高寒多雨氣候區(qū)域瀝青面層施工質(zhì)量控制

摘要：在高寒多雨地區(qū)，道路瀝青面層的鋪筑受到環(huán)境、施工工藝、材料等因素影響較大，從而導致形成的瀝青路面質(zhì)量病害與普通地區(qū)有所不同，主要表現(xiàn)裂縫、凍脹、車轍和剝落等問題。本文以甘孜藏族自治州某典型項目為依托，重點闡述瀝青面層施工質(zhì)量控制措施。針對常見病害，從下承層、排水、配合比、攤鋪厚度、溫度和施工工藝等方面進行分析，并總結出適用的裂縫防治、凍脹剝落防治及適宜的配合比和攤鋪過程中施工控制技術。這些措施不僅加快了施工進度，而且提高了施工質(zhì)量。

關鍵詞：高寒多雨；瀝青混合料；質(zhì)量控制

中圖分類號：TU54" """"文獻標識碼：A" """"文章編號：2096-2118（2024）05-0079-04

Construction Quality Control of Asphalt Pavement

in High Cold and Rainy Climate Area

WANG Lin

（Garze Tibetan Antonomous Prefecture Tianlu Engineering Construction Co.，Ltd.，Garze Tibetan Autonomous Prefecture Sichuan" 626000，China）

Abstract：In the high cold and rainy area，the paving of asphalt surface is greatly affected by the environment，construction technology，materials and other factors，which leads to the formation of asphalt pavement quality diseases are different from common areas，mainly showing cracks，frost heave，rutting and spalling.Based on a typical project in Garze Tibetan Autonomous Prefecture，this paper focuses on the quality control measures of asphalt surface construction.According to the common diseases，the paper analyzes the underbearing layer，drainage，mix ratio，paving thickness，temperature and construction technology，and summarizes the applicable crack prevention and control，frost heave and spalling prevention and the appropriate mix ratio and construction control technology during the paving process.These measures not only speed up the construction progress，but also improve the construction quality.

Keywords：high cold and rainy；asphalt mixture；quality control

0" 引言

我國幅員遼闊，自然環(huán)境多變，在以往的研究成果中，高寒與多雨兩種氣候條件很難同時存在，一般為高寒少雨地區(qū)或高溫多雨地區(qū)，然而甘孜藏族自治州地處高海拔低緯度地區(qū)，受川西高原氣候及西南季風氣候影響，高海拔決定了項目全年氣溫較低，氣候寒冷；而低緯度又決定了項目雨季長，同時水系發(fā)達、降雨量較大。這些因素造成其特殊的地理環(huán)境及氣候條件，對公路路面施工質(zhì)量提出了更高的要求。

1" 依托項目及其施工特點

四川省省道314線新龍皮擦至白玉阿察段公路改建工程TJ2標項目位于甘孜藏族自治州新龍縣境內(nèi)，平均海拔4 500 m，緯度約26°，其氣候具有川西高原氣候區(qū)的特點，年平均氣溫7.1 ℃，全年氣溫偏低，環(huán)境比較惡劣。項目區(qū)域水系發(fā)達，受緯度影響，雨季時間較長，年降水量可達1 000 mm，同時夏季雪山融水量較大，地表滲水量較大，施工受降雨影響較大。

因為同時具備氣溫低、降雨量大的特點，高寒多雨地區(qū)的瀝青面層施工與其他地區(qū)瀝青面層施工質(zhì)量控制要求不同，不僅要滿足溫度的控制要求，同時要減少水對質(zhì)量的影響，該區(qū)域具有施工周期長、施工控制要素多、施工成本大、施工效果較差、后續(xù)造成的病害較多且返工損失較大等特點。

