摘要：瀝青路面的早期破壞與瀝青面層混合料的設(shè)計和施工質(zhì)量密切相關(guān)。瀝青混合料設(shè)計過程中，石料、瀝青等原材料質(zhì)量，以及混合料的最大壓實密度應(yīng)當特別關(guān)注。施工過程中的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)如混合料生產(chǎn)、防水層設(shè)置、碾壓等對于減少瀝青路面的早期破損起著重要作用。
　　關(guān)鍵詞：瀝青混合料；配合比設(shè)計；質(zhì)量控制；措施
　　0前言
　　隨著高速公路的建設(shè)，高速公路的質(zhì)量有了很大的提高，瀝青混凝土路面在我國高等級公路、高等級城市道路建設(shè)中使用非常廣泛。隨著科技的不斷發(fā)展，許多新技術(shù)、新材料都得到了實際應(yīng)用，各種規(guī)范、標準比較齊全，但從實際施工來看，尚有許多值得探討的問題。本文結(jié)合瀝青混凝土路面實際施工過程和施工技術(shù)對此項施工工藝進行一些實用技術(shù)上的探討。
　　1熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計
　　按規(guī)范要求，瀝青混合料配合比設(shè)計需經(jīng)歷四個階段：主要包括材料的選擇，礦料級配的選擇、瀝青用量的選擇及瀝青混合料密度的確定。
　　瀝青混合料配合比設(shè)計
　　(1)嚴格原材料選擇
　　目前瀝青表面層基本采用了性能更強的改性瀝青材料，大大提高了瀝青路面的使用質(zhì)量。
　　礦質(zhì)集料質(zhì)量是否穩(wěn)定，主要體現(xiàn)在礦質(zhì)集料的級配變化和材料的形狀方面。各種規(guī)格料級配波動是引起混合料級配波動的最主要的因素。實際施工中，即使同一種規(guī)格的石料，由于生產(chǎn)過程的不規(guī)范，例如生產(chǎn)很長時間也不重新調(diào)整篩子等等，使得生產(chǎn)的規(guī)格料級配相差非常大，而瀝青拌和場又不可能只從一個石料廠進料，造成一個料堆有多個不同規(guī)格的石料，這必然會使生產(chǎn)的混合料級配有較大的波動。對于0～3mm的石屑，普遍存在泥土含量過高的問題，通過對其進行砂當量試驗，基本在50%以下，并且在整個礦料級配中，石屑占的比例還很大，這嚴重影響了瀝青混合料的質(zhì)量。鑒于目前還不可能大批量的生產(chǎn)機制砂的情況下，必須要控制石屑中的0.075mm的通過率，要求不大于5%。
　　填料作為瀝青填充料的主要作用，是使容積狀的瀝青變成薄膜狀的瀝青，礦粉和瀝青在一起，形成結(jié)聚的分散系統(tǒng)，在瀝青混合料中起著黏結(jié)材料的作用，并且填充空隙的作用。根據(jù)有關(guān)研究及工程實踐的驗證，填料的親水系數(shù)在0.7～0.8范圍內(nèi)的使用效果較好。福建省在近幾年修建的高速公路有部分采用添加2%的水泥或消石灰粉代替礦粉，在提高瀝青混合料的抗水損壞性能等方面收到一定的效果。
　　(2)縮小礦料級配關(guān)鍵篩孔容許范圍
　　礦料的級配對于瀝青混合料的使用性能有著非常重要的影響。目前一些施工單位僅僅根據(jù)原材料的供應(yīng)情況，盡量將礦料級配調(diào)整到規(guī)范要求的中值，這對瀝青混合料的使用性能來說是不利的。對于目前規(guī)范要求的礦料級配來說，整體是比較合適的，但是在規(guī)范級配的要求范圍，級配曲線的不同走向?qū)�瀝青混合料的性能影響卻可能很大。一般說，對于連續(xù)級配中粒式瀝青混合料來說4.75mm的通過率不宜低于44%，對于以下篩孔可以取級配的下限，但是對于0.075mm以下的含量要保證在6%～7%之間。在實際工程中要重點控制關(guān)鍵篩孔，適當縮小關(guān)鍵篩孔的通過率容許范圍。
　　(3)科學確定瀝青用量
　　瀝青的用量不僅與集料與瀝青的粘附性、礦粉的親水系數(shù)有關(guān)，還與石料的瀝青吸入率有關(guān)。由于組成瀝青混合料的礦質(zhì)集料存在不同數(shù)量的空隙，這些空隙均會吸收一定數(shù)量的瀝青結(jié)合料，真正在礦料之間起黏附作用的瀝青數(shù)量將比瀝青用量少一些，這部分瀝青稱為有效瀝青用量。由于各種礦料對瀝青的吸收能力不一樣，勢必造成有效瀝青的含量不一樣，有的材料的瀝青用量雖然很小，但是其瀝青吸收率很小，其有效瀝青用量并不少，反之，有些瀝青用量較大，但材料吸收瀝青能力強，有效瀝青用量也不高。
