沥青混凝土路面的施工质量控制探析

【摘要】沥青混凝土路面施工是公路施工中一道关键工序，沥青混凝土路面施工应贯彻“精心施工、质量第一”的方针，保证沥青混凝土路面施工质量，使铺筑的沥青混凝土路面坚实、耐久、平整、稳定，为社会提供安全、舒适、舒畅的交通条件，这也是评价沥青混凝土路面性能的标准。巨子根据从事施工的工作体验出发，谈及路面施工中对“工、料、机”的管理及施工中前场和后场的工艺控制，对沥青混凝土路面施工有一定指导作用，本文着重论述了怎样全面、科学地做好沥青混凝土路面施工质量控制。

通过对沥青混凝土路面施工中各个环节质量控制点的研究，为施工企业提供一种科学的施工方法，达到节省能源，改善施工方法，降低成本，提高经济效益的目的。

1. 沥青混凝土路面性能及优点

沥青路面是由以沥青材料作为结合料粘结矿料而修筑的面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。由于沥青路面使用沥青结合料，因而增强了矿料间的粘结力，提高了混合料的强度和稳定性，使路面的使用质量的耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、耐磨性好、振动小、施工期短、养护维修方便、适宜于分期修建等优点。因而获得越来越广泛的应用。

沥青混合料的路用性能：

• 高温抗车辙性能，也称为高温稳定性，即抵抗高温条件下流动荷载反复作用产生沥青混合料变形的能力。

• 低温抗裂性能，即抵抗因降温产生低温收缩裂缝的能力。

• 水稳定性，也称为抗水损害能力，即抵抗沥青混合料受水的侵蚀逐渐产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽而破坏的能力。

• 耐疲劳性能，即抵抗路面沥青混合料在反复荷载作用下的破坏能力。

• 抗老化性能，即抵抗因受气候影响沥青混合料逐渐丧失粘韧性等各种良好性能的能力。

2. 质量管理与控制的内容

与其他产品一样，沥青混凝土路面也是工、料、机三个主要因素结合而生产出来的。因此，沥青混凝土路面的质量管理与控制就是对工、料、机的管理与控制。

2.1 对人的管理。

生产过程中各工序和主要岗位（含管理人员）必须由经过培训取得上岗资格的有经验人员操作或管理。要有明确、严格的岗位责任制。要有严格的奖惩措施。要把每个人的切身利益与产品的质量紧密联系起来。使他们既有干好的技能。又有干好的愿望和动力。要经常对全体员工进行产品质量重要性的教育。特别是各级领导者必须牢固树立质量是企业生命的思想。

2.2 原材料的管理与控制。

对用于永久性工程的材料，应严格按有关规定和要求进行质量检验，把好原材料质量关，保证使用的原材料全部合格。对各种混合料的管理与控制，首先是抓配合比设计，然后是抓生产过程中的质量管理与控制。对沥青混合料来说，一是控制好油石比和矿料级配，二是控制好各个环节的温度，发现问题及时调整。这两个问题控制好了，质量就有保证。做好沥青混凝土路面所需各种材料的采购非常重要，材料的质量是沥青混凝土路面质量好坏的重要因素。材料的数量是否充足直接影响到工期及路面铺筑的质量，所以对材料工作要给以充分的重视和管理，材料选厂以后要送到具有一定资质的检测机构或业主指定的检测机构检验合格后方可进场，同时要随机抽检，保证进场的材料满足质量技术指标的要求。

2.2.1 沥青是最关键的材料，直接从生产厂家订购，一般设计文件都有明确要求，优选进口沥青。沥青运到工地现场后，工地试验室要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的要求严格抽检。工地试验室主要检查针入度、延度及软化点，其它指标可根据需要选做。沥青的贮备要用专用贮备罐，专用贮备罐安全、防水、保温、无浪费，加热使用方便。值得注意的是，沥青在储罐中的贮存温度不宜低于130℃，加热时温度要控制好，石油沥青一般不得超过170℃，否则容易老化。另外，沥青的脱水也很重要，过多的水分会使沥青在加热时膨胀溢罐，引起浪费，严重者造成火灾。沥青在工地的贮备量以市场的供应量及生产规模合理确定，通常以能满足工地5d的需要量为最佳。