2" 瀝青面層施工質(zhì)量控制研究

2.1" 下承層控制

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，面層裂縫較多的主要原因是下承層反射裂縫。經(jīng)開挖發(fā)現(xiàn)，在部分區(qū)域因為下承層水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫，這些裂縫會通過反射作用傳導到瀝青路面上，從而導致路面出現(xiàn)裂縫。針對水穩(wěn)層開裂的情況，需繼續(xù)開挖水穩(wěn)層查找原因。部分區(qū)域出現(xiàn)路基沉陷和裂縫等問題，導致水穩(wěn)層裂縫；而其他區(qū)域路基完好，只是由于水穩(wěn)層裂縫導致瀝青面層出現(xiàn)病害。下承層裂縫的成因：①該區(qū)域氣候條件惡劣，環(huán)境復雜多變，晝夜溫差大，低溫持續(xù)時間長，夜晚溫度比白天降低15 °C以上。溫度是造成水穩(wěn)層出現(xiàn)裂縫的主要外部因素；②部分區(qū)域存在軟基和凍土路基，在地下水及溫度的影響下，導致路基穩(wěn)定性受損，從而產(chǎn)生裂縫；拓寬時，新老路基的不均勻沉降也會引發(fā)裂縫；③水穩(wěn)層施工完成后，未能及時覆蓋養(yǎng)生，導致出現(xiàn)干縮裂縫。

下承層裂縫的處置措施：①針對水穩(wěn)層出現(xiàn)較大裂縫及皸裂部位，應對裂縫部位進行清除，并重新填筑碾壓以解決路基處置不到位的問題；②對新老路基不均勻沉降部位重新進行返工填筑，鋪筑土工格柵進行加強；③針對輕微裂縫，綜合分析后，貫通裂縫進行瀝青灌縫處置，上鋪設防裂卷材[1]；非貫通裂縫直接鋪設防裂卷材進行處置；④在基層施工完后，及時進行透層油的噴灑和封層處理。保證水穩(wěn)層形成完全封閉狀態(tài)，防止水穩(wěn)污染和雨水滲透，保證瀝青面層與下承層之間黏結良好。

下承層裂縫后續(xù)防控措施：①優(yōu)化原材料選用及配合比設計；②選擇合適的攤鋪時間；③控制含水量；④優(yōu)化機械組合，增加水穩(wěn)碾壓密實度；⑤提高拌合攤鋪質(zhì)量，減少材料離析現(xiàn)象；⑥及時覆蓋養(yǎng)生；⑦在混合料中摻入纖維、膨脹劑、粉煤灰等，增強混合料綜合性能。

經(jīng)現(xiàn)場實踐，在控制好下承層裂縫的前提下，鋪筑的瀝青面層出現(xiàn)裂縫的情況大幅減少。

2.2" 排水控制

瀝青面層施工時，受雨季、地表滲水及雪山融水影響較大，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分區(qū)域排水不暢，造成積水浸泡瀝青路面，形成嚴重的凍脹、剝落病害。針對水對路面質(zhì)量的影響，應做好以下防排水措施。

1） 優(yōu)化排水系統(tǒng)，及時施作。區(qū)域坡表松散、基巖裂隙發(fā)育、路段地下水豐富，以有效隔斷地下水，在挖填方邊溝的下部設置縱向滲溝，季節(jié)性凍土路段的邊溝下加深滲溝。此外，在部分區(qū)域施作時還需增加橫向排水盲溝，防止地下水侵入路基，進而影響道路結構層。為防止雪山融水、雨水等影響，采取在路塹坡頂5 m外設置縱向截水溝、邊坡設置平臺排水溝、坡腳設置邊溝、邊坡設置急流槽等措施，以減少水的影響。為防止冬季涎流冰影響道路結構安全及行車安全，在易匯水區(qū)域設置擋冰墻、攔雪墻等。優(yōu)先施工排水系統(tǒng)，保證及時排除道路范圍內(nèi)的積水。

2） 增加道路橫坡，減少雨水停留。由于雨季時間長、降雨量大，為及時排除路面降水，防止雨水下滲或造成水上漂移，將道路橫坡從1.5%增加到2%，路肩橫坡設置為3%。

3） 及時施作透層與封層。基層養(yǎng)生結束后，應及時鋪筑下封層。鋪筑下封層前確?；鶎禹斆鏉崈簟⒏稍?。

4） 優(yōu)化施工配合比。在施工過程中，及時調(diào)整優(yōu)化混合料配合比，以保證瀝青路面的防水能力。

2.3" 配合比控制

在路面施工中，應根據(jù)原材料和環(huán)境等因素的變化及時調(diào)整配合比。現(xiàn)場取芯等檢測結果表明，不同的配合比鋪筑的效果不盡相同，部分區(qū)域配合比調(diào)整后，出現(xiàn)混合料松散、脫落等病害，而其他區(qū)域則出現(xiàn)泛油、車轍等病害。項目部根據(jù)高原地區(qū)的特殊環(huán)境影響及原材料的特性，組織相關人員進行分析研究，確定了適用于項目面層施工的施工配合比[2]。

