问题,应立即采取措施进行整改,待问题整改并经重新验收合格后,方能通过竣工验收。

5.5 应用先进技术

对于沥青路面施工,还可以应用先进的技术来有效提升质量。例如,通过应用先进的智能化作业设备,实现对施工参数的精细化控制,减少沥青路面施工时的人为失误。

6 结语

综上所述,沥青路面作为公路工程建设的重要组成部分,直接关系到整个公路工程的质量。而沥青路面的质量控制作为一项异常烦琐的工作,存在着众多的质量影响因素。通过对沥青路面的施工质量影响因素进行探讨,提出了沥青路面施工质量的关键技术及控制措施,对提高沥青路面的施工质量控制水平具有重要意义。