2.2.2 各种规格的碎石是沥青混凝土路面的骨架，是受力的主要支撑材料，碎石的规格以沥青混凝土各面层的厚度及配合比确定。

（1）在实际工作中，碎石的规格首先由面层的级配类型确定最大值，如AC-20I型要求的最大粒径碎石必须小于31. 5mm。

（2）其次，要确定碎石的不同规格的分类，目前，沥青混凝土路面施工技术规范中碎石粒径与实际的碎石生产商所用筛子的筛孔尺寸不尽相同。如AC - 20 I型规范中的筛孔尺寸为31. 5、26. 5、19、16、13. 2、9.5、4. 75、2. 36、1. 18、0. 6、0. 3、0. 15、0. 075 （ 4. 75以下筛孔尺寸暂不考虑） ，而碎石生产商的筛孔通常是以5mm为模数的尺寸。从经验来看，采用AC -20 I型结构层所用碎石时，可以用19～31. 5mm、16～19mm、13. 2 ～16mm、9. 5 ～13. 2mm、4. 75 ～9. 5mm五种规格的碎石。具体各种规格的数量以配合比及级配要求确定，确定方法以图解法试配。沥青混凝土面层用碎石、砂、石屑及矿粉组成混合料，理论级配中每种规格材料的用量是确定的。而实际工作中，由于单独碎石、砂、石屑的级配中不是很稳定均衡，故在工地准备材料时要随时抽检筛分，不断进行微小的调整。这样整个材料的采购、贮备就非常准确。采购量以总用量的90%控制，这样不会造成某种材料过多或过少，对工程的成本是有利的。另外，工地所用的任何砂石材料最好都是干燥的，且所存放场地要硬化，材料堆放整齐有序，各种材料要分开，避免混料，且规格型号、产地标识明确。材料有专人负责，要覆盖防雨和尘土，这样可以提高生产率，并使最终的沥青混合料质量稳定。

（3）原材料存在的问题是有些地方缺少专门按规范要求规格生产各种粗集料的厂家和产品，特别是底、中面层所需的粗集料尤为突出。大多是用其他用途的碎石代替。给矿料组成设计带来了困难，通常很难配出较理想的合成矿料级配。沥青混合料用量大的地区。有关部门应注意开发沥青混合料用的碎石和石屑。关于沥青质量的问题，有些沥青的质量不稳定。使用前应从沥青供应厂、沥青供应站取样检查。不合格的沥青不得运往拌和厂。在使用过程中应按规定的时间和次数检查沥青的质量，避免使用不合格的沥青。

2.3 对施工机械的管理。

先进、良好的机械设备是保证质量、提高效率、加快进度与改善劳动条件的基础。机械管理主要是让各种路面施工机械处于良好状态、充分发挥其应有的作用。拌和厂和工地应有一个精干的机械维修小组并配备足够、适用的机具和易损零配件。一旦发生故障应能很快排除或修复。各类操作机手应持证上岗，严格按操作规程运行。漏油的机械、车辆不应上路，以避免给路面造成污染和损坏。沥青混凝土混合料的拌和质量及产量，与所选沥青混凝土拌和设备有重要关系，拌和设备要能满足工期的要求及工作的连续性要求。路面的平整度主要取决于摊铺机，摊铺机应根据路面宽度及路面等级进行选用，尽量采用热接缝，避免冷接缝，同时摊铺机的生产效率要高。压路机采用双钢轮振动压路机及轮胎压路机的组合作业，数量由实际工作量确定。其它设备均要与整个施工环节相匹配。总之，设备在选用上要以故障率低且性能优越为宜。

