公路工程中沥青混凝土公路施工技术
李凯
安徽新干线路桥工程有限公司 安徽阜阳 236000
1 沥青混凝土公路施工技术概述
沥青混凝土公路作为现代公路建设的主要形式,其核心特性体现在材料组成与结构性能的有机结合。该路面结构由沥青胶结料、矿质集料和填料按特定比例拌和而成,通过摊铺压实形成连续密实的层状体系。从材料特性来看,沥青具有显著的黏弹性和温度敏感性,能够有效吸收车辆荷载产生的应力;而矿质集料形成的骨架结构则提供了必要的抗压强度和稳定性。这种材料组合使路面具备良好的延展性和防滑性,特别适应车辆动态荷载作用下的变形需求。
在功能优势方面,沥青混凝土路面最突出的特点是行车舒适性。与水泥混凝土路面相比,其表面平整度更高,能显著降低车辆行驶噪声,同时轮胎与路面的附着系数更优,提高了雨雪天气的行车安全性。施工便捷性也是重要优势,沥青混合料可采用厂拌法集中生产,通过自卸车运输至现场后,利用摊铺机、压路机等成套设备实现快速连续施工。这种工业化施工模式使单日摊铺长度可达数百米,大幅缩短了道路封闭周期。
从使用寿命角度分析,优质沥青混凝土路面的设计使用年限通常可达10-15 年。其耐久性主要来源于三方面:一是沥青膜对集料的包裹作用能有效防止水损害;二是合理的级配设计保证了混合料的内摩擦力和嵌挤力;三是施工形成的密实结构降低了孔隙率,延缓了老化速率。实践表明,规范施工的沥青路面在使用期内出现裂缝、车辙等病害的概率明显低于其他类型路面。
维护便利性构成了另一项显著优势。沥青路面可采用热再生、冷再生等技术进行局部修补,无需大面积破除原有结构。对于表面出现的细微裂缝,通过灌缝处理即可恢复防水功能;当出现局部沉陷时,可采用铣刨重铺工艺进行针对性修复。这种“点状维修”特性使养护作业对交通流的影响降至最低,特别适合城市道路等交通繁忙区域。
2 沥青混凝土公路施工关键技术分析
2.1 沥青混合料配合比设计与优化
沥青混合料配合比设计是确保路面质量的核心环节,其科学性与合理性直接影响路面的耐久性和使用性能。配合比设计需综合考虑材料特性、气候条件及交通荷载等因素,通过系统试验确定最佳配比方案。
在原材料选择方面,沥青应优先选用针入度、软化点等指标稳定的优质产品。对于高温多雨地区,建议采用 SBS 改性沥青以增强抗车辙能力;寒冷地区则可选择低温延展性好的橡胶改性沥青。集料需满足洁净度、棱角性和级配连续性要求,粗集料压碎值应控制在合理范围内,细集料宜选用机制砂以保证与沥青的黏附性。填料通常采用石灰岩矿粉,其粒径分布对混合料空隙率有显著影响。
配合比设计流程分为三个阶段:目标配合比设计、生产配合比验证和施工配合比调整。目标配合比设计通过马歇尔试验确定最佳沥青用量,关键指标包括稳定度、流值及空隙率。试验过程中需特别注意:当沥青用量不足时,混合料易出现松散;过量则可能导致泛油和车辙。生产配合比验证阶段需根据实际拌和设备特性调整冷料仓进料比例,确保级配曲线与设计值偏差不超过规范允许范围。施工配合比调整则需考虑现场摊铺、碾压工艺对混合料工作性的要求,适当微调沥青用量。
优化设计需重点关注级配曲线的走向。连续级配混合料具有较好的密实性,适用于表面层;间断级配则能形成更强骨架结构,适合重载道路基层。通过调整关键筛孔(如 2.36mm 、 4.75mm )的通过率,可平衡混合料的高温稳定性和低温抗裂性。实践表明,将 4.75mm 筛孔通过率控制在35%45% 范围内,能显著提升混合料综合性能。