改性瀝青混凝土AC-13C配合比為9.5 mm～16 mm∶4.75 mm～9.5 mm∶2.36 mm～4.75 mm∶0～2.36 mm∶礦粉=24%∶20%∶26%∶25%∶5%，最佳瀝青用量為5.08%（油石比為5.35%），抗剝落劑為瀝青參量的0.3%?；旌狭暇哂辛己眯阅堋ｍ椖繎糜诼访婷鎸愉佒?，經(jīng)檢測馬歇爾、穩(wěn)定度、飽和度等各項指標均滿足要求，且經(jīng)過1個月行車等檢測，未出現(xiàn)其他病害等。

同理確定中粒式瀝青混凝土AC-20C配合比為16 mm～16.5 mm∶9.5 mm～16 mm∶4.75 mm～9.5 mm∶2.36 mm～4.75 mm∶0～2.36 mm∶礦粉=21%∶20%∶16%∶9%∶29%∶5%，最佳瀝青用量為4.32% （油石比為4.52%），抗剝落劑為瀝青參量的0.3%。通過對混合料各種性能相關驗證試驗，均滿足要求。

現(xiàn)場經(jīng)過6個月行車試驗，使用該配合比鋪筑的段落，未發(fā)現(xiàn)明顯病害。

2.4" 攤鋪厚度控制

路面厚度是保證道路質(zhì)量的一個重要的因素，它對路面的平整度、壓實度有著直接的影響。同時瀝青面層厚度計算是半剛性基層瀝青路面設計過程中的首要任務，面層厚度會直接影響到半剛性基層瀝青路面結構的受力特性和使用壽命[1]。厚度不足將造成裂縫、車轍、剝落等病害。

造成厚度不足的原因：①試驗段施工時未確定松鋪系數(shù)，施工時未及時進行調(diào)整；②攤鋪機找平裝置未經(jīng)適當調(diào)整；③下承層標高超標或者局部段落的平整度較差；④鋪筑路面時需要大量的集料，由于原材料生產(chǎn)不穩(wěn)定等因素影響，配合比和松鋪厚度可能會發(fā)生變化，從而導致鋪筑厚度出現(xiàn)誤差；⑤施工工藝影響，包括鋪筑方法、碾壓方法、碾壓機械組合等可能引起厚度誤差；⑥現(xiàn)場管理人員責任心不足，未對出現(xiàn)的問題及時進行調(diào)整。

厚度控制相關防控措施：①加強檢測頻率，確定合理的松鋪系數(shù)，同時根據(jù)現(xiàn)場情況實時進行調(diào)整；②調(diào)整機械及找平裝置的工作狀態(tài)，加強檢查、調(diào)整；③保證下承層標高及平整度，對基層超標部分進行銑刨處理，并修補下封層；④加強原材料進場驗收，保證原材料穩(wěn)定；⑤確定合適的機械組合、碾壓方式、程序和遍數(shù)、速度等試驗數(shù)據(jù)；⑥及時檢測松鋪厚度，對瀝青混合料攤鋪總量進行核算和校驗，并進行調(diào)整。

2.5" 攤鋪溫度控制

瀝青對溫度較為敏感，不同溫度下成型的瀝青混合料性能差別較大。溫度較低影響瀝青混凝土路面的壓實度，壓實度的不足會引起滲水、車轍及剝落；若為保證施工溫度，過分加熱集料和瀝青，將會引起瀝青的老化從而影響路面的壽命[2]。

根據(jù)要求，AC-13C壓實度需達到97%（實驗室標準密度），不同溫度檢測結果不同，項目部在經(jīng)過多種溫度反復驗證下，適合本項目施工的各項溫度指標見表1～表2，各項溫度需根據(jù)運輸距離，氣候環(huán)境等因素進行綜合控制，但應保證最低初始碾壓溫度。

攤鋪溫度控制防控措施如下。

1） 拌合場控制。瀝青及礦料加熱溫度根據(jù)瀝青混合料的種類來確定，綜合考慮天氣、運距等因素，在該地區(qū)盡量將瀝青混合料出廠溫度控制在允許范圍上限，有利于保證到場溫度混合料的質(zhì)量。