3. 沥青混合料拌合和运输质量控制措施

3.1 沥青混凝土拌和。

沥青混凝土拌和时要控制其温度、油石比及材料的级配。油石比的控制是利用电子称量器，对各种材料进行分别称量。而级配的控制方法是两级控制，先是从各个冷料仓的出料斗门及皮带转速进行初控，经过混合并由运料皮带及提升机送进振动筛，由振动筛重新筛分，振动筛的尺寸选择要基本与规范中的筛孔尺寸一致。振动筛一般只有4级，可以取与规范中筛孔尺寸相近的并进行分段。拌和设备自动化程度比较高，各种数据随时可以通过操作室的指令进行调整。工地试验室要随时抽检油石比及级配，只要正常，调好的设备不允许随意改变各种数据的设置。拌和过程中常见的缺陷是沥青混凝土混合料油石比不准确，含油量时大时小，温度忽高忽低，有时个别粒径偏离级配曲线等。总之不合格的混合料是不能出场的，只能作废料处理。

3.2 沥青混凝土的运输。

沥青混凝土运输时宜用15t以上的自卸汽车，装料前在汽车翻斗内抹一层柴油与水的混和物，以防止粘料。另外，装好料的汽车要用保温布覆盖，然后可以出场。运输时间一般不得大于0.5h，运输车到达现场后，保温布不要急于掀开，等到摊铺时再掀开，以免温度损失。

4. 沥青混合料摊铺时的质量控制措施

4.1 沥青含量的直观检查。

如果沥青料黑，料车上的混合料呈圆锥状或混合料在摊铺机受料斗中“蠕动”则表明沥青含量正常。如果混合料特别黑亮，较车上的混合料呈平坦状或沥青结合料没有充分烘干，表面上看起来沥青太多，如果混合料呈褐色，暗而脆，粗骨料没有较完全裹覆，受料斗中混合料不“蠕动”，则表明含量太少。

4.2 混合料温度。

（1）沥青混合料在正常摊铺和碾压温度范围内，往往冒出淡兰色蒸气。沥青混合料产生黄色蒸气或缺少蒸汽，说明温度过高或过低。通常在料车到达工地时，测定混合料的温度，有时在摊铺机后测定。每天早晨要特别注意做这项检查，因此时下承层表面温度和气温都较低，平时只要混合料似有温度较低现象或初次碾压，而压路机跟不上时，则应测定温度。测量铺层的温度时，应将温度计的触头插进未压实的面层中部，然后把触头周围轻轻用足踏实，目前也有许多地方采和电点温计测定。

（2）有位实验室主任从事沥青施工已数十年，他形象地说了句：“沥青混凝土施工就是跟温度赛跑”。沥青混凝土在拌和、运输、摊铺和碾压过程中有严格的温度要求，在具体的施工中我们按表1所列的温度范围进行控制施工。

4.3 厚度检测。

摊铺机在摊铺过程中，应经常检测虚铺厚度。

4.4 表观检查。

未压实混合料的表面结构无论纵向或横向都应均匀、平整、无撕裂、小波浪、局部粗糙、拉沟等现象，否则，查明原因，及时处理。

4.5 摊铺中的质量缺陷及防治对策。

摊铺中常见的质量缺陷主要有：厚度不准、平整度差、混合料离析、裂纹、拉沟等。为了防止和消除在施工中可能发生的各种质量缺陷，应注意以下几点：

• ①浪形基层的摊铺。不必考虑摊铺厚度的均一性，实际的混合料用量应比理论计算的要多。在波浪地段，即使摊铺得很平整，在碾压后仍会出现与基层相似的波形，因此对有大波浪的基层应在其凹陷处先铺上一层混合料，并予以压实。

• ②摊铺机的操作及本身的调整摊铺质量很大，摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。为了保持恒定的摊铺厚度。当速度变快时，厚度调节器就稍微向右转动。当速度减慢时，则稍微向左转动。其调整量还应根据混合料种类的不同而不同。

• ③沥青混合料的性质也是影响摊铺质量的主要原因之一。混合料的性质不稳定，易使摊铺厚度发生变化。如果温度过高，沥青量过多，矿粉掺量过多等都会使铺层变薄。

• ④沥青混合料中的沥青与矿粉过量减小其承载力，所以熨平板的工作迎角应增大，使铺层增厚一些，这种混合料还容易受温度的影响。一般温度应控制在140～160℃的范围内，当高于此范围后，混合料变软而承载力大大降低。温度过低时，混合产又会变硬，当矿料中的大颗粒尺寸大于摊铺厚度时，在摊铺过程中该大颗粒被熨平板拖着滚动，使其最大粒径小于摊铺厚度的一半。