特殊环境下的配合比优化需要针对性措施。在高温地区,可适当增加粗集料比例并采用高黏度沥青;多雨湿润地区应加强抗剥落设计,通过添加消石灰或抗剥落剂提高水稳定性;对于重载交通路段,建议采用高模量沥青混合料设计方法,通过增加矿粉用量和降低设计空隙率来增强承载能力。
质量控制贯穿配合比实施全过程。拌和阶段需实时监测油石比和温度波动,采用红外光谱仪快速检测沥青含量偏差;摊铺前应进行抽提试验验证级配符合性;压实完成后需检测空隙率和压实度是否达标。通过建立“设计-生产-施工”全链条质量控制体系,可确保配合比设计的有效落实。
2.2 沥青混凝土摊铺与压实技术
摊铺与压实是沥青混凝土路面施工的关键工序,直接影响路面的平整度、密实度和使用寿命。摊铺作业前需做好充分准备,包括检查基层质量、清理表面杂物,并确保摊铺机熨平板预热至规定温度。现代摊铺机普遍配备自动找平系统,通过传感器实时调整摊铺厚度,保证高程精度控制在 ± 3mm 以内。施工中应保持连续均匀供料,摊铺速度宜控制在 2⋅6m/min 范围内,过快会导致混合料离析,过慢则影响施工效率。研究表明,保持摊铺机与运料车协调运作,减少停机待料情况,可显著提升路面整体性。
温度控制是摊铺质量的核心要素。普通沥青混合料摊铺温度应保持在150-165℃之间,改性沥青则需提高 10–15∘C 。采用红外测温仪监测料温分布,发现温度梯度超过 10∘C 时应及时调整摊铺工艺。对于宽度超过 8m 的路面,建议采用多台摊铺机梯队作业,相邻摊铺带重叠 50-100mm ,避免形成冷接缝。特殊路段如桥梁伸缩缝处,需人工辅助摊铺并加强边缘压实,确保结构过渡平顺。
压实工艺需根据混合料类型分层实施,通常分为初压、复压和终压三个阶段。初压采用双钢轮压路机静压 1-2 遍,温度不低于 140% ,主要消除铺层表面缺陷;复压阶段使用振动压路机振动碾压 3-5 遍,是形成密实结构的关键环节,此时混合料温度应保持在 120-135∘C 之间;终压采用胶轮压路机收面,消除轮迹并提高表面密实度。碾压路线应遵循“先低后高、先慢后快”原则,从路肩向路中心逐步推进,相邻碾压带重叠 1/3 轮宽。
特殊环境施工需采取针对性措施。低温条件下(环境温度 <10∘C ),应加强混合料保温措施,如采用加厚篷布覆盖运输车,摊铺后立即碾压;高温季节施工时,可适当提高复压阶段的振动频率,但需防止过压导致集料破碎。纵坡路段碾压应从低处向高处进行,避免混合料推移;弯道区域宜采用小型压路机补充压实,确保边缘密实度达标。
结语
首先,原材料质量是保证路面性能的基础,严格控制沥青针入度、软化点等关键指标,选择级配稳定的优质集料,能够显著提升混合料的耐久性。其次,科学的配合比设计应结合气候条件和交通荷载特点,通过马歇尔试验确定最佳沥青用量,并针对特殊路段进行优化调整。在施工工艺方面,采用合理的摊铺速度与温度控制,配合分层碾压技术,可有效保证路面的密实度和平整度。实践表明,规范化的施工流程和全过程质量控制是确保沥青混凝土路面长期性能的关键。
参考文献
[1]薛彦平. 公路工程中沥青混凝土公路施工技术[J]. 《建筑与装饰》,2024,(21):118-120.
[2]许文磊.公路工程中沥青混凝土公路施工技术的应用[J].《中国科技期刊数据库工业 A》,2024,(6):0032-0035.
[3]王东.公路工程中沥青混凝土公路施工技术解析[J].《中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术》,2024,(6):0067-0070.