基于两港大道沥青混合料摊铺质量控制措施研究

倪俊雯

（上海南信公路建设有限公司，上海 201314）

本研究所涉及两港大道（新四平公路~S2）快速化工程，敷设采用“主线快速路+地面道路”。根据道路规划，红线宽度60~99.5 m。主线为城市快速路，采用双向六车道，设计速度80 km/h（地面快速路段按 60 km/h运营管理）。主线高架桥梁在新四平公路相交处预留接口，以地面快速路形式建设至云水路东侧起桥，以高架形式上跨妙香路至老芦公路后落地。落地后接现状地面快速路，并同步改造道路附属工程至S2沪芦高速，快速路全长约13.1 km，其中高架快速路段全长8.1 km。交通量达到饱和状态的设计年限为20年；沥青路面的设计使用年限为15年。新建机动车道路面结构为：4 cm沥青玛蹄脂碎石SMA-13（SBS改性）；6 cm中粒式沥青混凝土AC-20C抗车辙剂0.4%；8 cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）；0.6 cm稀浆封层；22 cm水泥稳定碎石（4.0 MPa/7d）；23 cm水泥稳定碎石（4.0 MPa/7d）；15 cm级配碎石。

1 路面摊铺影响因素分析

1.1 两港大道路面摊铺质量问题分析

接缝问题：接缝、拼接部位过渡处理欠佳可能导致冷接缝处未充分切割，切割深度无法达到要求。同时拼接处料抛高系数过小，撒料不均匀，导致路面被碾压后发生下沉情况，在实际运营中，车辆行车容易出现跳车情况。

区域沉降问题：施工过程中部分待摊铺路段出现坑塘，在凹陷达十几厘米的区域，直接用面层SMA摊铺，容易出现因碾压而导致压实度不足的情况，从而进一步影响平整度。同时路面容易出现凹陷、积水等情况。因此摊铺前应针对基层坑塘和摊铺厚度偏差较大的区域进行提前处理，以免影响后续整体路面的平整度。

色差问题：通过分幅摊铺的路面，会出现明显的色差现象。导致色差产生的原因可能包括摊铺机械型号和摊铺速度不同、压路机配置和碾压系数不同等。为避免出现明显的道路色差现象，影响后续的验收，应对分幅摊铺的道路做好相应的机械配置和参数记录。控制相关操作参数统一，有效避免路面色差问题。

油面问题：当摊铺路面出现油面的情况时，项目经理对进入施工现场的原材料要查看把关，和沥青基地或供料单位及时沟通，调整后续混合料的配合比，避免出现油面的情况。

1.2 摊铺质量问题对路面病害产生的影响分析

沥青混合料摊铺质量问题，会直接影响到后期路面病害的产生，主要包括以下几个方面：

（1）裂缝：道路裂缝可分为横向、纵向裂缝以及龟裂。沥青路面摊铺中，接缝的处理直接影响到路面后期横向裂缝和纵向裂缝的产生。路面龟裂的造成是由于在长时间的使用后，沥青因为老化而导致其自身结构发生变化，原本的粘聚力出现显著降低，从而丧失其柔性。同时日光的直射也是导致路面出现裂缝的相关诱因，重型车辆反复碾压路面后，将导致沥青出现疲劳，裂缝扩大。路面摊铺施工时，若没有对施工缝进行竖向切缝和刷粘结油处理，经过长时间降雨后，地表径流及雨水侵入可能会对其造成影响。同时在道路正常使用过程中，机动车的载荷将导致路面内部应力而导致施工缝区域的横、纵向裂缝的不断扩大，从而直接影响到路面的性能和寿命。

（2）坑槽：路面摊铺施工前，对于基层坑塘不恰当的处理会直接导致路面坑槽的产生。因此基层坑塘需要提前用合规材料进行填补。在施工过程中，若缺乏前期的处理，在后期沥青混合料摊铺后，平整度可能会暂时性达标，而随着行车荷载的不断加剧，沥青混合料的推移，则会产生局部的沉降。在局部沉降积水出现后，沥青混合料长期暴露在其中，导致路面结构之间的粘结性降低，随着时间的推移，路面逐渐形成松散和坑槽，破坏路面正常结构。若路面局部位置厚度不够也将导致路面在正常使用过程中出现厚度不足性坑槽的出现。