　　因為材料的千差萬別，只有針對不同的材料設(shè)計不同的瀝青混合料配合比，才是科學的，而一味地按成功的經(jīng)驗搬來就用，完全不考慮材料的變化，是不可取的。
　　目前，采用馬歇爾法設(shè)計的瀝青用量普遍較高，對瀝青路面的抗車轍能力影響較大。美國西部環(huán)道（WESTRACK）于1998年6月結(jié)束，一共通車了兩年多，在這期間，試驗段上共承受了450萬次80KN標準軸載的作用，比預計更早出現(xiàn)了車轍。美國聯(lián)邦公路局的調(diào)查分析認為，用油量大，粉油比偏小是造成車轍的重要因素。繼續(xù)的研究試驗得出了初步結(jié)論：對于粗級配瀝青混合料的粉膠比大有增長的趨勢，粉膠比一般為1.2%～1.6%比較合適。
　　(4)設(shè)法增加瀝青混合料密實度
　　瀝青含量和混合料的密度在瀝青混合料配合比設(shè)計中非常重要。瀝青用量應(yīng)當結(jié)合路面實際交通荷載情況下可能達到的密實度確定。在設(shè)計瀝青混合料時，室內(nèi)設(shè)計的密實度必須要和現(xiàn)場交通情況下的密度相一致。但是由于馬歇爾擊實功較小，而一些公路的重載車較多，實際上室內(nèi)設(shè)計的密度與現(xiàn)場比較相對較小。例如某條高速公路，公路交通量較大重載車較多，該公路1995年通車，經(jīng)過7年行車碾壓，行車道輪跡帶處孔隙率為1.4%～2.2%，路肩上孔隙率為4.8%～7.2%，現(xiàn)場的密度要比設(shè)計的密度大得多。為了提高瀝青路面的抗車轍能力，可以在適當降低瀝青用量的基礎(chǔ)上提高路面施工中的壓實度。
　　有研究認為，空隙率大也是造成車轍的一個重要原因，美國西部環(huán)道試驗路的資料也顯示車轍最明顯的兩個試驗段的空隙率最高。充分壓實對于減少瀝青路面車轍非常有效。如果路面的空隙率超過8%的話是很難產(chǎn)生摩阻力的，壓實不好會造成混合料的不穩(wěn)定，這一點在粗級配瀝青混合料中表現(xiàn)得比細級配瀝青混合料更為明顯。
　　2瀝青混合料施工
　　(1)合理配置瀝青混合料拌合樓震動篩
　　通常，瀝青混合料拌合樓震動篩采用22mm、15mm、10mm、5mm四種不同篩孔類型，甚至有的單位采用三個篩孔的震動篩。對于連續(xù)級配瀝青混凝土來說，4.75mm以下的材料要占到礦料總重的一半甚至更多，對于細粒式瀝青混凝土，4.75mm以下的材料要占到2/3。尤其粉料是瀝青混合料中影響比表面積、粉膠比以及力學強度改善的主要成分。并且4.75mm以下材料為0～3mm或0～5mm石屑和機制砂，0～3mm或0～5mm石屑一般為石料廠的下腳料，這兩種材料的級配變化較大，并且4.75mm以下標準篩孔較多，篩孔孔徑的的分級越細越好，分級過于簡單，檔次太少很難起到控制作用。尤其到瀝青的表面層，如有10～20mm硬質(zhì)巖、5～10mm硬質(zhì)巖、3～5mm硬質(zhì)巖粗石屑和機制砂、0～3mm石屑，這樣五種集料，象粗石屑、0～3mm石屑、機制砂在通過5mm篩網(wǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)混摻，在此過程中，如果材料的干濕變化或者進料規(guī)格出現(xiàn)變化，就會使混合料級配產(chǎn)生較大的變化，如果采用五個篩網(wǎng)，將最細的一級篩網(wǎng)改為3mm，多了一個檔次的篩網(wǎng)，可變因素減少了不少，出現(xiàn)問題也容易分析解決，并且在進行生產(chǎn)配比設(shè)計時，調(diào)整礦料級配相對來說也容易方便。

　　(2)準確控制瀝青用量
　　目前測定瀝青用量的設(shè)備多用離心式抽提儀，也有一些施工單位采用燃燒爐等精密儀器。對于燃燒爐測定瀝青用量，一般都注意進行校正，但是對于采用離心式抽提儀的標定還沒有引起足夠重視，采用離心式抽提儀測定瀝青用量時，由于不可能保證粉料的不泄露，雖然規(guī)范要求對粉料進行回收，但是由于該試驗方法受到較多因素的影響，測定的試驗結(jié)果與實際的瀝青用量還是有或多或少的差別。因此，采用離心式抽提儀進行試驗時也應(yīng)該進行校正，目前普遍存在抽提試驗結(jié)果比實際的瀝青用量高這種情況。