5. 沥青混合料压实时的质量控制措施

5.1碾压温度。

碾压温度和高低，直接影响沥青混合料的压实质量。在实际施工中，要求在摊铺过程完毕后及时进行碾压，一般来说。沥青混合料的最佳压实温度110～120℃之间，最高不超过160℃。

5.2选择合理的压实速度与遍数。

合理的压实速度对减少碾压时间，提高作业效率有十分重要的意义。在施工中，保持适当的恒定碾压速度是非常重要的。一般速度控制在2～4km/h。速度过低，会使摊铺与压实工序间断，影响压实质量，从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。碾压速度过快，会产生推移，横向裂纹等。选择碾压速度的基本原则是：在保证沥青混合料碾压质量的前提下，最大限度地提高碾压速度，从而减少碾压遍数，提高工作效率。压实质量的检测应根据合同有关文件的规定及要求进行。主要检测项目有压实度，厚度，平整度，而且要求表面密实均匀。当沥青混合料碾压成型后，其缺陷一般很难修整。对于一些较大缺陷，如厚度不足，平整度太差，松散，泛油等应及时返工，即使已成型也要返工，对松散，泛油往往是局部返工，而对厚度不足或平整度太差的往往要求一段落返工。当然，经济损失是较大的，因此，现场压实过程中质量的检查与问题的纠正是十分重要的，要努力把缺陷降低到最低程度，最好不出现返工现象。

5.3施工缝的处理。

沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响，通常连续摊铺路段平整度较好，而接缝处较差。因此，接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理好接缝的关键是切除接头，用3m直尺检查端部平整度，以摊铺层面直尺脱离点为界限，用切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法，适当结合人工找平，可消除接缝处的不平整，使前后两路段平顺衔接。

5.4 压实质量控制。

5.4.1在混合料完成摊铺和刮平后立即对路面进行检查，对不规则之处及时用人工进行调整，随后进行充分、均匀地压实。

5.4.2压实分成初压、复压和终压。压路机以均匀速度行驶，辗压速度应符合规定。初压采用钢轮压路机。碾压时使驱动轮面向摊铺机，初压后检查平整度和路拱，必要时予以修整。复压采用重型轮胎压路机。终压采用光面钢轮压路机。各种压路机的碾压次数通过试验确定。

5.4.3碾压作业在混合料处于能获得最大密实度的温度下进行。碾压温度控制在110～140℃，低温施工时为120～150℃，碾压过程在沥青混合料温度降低到100℃之前完成。当采用普通重交沥青时，碾压的温度要求为：初压>120℃，复压>110℃，终压>70℃；当采用改性沥青时，碾压的温度要求为：初压>140℃，复压>130℃，终压>120℃。

5.4.4碾压纵向进行，并由材料摊铺的低边向着高边慢速均匀地进行。相邻碾压至少重叠宽度为：双轮30cm，三轮为后轮宽度的二分之一。

5.4.5在碾压期间，压路机不中途停留、转向或制动。当压路机来回交替碾压时，前后两次停留地点相距10cm以上，并驶出压实起始线3m以外。压路机不停留在温度高于70℃的已经压过的混合料上。同时，采取有效措施，防止油料、润滑脂、汽油或其它有机杂质在压路机操作或停放期间掉落在路面上。

5.4.6在压实时，如接缝处（包括纵缝、横缝或因其它原因而形成的施工缝）的混合料温度已不能满足压实温度要求，采用加热器提高混合料的温度达到要求的压实温度，再压实到无缝迹为止。否则，垂直切割混合料并重新铺筑，立即共同碾压到无缝迹为止。

5.4.7沿着路缘石或压路机压不到的其它地方，采用热的手夯或机夯把混合料充分压实。已经完成碾压的路面，不进行补料修补表皮。

5.4.8铺筑工作的安排使纵、横向两种接缝都保持在最小数量。接缝的方法及设备，取得工程师批准。在接缝处的密度和表面修饰与其它部分相同。

（1）纵向接缝是热接缝，缝是连续和平行的，缝边垂直并形成直线。在纵缝上的混合料，在摊铺机的后面立即用一台静力钢轮压路机以静力进行碾压。碾压工作连续进行直至接缝平顺而密实。纵向接缝设置在通行车辆轮辙之外，与横坡变坡线重合在15cm以内与下卧层接缝的错位为15cm。