（3）车辙：车辙是对沥青路面破坏的一种特有形式。在路面摊铺施工过程中，压实度不足将会造成车辙现象的产生。随着物流、贸易、交通运输事业的发展，重载汽车与普通小汽车的车流量也逐年增长，当车流量超过原来道路设计负载量时，将导致沥青路面荷载量过大。而在沥青路面的压实度不足的情况下，沥青混合料的流变会更显著，从而产生失稳性车辙，对路面的破坏将直接影响来往车辆的行车安全。同时当原材料中的含泥量、砂当量等超过设定范围时，骨料与沥青的附着力降低，也将导致SMA路面强度降低、耐久性变差，从而出现面层松动、车辙等早期病害。

（4）泛油：当路面出现泛油现象时，应针对路面实际泛油病害情况，根据其类型进行针对性地处理。例如泛油面积不显著时，可采用热处理对泛油部位进行处置。完成处理后可将固性混合物在高温的条件下压入路面，同时需维护路面至其稳定后方可重新使用。当路面出现大面积泛油现象时，应在进行处理前先暂停道路使用。当道路修复工程竣工后方可恢复通车，以确保路面结构稳定，有效解决泛油问题。

2 沥青路面摊铺质量控制措施

2.1 事前控制

2.1.1 强化沥青路面施工原材料管理

厂区原材料进厂时，相关人员应对原材料进行核对，并随机抽样进行测试与分析，并对测试结果出具报告。当原材料未达到质控标准时，应及时汇报厂区负责人，进行相应处理。原材料一般包括：沥青、粗细集料、矿粉等。应参照相关国家或行业标准规范，对各原材料开展质检。要求每批次原材料应达到相关质量标准，即：沥青指标——针入度、延度、软化点等的检测；粗细集料——筛分、密度、含水量检测；矿粉——亲水系数检测和纤维外观检查等相关检测。并将试验结果对照标准规范，出具相应试验报告。

2.1.2 优化混合料配合比设计

试验室应按照有关标准规范，结合路面情况，对不同类型规格的沥青混合料进行组成设计。对比在不同的油石配合比的条件下物料的特性情况，确定生产配合比。并在此基础上通过摊铺实验进行验证，明确当前配合比的可行性，确定最优的配比工况。实验室人员应在每日开机前到操作室，确认生产配合比，判断实际生产的混合料是否符合预期标准。因为SMA中粗骨料可以形成骨架，由细骨料、矿粉和纤维稳定材料制成的大量胶泥沥青则可以充分填充粗骨料的剩余空隙，使其形成骨架紧密的结构。因此在合理混合比例的前提下，必须严格控制纤维含量、矿物混合物和油石比在规范允许的误差范围内。出现问题时要针对突发事件及时进行处理，并查看实际生产的混合料质量，从外观上判断物料是否合格。要求SMA混合料的压实度不应小于98%，其他密集配沥青混合料压实度不应小于86%；对路面抗滑指标要求横向力系数≥54，构造深度≥0.55；沥青面层渗水系数要求＜120 mL/min；对于机动车道基层压实度应保证≥96%。

2.1.3 合理投加添加剂

目前沥青添加剂主要应用的有抗车辙剂，适用于路面的中层或面层。相较于改性沥青，抗车辙剂具有一定的价格优势。通过与石料干拌，可使其软化，再添加沥青拌合，可使沥青性能得到改善，减缓成型沥青路面的永久变形以及增强路面结构的稳定性。对抗车辙剂的技术要求为：单个颗粒质量≤0.03 g；密度≤1.0 g/cm3；熔融指数≥1.0 g/10 min；灰分含量≤5%。此外对于SMA混合料中添加的纤维稳定剂应保证在250 ℃的干拌温度不变质、不发脆，且使用的纤维需满足相关的环保标准要求，对人体及环境的风险可控。在混合料拌合过程中要保证充分分散。用于SMA的路面的木质纤维素不宜低于0.3%。

2.1.4 保障清洁处理工作

喷洒洒布粘层油前，应确保清洁工作处理到位。在沥青摊铺工程前，必须做好路面的维护工作。首先需要对场地进行清扫工作，保持场地的干燥和整洁。其次，对于清扫时残留的各类杂物，使用鼓风机将杂物吹净。最后，对粘层油应以均匀雾状方式进行涂抹，以使在道路全宽范围内形成一平整的薄层水泥，并严禁有洒花、漏空或成条状，亦严禁有堆放现象。同时在粘层油涂抹后，禁止除运料车辆以外的车辆和行人经过。当粘层油涂抹完毕后应立即铺砌沥青混料，以保证粘层不被污染。