　　在進行瀝青用量試驗時，一般取樣在1000～1500g之間，雖然采用四分法，但是也不能完全保證樣品完全具有代表性，樣品偏細，可能測出的瀝青用量偏高，樣品偏粗，可能測出的瀝青用量偏低，因此在進行瀝青用量控制時還應(yīng)該采用宏觀控制，采用室內(nèi)進行用油量試驗和拌和樓宏觀控制兩種方法同時進行控制。除了每天進行用油量的試驗外，還應(yīng)該要求拌和樓提交每盤自動打印記錄，宏觀上對實際消耗的用油量進行核查。再者，我們實際工作中也了解到，在很多施工單位都有人在進行“編”試驗報告，修改不合格的試驗數(shù)據(jù)。嚴格規(guī)范試驗報告有關(guān)數(shù)據(jù)的內(nèi)容，在制定規(guī)范時應(yīng)該作為一項強制性的規(guī)定納入，盡量避免人為因素的影響。
　　(3)正確灑布粘層油
　　撒布粘層油，可以防止在碾壓過程中出現(xiàn)推移現(xiàn)象，增加壓實效果。有關(guān)研究和觀測資料表明，只要粘層油撒布較好，在碾壓過程中完全沒有推移現(xiàn)象在施工過程中路面會不可避免地受到一些污染，影響到路面質(zhì)量，表面除了要清掃、沖洗（吹氣或沖水）干凈外，粘層油是保證上下層連為一體的紐帶，一旦粘結(jié)不好，則會形成單層受力，容易出現(xiàn)早期破壞。因此粘層油不僅要做，而且一定要做好。
　　(4)充分壓實
　　瀝青混凝土只有在一定的溫度以上進行碾壓，才能起作用，當溫度降到該溫度以下，無論怎樣碾壓，都不能起到壓實的作用。對瀝青路面進行初壓時，可以采用壓路機先靜壓至攤鋪機，后退時開震，并且采用強震，在碾壓過程中緊跟攤鋪機。并且要求高溫碾壓，對于一般瀝青來說，初壓溫度控制在140～155℃比較合適，終壓溫度保證在90℃以上。高溫碾壓，并不是僅僅要求瀝青混凝土的拌和溫度高，出料溫度高就行了，在試驗路施工過程中要求施工組織的問題。所謂高溫碾壓，除了涉及到以上提到的兩個問題外，最重要還要保持在施工過程中瀝青混凝土的溫度不要降低得太快。采用霧化撒水，可使瀝青混凝土在碾壓過程中保持高溫狀態(tài)，但一些單位施工作業(yè)時對碾輪，不采用霧化噴水，這就不能保證施工質(zhì)量。因此在瀝青混凝土壓實過程中，一定要保證高溫壓實，并且保證瀝青混凝土的高溫狀態(tài)。
　　采用重型輪胎壓路機進行初壓，一是考慮膠輪壓路機在碾壓過程中不需要灑水，保證了施工碾壓溫度；二是考慮膠輪壓路機進行初壓形成一個揉搓的碾壓狀態(tài)，可達到較高的壓實度，三是考慮利用膠輪壓路機進行初壓的瀝青路面防滲水性能較好，這一點在很多高速公路的施工中已經(jīng)充分證實。有資料表明，采用輪胎壓路機比采用鋼輪壓路機進行初壓，滲水系數(shù)明顯降低。
　　目前，一些施工單位不習慣采用膠輪壓路機進行初壓，害怕膠輪壓路機碾壓后的輪跡不能消除，實踐證明只要保證瀝青混凝土的溫度，這一點完全不必擔心。
　　瀝青路面的施工，壓路機手的素質(zhì)是非常重要的。如果壓路機手素質(zhì)不高，在壓實過程中忽快忽慢，不能嚴格執(zhí)行碾壓速度要求，將會嚴重影響路面壓實。一般來說，壓路機的速度以不超過正常步行的速度為宜。
　　3結(jié)束語
　　高速公路瀝青路面工程質(zhì)量涉及的面很廣，影響因素很多。與瀝青路面設(shè)計施工和運營過程中的多個環(huán)節(jié)和因素緊密相關(guān)。從設(shè)計開始，對原材料的質(zhì)量控制，到混合料設(shè)計，直至路面施工，一步一步加大質(zhì)量控制力度，才可能最終改善瀝青路面的質(zhì)量。但在施工中始終抓住瀝青混合料拌和、鋪筑和壓實三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工過程中要善于總結(jié)，注重引進新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備。對整個施工過程實施有效的動態(tài)管理，嚴格控制各種試驗及檢測。施工當中發(fā)現(xiàn)問題及時處理，只有加強管理，精心組織施工，才能鋪筑出高質(zhì)量、高水平的瀝青混凝土路面。