高速公路沥青路面施工关键技术与质量评价方法研究

引言

高速公路沥青路面的施工质量直接影响道路的性能和使用寿命。国内外在施工质量控制方面已有显著进展。国外主要关注施工规范、离析控制及先进检测技术，而国内则侧重于解决路面病害和提高施工质量。息县至邢集段 LM-2高速公路是河南省的一项重要新建项目，涉及大量改性沥青混凝土和水泥稳定碎石基层。为了确保路面质量和耐久性，需要严格把控原料选择、生产过程、运输、摊铺及碾压等关键环节，同时有效控制沥青混合料的离析现象和路面平整度。

1 高速公路沥青路面施工关键技术

1.1 原材料质量控制技术

沥青混凝土原材料质量控制对沥青路面施工质量、路面使用寿命及路面结构稳定性有较大影响。粗骨料在沥青混凝土中主要起到骨架支撑的作用，能形成稳定的骨架结构，为路面提供足够的承载能力；细集料主要填充粗骨料之间的孔隙，使沥青混凝土更加密实；矿粉与沥青形成沥青胶浆，将粗骨料、细集料黏接牢固，从而提高沥青混凝土的整体强度。

1.2 运输过程控制

在沥青混合料运输过程中，应使用大吨位车辆，避免超载和急刹车，以防混合料损坏。确保施工场地至少有 5 辆运输车，且运输时间不超过半小时，以支持连续摊铺作业。运输车辆车厢必须清洁，并在底部涂抹油水混合液，轮胎上泥土应清除以防污染。在装料时，通过多次变换车辆位置来减少混合料离析，并有技术人员监督装料过程以确保均匀性。运输车应覆盖苫布，以减少热量损失，并防止混合料受环境影响。到达施工现场后，保持苫布覆盖，直到摊铺作业开始。如混合料温度低于要求或出现其他问题，需将其视为废料处理。

1.3 生产过程控制

沥青生产过程中的关键控制点包括油石比、混合料级配、拌合控制和质量监控。油石比是影响沥青混合料质量的重要指标，过高或过低的油石比都会导致路面出现病害。因此，生产过程中需确保沥青称量准确，降低油石比的偏差量。采取燃烧法等标准检测方法时，应注意样品的均匀性，以减少测量误差。级配变异性主要受原材料级配、集料干湿程度等因素影响。为控制级配变异性，需要保证集料的质量稳定、定期检查集料筛分结果，并采取合理的存放和堆放方式。同时，拌合设备和筛孔的设置应确保精度，以减少变异性。拌合控制中，沥青混合料的拌合应选用合适的设备，并控制拌合温度和时间。拌合后的混合料应避免离析，控制在规范温度范围内。最后，质量监控通过“黑匣子”设备进行，实时记录和分析数据，防止人为调整混合料级配，确保生产的混合料均匀稳定。

1.4 沥青混凝土摊铺控制技术

摊铺沥青混凝土前，高速公路工程项目部现场技术人员对基层及下面层进行检查，基层表面应平整，无明显起伏、波浪或松散现象，无杂物、浮土、油污等异物。当离析现象严重时，铲除基层后采用相同材料重新铺设；当基层裂缝宽度超过设计允许范围时，采用聚合物砂浆进行修补；当裂缝过大时，应铲除裂缝周边基层后重新铺设。摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断地采用梯队法摊铺，摊铺机摊铺速度为 4m/min 。在熨平板两侧，使用铁锹等工具将摊铺层边缘修整整齐，避免出现毛边或缺口，在摊铺过程中使用刮板或钢尺等工具将摊铺层表面找平，确保表面平整度符合要求。

1.5 沥青路面压实质量控制技术

沥青路面的压实质量直接影响路面的密实度和强度。其一，压实度控制。压实度是评估路面质量的重要指标。主要使用核子密度仪测量压实度，并根据测量结果调整压实工艺。压实度控制需要确保每层沥青混合料达到设计的密实度，从而保证路面的强度和耐久性。其二，压实遍数控制。不同层次的沥青混合料需要不同的压实遍数。通过试验确定最佳压实遍数，从而得到最佳密实度。根据试验结果，合理安排压实设备的运行，确保每层沥青混合料达到设计的密实度。

1.6 路面养护与初期维护

路面养护工作应始于沥青混合料充分冷却并达到稳定状态之后，这一阶段，首要任务是保护路面免受外界因素的损害，如紫外线老化、水分侵蚀以及重载车辆的过度碾压。因此，施工单位需采用高质量的封层材料对路面进行封闭处理，形成一层保护膜，有效隔绝空气与水分。此外，定期检查路面状况，包括裂缝、坑洼、车辙等潜在问题，并及时进行修补。例如，河南交通投资集团有限公司商丘分公司在 2024 年连霍高速商丘段改造施工养护中，便将初期维护的重点侧重于强化路面的结构稳定性和耐久性，这包括但不限于对边缘地带、接缝处以及高应力区域的特别关注，这些地方往往是路面损坏的高发区，并通过微表处修复、薄层罩面等方法，以延缓路面老化过程，减少大规模翻修的需要。

2 高速公路沥青路面质量评价方法

2.1 原材料质量评价

沥青：检测沥青的针入度、延度、软化点等指标，评价其稠度、低温性能和高温稳定性。集料：对粗集料的压碎值、洛杉矶磨耗损失、针片状颗粒含量等进行检测，评估其强度和形状；检测细集料的表观密度、含泥量、砂当量等指标，判断其洁净程度和质量。矿粉：检测矿粉的表观密度、含水量、亲水系数等，确保其质量符合要求。

2.2 沥青混合料性能评价

马歇尔试验：通过测定沥青混合料的稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度等指标，评价混合料的高温稳定性、抗变形能力和耐久性。车辙试验：模拟车辆荷载在高温条件下对沥青路面的作用，测定混合料的动稳定度，评估其抗车辙能力。低温弯曲试验：在低温环境下对沥青混合料小梁试件进行弯曲试验，测定其抗弯拉强度、破坏应变等指标，评价混合料的低温抗裂性能。

2.3 路面施工质量评价

平整度：采用平整度仪或3m 直尺等仪器检测路面平整度，以标准差或最大间隙值来评定路面的平整程度。平整度是影响行车舒适性的重要指标，应严格控制在规范允许范围内。压实度：通过钻芯取样或核子密度仪等方法检测路面压实度，确保沥青路面达到设计要求的密实程度。压实度直接关系到路面的强度和耐久性，是质量控制的关键指标之一。厚度：采用钻芯法或雷达检测等手段测量路面厚度，保证路面厚度符合设计和规范要求。厚度不足会影响路面的承载能力和使用寿命。抗滑性能：检测路面的摩擦系数和构造深度，评价路面的抗滑性能，以确保行车安全。

结语

综上所述，在高速公路沥青路面施工期间，施工材料的质量、施工工艺的选择以及施工质量检测是高速公路沥青路面施工中需要重点控制的要素。高速公路沥青路面施工关键技术涵盖了从施工准备到各个施工环节的精细控制，每个环节都对路面质量有着重要影响。同时，科学合理的质量评价方法是确保施工质量达到设计要求的重要手段。通过严格把控施工关键技术和运用准确的质量评价方法，可以有效提高高速公路沥青路面的施工质量，延长路面的使用寿命，为高速公路的安全、舒适通行提供保障。

参考文献：

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