2.2 事中跟踪检查

2.2.1 工地混合料检验

项目经理在沥青混合料运输车进入工地后，应对混合料的质量进行查看，是否存在花白料、缺油、油过多、结块或温度不达标等现象，不得采用存在质量问题的混合料进行摊铺，进而影响路面摊铺质量。混合料在出厂后，因各种原因退货时，应建立台账，做好相应记录工作。

2.2.2 严格执行放样标准

放样员应按设计铺筑宽度标划施工放样线，对路口、GB段、变坡点等特殊点作出明显的标识，用石灰等标出每台摊铺机垂直的行车线。放样员要严格把控好松铺系数，确保沥青路面平整度。按经验来说，压实系数一般控制在20%~25%之间，具体需要应按照设计文件做相应换算。松铺系数应根据现场底层路面情况做适当调整，道路施工现场放样员在两层式摊铺时，底层高差明显，而放样员的放样摊铺系数差异不大，没有用下层料将高差调平，因此导致上层料用料增多。碰到冷热接缝时，放样员要特别注意压实系数，把控好平整度。

2.2.3 摊铺机运行工作控制

摊铺机在摊铺前必须检查机器柴油、水、润滑油、液压系统是否正常，摊铺机两面挡板应保证充分清理无污染，防止因为挡板上的剩余冷料，而引起摊铺路面接缝的粗麻和离析。摊铺机熨平板必须加热至100 ℃以上，然后喷洒适量柴油，防止摊铺机起步时，摊出的沥青路面出现粗糙、缺料的现象。摊铺作业时，要严格控制材料温度，合理安排运输车辆等待顺序，严禁过早掀开油布；摊铺速度应保持恒定，必须控制在3 m/min的速度，控制摊铺过程保持稳定，匀速不间断摊铺是取得较好平整度的关键。同时应禁止在雨天或者潮湿的路面上进行摊铺，因为在雨天施工时，一方面较高的湿度会严重影响沥青路面的层间连通性，同时降雨会导致结构层积水和沥青从骨料中剥离的现象发生。

2.2.4 压力机配置控制

压路机配置必须符合施工要求，高速及一级公路必须配备5台。整个碾压环节须包括初压、复压和终压。初压时，压路机应在保证安全的前提下，紧跟摊铺机，碾压2~3遍，确保压实度。SMA混合料必须在高温下压实，否则无法达到要求的压实度，从而导致路面表面平整度不合格和车辙现象的出现。复压则应针对不同规格材料、厚度要求进行，碾压遍数控制在4~6遍，终压注意温度在93~115 ℃时，属于不稳定区域，容易出现弹簧现象，应等温度下降至70 ℃左右时，终压2~3遍至无明显轮轨。在第一遍压边时应预留30 cm以下的边线，为避免在第二遍碾压时使其推移和形成纵向断裂。用双循环压路机一次碾压时互相错开0.5个轮轨，在碾压过程中，不得在刚摊铺工作的热混凝土料上突然加速、倾倒以及左右摇晃或突然刹车，也不得在当天的作业面上突然停止，并在倒车或回程时也应缓慢地停止、启动。碾压开始前及停车时间都要缓慢，否则开始时会在驱动轮的影响下，热料会往后推移起台。摊铺机在碾压时，需要有专门检测缺料、裂纹、道路平整性等状况，出现的问题进行及时修复。

2.3 事后严格把关

加大沥青路面排水管控力度。建立专门的沥青路面排水管理队伍，特别是在大雨过后要严格地审查所有线路，如果发现有雨水堆积问题要及时进行排放管理，要分析出降雨堆积问题形成的主要原因，并有效地加以解决，以此提高沥青路面工程质量。

3 结语

综上所述，结合两港大道道路施工设计情况，通过对于两港大道沥青混合料摊铺质量控制措施的研究，发现路面摊铺质量直接影响到路面病害的产生。针对沥青路面病害，通过事前原材料的把控、事中沥青拌合和摊铺质量的落实、事后工作的跟进，可以科学有效地防治沥青路面病害的发生频率。从而提升沥青路面的质量及使用年限，提高荷载能力，减少交通事故发生的概率。通过对路面常见病害的分析与总结，可为相关工程项目建设遇到路面病害时提供一定的处置参考。