（2）当由于工作中断，摊铺材料的末端已经冷却，或者在第二天方恢复工作时，做成一道横缝。横缝与铺筑方向大致成直角，横缝在相邻的层次和相邻的行程间均错开1m。横缝有一条垂直经碾压良好的边棱。当新铺沥青混凝土与原有路面或其它道路装置连接并配合标高时，将原有路面切下足够的数量，以保证达到图纸规定的新铺路面最小层厚。

5.4.9开放交通及其他。热拌沥青混合料路面应待摊铺层完全自然冷却，混合料表面温度低于50度，方可开放交通，铺筑好的沥青层应该严格控制交通，做好保护，保持整洁，不得造成污染，严禁在沥青层上堆放施工生产的土或杂物，严禁在已铺沥青层上制作水泥砂浆。

6. 检测及缺陷处理

6.1 全过程检测。

（1）检测贯穿于沥青混凝土路面施工的全过程，碾压成型后的路面必须满足设计要求。检测内容包括：测定弯沉、平整度、厚度、宽度、高程及密实度等工作。平整度的测定有两种办法，一种是用6m长铝合金尺杆（规范要求是3m直尺） ，另一种办法是车载连续平整度仪。两种办法都要用到，对局部可采用6m直尺，对比较长的范围可采用车载连续平整度仪。两种办法综合使用，可以准确的测定路面的平整度。弯沉使用弯沉仪进行测定，每20m一个断面。厚度、宽度及高程的测定在此不再详述。

（2）密实度是在现场用钻芯机进行钻芯取样，然后将试件带到试验室后，做马歇尔试验及其它试验，经过试验数据的处理，可以评价沥青混凝土路面的内在物理力学性能。

6.2 常见缺陷处理。

（1）常见沥青混凝土路面缺陷是多种多样的，从使用效果来看，主要表现在路面波浪、横缝跳车、密实度不够、局部推移、松散、离析、隆起等，这些缺陷都是施工过程中造成的。路面波浪在施工过程中主要是由于摊铺机造成的，沥青混合料软弱或混合料温度组成的变化导致混合料劲度的不均匀也是其中因素之一。消除波浪的主要办法是调整好摊铺机的性能，同时要求沥青混合料要保持稳定的温度及级配。找平系统要处于良好状态，操作人员要随时检查，发现问题及时处理。横缝跳车主要是工艺上的问题，横缝在处理时要将已成型的路面切齐，并在接触面上浇洒粘层沥青。摊铺机在开铺前掌握好松铺系数，刚摊铺完人工及时修补。碾压时先横向碾压，再纵向碾压，经过这样处理一般不会出现跳车。

（2）密实度不够的主要原因是油石比不准确、级配曲线中细料出线、压实遍数不够或压实机具偏轻造成的。离析主要是摊铺机传料器造成的，应用人工及时处理。局部推移、松散、隆起主要原因是基层软弱、油石比偏大、混合料级配不稳定、压路机起停速度太快等因素造成的。

6.3 资料的收集整理。

沥青混凝土路面施工过程中各种材料的自检资料，质量评定资料都是非常重要的。要真实准确的记录每一个工作环节的详细数据，资料要归档存放，资料的种类包括各种检测试验表、照片、声像及原始记录。做好资料汇总整理工作是竣工验收的关键依据。

7. 结束语

沥青路面质量控制涉及的面很广，影响因素多。沥青混凝土路面施工的关键是人员、材料、设备的合理配置。在施工过程中要善于总结，克服不良人为因素，注重引进新技术、新材料、新工艺、新设备。对整个施工过程实施有效的动态管理，严格控制各种试验及检测。施工当中发现问题及时处理，只有加强管理，精心组织施工，才能铺筑出高质量、高水平的沥青混凝土路面，创造优良工程。