2） 運輸控制。由于項目所處海拔較高，氣溫變化較大，為了保證質(zhì)量和安全性，在運料車車廂板內(nèi)側加裝石棉瓦，周圍用棉被包裹起來。在裝料后，還使用篷布進行覆蓋，并額外添加一層棉被以實現(xiàn)保溫、防雨和避免污染環(huán)境。

3） 攤鋪控制。攤鋪時對每車混合料的溫度進行檢查。在攤鋪過程中，攤鋪速度根據(jù)混合料生產(chǎn)能力調(diào)整，避免停機等料現(xiàn)象，保證攤鋪過程連續(xù)、攤鋪速度穩(wěn)定。攤鋪后及時進行碾壓，并保持較短的初壓區(qū)長度，以盡快使表面壓實，減少熱量散失。

2.6" 施工工藝控制

1） 攤鋪控制。在下承層（碎石層、水穩(wěn)層）施工中，大多數(shù)施工時未采用側模板，導致結構層邊部形成45°坡面，邊部雖有人工拍邊、人工壓實等措施，但壓實質(zhì)量較壓路機壓實相差較遠，采用壓路機直接碾壓時邊部容易坍塌，厚度難以保證[3]。部分施工雖立有側模，但模板支撐不牢固，導致施工過程中經(jīng)常發(fā)生跑?，F(xiàn)象。施工時按結構層高度選用合適槽鋼當側模，并配置相應的支撐體系，以確保壓路機碾壓時模板不移動，從而保證良好的壓實效果。

2） 碾壓控制。為使碾壓機械組合、碾壓遍數(shù)和碾壓溫度更合理，項目通過組織實施試驗段進行各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用項目現(xiàn)有機械組合，即30 t膠輪壓路機、30 t雙鋼輪壓路機、13 t雙鋼輪壓路機、5 t膠鋼輪壓路機。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，試驗段采用幾個段落施工方案，最后通過碾壓效果對比，以便在正式路段施工時選取其中最佳的一種組合方式。具體方案詳見表3～表4。

根據(jù)四種碾壓方案AC-13C壓實度檢測結果，其中第一種方案存在不合格點，第二、三、四種方案均滿足規(guī)范設計要求。但綜合對比三種方案，采用增加膠輪碾壓遍數(shù)效果更好，根據(jù)綜合考慮，為保證碾壓密實度，因此選擇第四種碾壓方案。

同理，AC-20C壓實度要求同AC-13C，采取碾壓工藝同AC-13C施工工藝。

2.7" 可行性總結

針對高寒多雨地區(qū)瀝青路面施工質(zhì)量控制的研究，針對容易出現(xiàn)的各種病害，通過下承層、排水、配合比、攤鋪厚度、攤鋪溫度和施工工藝等方面進行綜合控制，保證了本項目工程進度，降低了成本，并且保證了質(zhì)量，為后續(xù)施工提供了寶貴經(jīng)驗。

3" 結語

本文廣泛收集了高寒多雨特定環(huán)境下瀝青面層質(zhì)量控制施工的相關資料，總結施工經(jīng)驗，結合本項目實際情況進行分析和研究，針對可能出現(xiàn)的各種病害，在下承層、排水、配合比、攤鋪厚度、攤鋪溫度和施工工藝等方面進行控制。最終得出了適用于特殊地理環(huán)境和氣候條件下的質(zhì)量控制施工方法，保證了本項目工程進度，節(jié)約了成本，保證了質(zhì)量。通過本文的研究，較好地解決了施工質(zhì)量差的問題。該技術可應用到同類型的地理環(huán)境和氣候條件下的面層施工質(zhì)量控制中，并可進一步推廣到其他區(qū)域，以加快工程進度，降低工程成本，提高經(jīng)濟效益。

參" 考" 文" 獻

[1]羅偉.高寒地區(qū)公路瀝青路面施工工藝[J].基層建設，2019（24）：36-37.

[2]杜鳳.高寒地區(qū)瀝青混凝土路面施工技術要點[D].成都：四川交通職業(yè)技術學院，2015.

[3]丁海云.談高海拔地區(qū)瀝青混凝土路面施工中要注意的技術問題[J].建筑學研究前沿，2017（3）：42-44.

編輯：楊" 洋

DOI：10.3969/j.issn.2096-2118.2024.05.017

收稿日期：2023-12-01

作者簡介：王" 林（1983～），男，四川省成都市人，工程師，主要從事公路工程施工及建設管理。