关于沥青路面施工工艺的探讨

关于沥青路面施工工艺的探讨
沥青路面施工是道路工程施工中一项至关重要的一道施工工序, 也是一项技术性很强的系统工程，它关系着路面的耐久性及使用性，只有施工时层层把关,才能确保路面质量。

本文讨论了当前沥青路面施工工艺存在的系统性技术缺陷，以及由此导致沥青路面产生的病害和成因,在此基礎上，提出了改进工艺的措施与控制技术。

【关健词】沥青路面；病害；施工工艺；探讨
笔者根据多年来对施工过程和建成路段路况变化的观测，当前沥青路面便用质量出现问题，与施工工艺其控制技术密切相关。

本文针对施工过程中存在的这两方面工艺技术问题进行探讨。

1 沥青路面施工离析控制技术
沥青混合料离析的广义概念应该是沥青混合料性能的不均匀性变化,如集料粗细颗粒的离析、混合料温度不均匀导致的离析、混合料拌和不均匀产生的离析等等。

根据多年的调查，在运输过程中由表及里沥青混合料温度发生不均匀变化，直接摊铺后温度较低的料团不易压实，是路面发生早期破坏的重要因素之一。

1.1 沥青混合料温差离析控制
沥青混合料拌制完成后，从拌和厂向摊铺现场运输的过程中，空气与混合料之间的温差一般大于120℃。

加上因速度形成的相对风速较高，会导致混合料温度在到达现场前有较大的下降。

最严重的降温区发生在料堆表面和与车厢的接触面。

降温严重程度取决于运输时间、速度、气温、保温措施等因素。

接触面到内部核心区降温幅度在正常气温下平均可以达到15℃~45℃。

接触面15cm深度范围内的平均降温幅度可达到45℃~65℃，使表面混合料的粘度明显增大。

表面混合料形成“软”壳。

在现场我们以观察到，每一车料降温幅度最大的表层“冷”料是集中被铺出的。

这样的现象以每车料为单位周期性发生，在国际上被称为“温差离析”。

当表面料降温幅度较大，在正常的碾压过程中压实度难以达到要求。

该处的压实度低、表面纹理粗、空隙率大，是路面发生松散、坑槽和渗水破坏的薄弱点。

破损位置的沥青表面纹理一般较粗，雨后表面湿润状况与周围路面不同，渗水明显，破损前有唧浆现象。

取样分析表明，这些地方的沥青层密度低空隙率大，在摊铺时混合料已经结块，施工温度越低混合料结块发生的程度越严重，局部破坏产生的数量较大，温差离析是导致这一结果的直接原因。

因此，我们认为半刚性基层沥青路面早期局部破坏发生的主要原因是温差离析。

2 沥青路面碾压控制技术
2.1 施工温差控制
在《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ 032—94）中，规定了沥青混合料的碾压温度，以保证在适当的温度下，沥青混合料能够压实到规定的密度。

事实上，规范规定压实度的本质是保证沥青混合料的施工和易性，使其具有可压实性。

很明显，规范没有按沥青混合料的级配类型、碾压层厚、沥青性质和施工环境温度等因素分类制定，需要地施工过程中根据项目情况具体分析。

有些3CM厚的抗滑表层因降温快，比4CM甚至5CM厚的中粒式AC层要难以压实；春、夏、秋三季的温度差异明显，但在这三季铺筑沥青路面的温度却执行相同的标准。

这些问题涉及到一个共同的技术关键——沥青的等粘温度。

不同标号的沥青在粘度相同时的温度不同；不同级配类型的混合料施工和易性不同；不同季节，下承层温度和气温不同，会明显地影响混合料的散热速率。

不同温度下或相同温度下沥青的粘度是影响压实难易程度的重要因素，因此，直接针对沥青粘度进行施工温度控制是最有效的途径。

有些国家直接用沥青粘度对施工温度进行控制，如美国沥青协会2号手册（MS—2）指出，沥青混凝土的最佳拌和温度应是沥青粘度（运动粘度）1.7±0.2P相应的温度，沥青混凝土的最佳压实温度应是与沥青粘度 2.8±0.3P相应的温度。

我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052—93对击实试验的温度也做了同样的规定。

当前，改性沥青被广泛应用，改性剂使沥青的针入度软化点均有提高，甚至沥青抗剥落剂的加入也会使常规摊铺温度下的混合粘度提高，难以碾压的现象比比皆是。

只有缩短碾压路段的长度或提高初压温度，才能保证充分压实。

因此，在实际施工当中，我们要根据施工气温、下承层温度、铺层厚度、级配类型、沥青性质等，用等粘度这一概念，监测推进控制温度，使沥青混合料有良好的施工和易性，保证得到充分的压实。

2.2 压实效果的评价指标
设计规范和施工规范对沥青路面的级配类型、压实度及允许的空隙率均作了规定。

在沥青混合级配设计中，马歇尔试件的空隙率必须在允许范围内，实质上，马歇尔试件的空隙率是作为压实度达到100%的空隙率。

对于常规沥青路面压实度在96~100%之间变化时，压实度每降低1%，空隙率增加1~1.5%。

那么用压实度一个指标来控制沥青路面的施工质量，会导致空隙率超出规定要求。

我国交通行业公认，空隙率7%是沥青路面是否渗水的界限值。

空隙率小于7%时，可以认为该铺层基本不渗水，空隙率介于7~15%之间时，认为该铺层会发生渗水并存留水分现象，水蒸发的速度远远慢于渗水速度，对路面的破坏作用很大。

因此，对于AC型铺层来说，保持空隙率介于3~6%是至关重要的。

当AC层马歇尔击实试验的空隙率为5%，则施工压实度一般必须达到98%左右，才能使铺层空隙率小于7%，如果压实度按97%作为控制低限，要达到铺层空隙率小于7%，则马歇尔击实试件的空隙率一般应小于4%。

在沥青质量不断提高和矿料级配范围不断改良的情况下，达到设计指标不是很难，很多有经验的技术人员在混合料设
计中事实上把空隙率作为控制的关健指标来对待。

施工规范工程质量控制标准中，对铺层的压实度作了要求，但没有空隙率控制标准。

因此，使不少建成路段的压实度虽然达到要求但空隙率超标，雨后钻孔发现路面渗水严重，半刚性基层表面被侵蚀，唧浆现象频频发生。

因此，我们不仅要控制压实度不能小于规范低值，同时不能小于用马歇尔试件空隙率设计的压实度标准，并把路面实际空隙率指标列入施工验收标准。

3 结论
以上分析计论的技术问题在现实当中普遍存在，特别是压实度指标采用不当和施工离析致不良后果还相当普遍和严重，应引起人们的高度重视，在解决问题中，应注意以下原则：
3.1 温差离析是导致沥青路面早期局部破坏的重要原因，特别是对于低温下施工的路面，除了采取运输保温措施外，摊铺前工地二次拌和工艺是消除温差离析的必要措施。

3.2 应以等粘温度与摊铺温度相符作为基本标准，应考虑沥青性质、混合料类型和施工环境温度，确定碾压温度。

3.3 路面实际空隙率依赖于压实度和设计空隙率，应在不低于规范压实度的前提下，设计计算工地压实度指标标准，保证实际空隙率处于允许范围之内。

参考文献：
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