高速公路沥青路面施工质量问题研究

　摘要

随着我国经济的不断发展，高速公路建设的数量与质量也在不断提升。今天，高速公路上的车流量不断攀升，人们对于行车体验的要求也在不断提升，这就要求公路沥青路面的质量和性能都要得到有效保障。本文对高速公沥青路面施工质量相关理论进行简要的概述；然后对高速公路沥青路面使用性能影响因素进行分析；同时以林拉高速公路工程为例进行详细的分析，首先对林拉高速公路工程进行简介，并指出水泥稳定级配碎石基层、沥青面层、路缘带滑模摊铺、沥青路面平整度这四方面施工质量存在的问题；最后本文也提出了林拉高速公路沥青路面施工质量控制的应对措施，具体包括：水稳基层施工的应对措施、沥青面层的应对措施、路缘带滑模摊铺的应对措施、沥青路面平整度的应对措施。

　关键词：高速公沥青路面施工质量控制

1 引言

1.1 选题目的

对于高速公路建设项目来说，工期、成本和质量是最为重要的管理指标，而质量管理则是其中的核心指标。只有确保工程质量符合要求，项目的基本价值才能够得以体现；所以说质量管理是高速公路建设项目管理的首要内容。

1.2 选题意义

高速公路的施工，是一个非常复杂的系统工程，其重点管控指标既包括了项目的工期、成本，也包括了其安全、质量。所以这对于项目管理也提出了非常高的要求。我国当前在包括公路施工在内的项目管理方面，大多都是采用的静态管理模式，在管理过程中有较高的随意性，管理的系统性和全面性都严重不足。事实上，面对日益复杂、规模不断加大的高速公路项目，传统管理模式并不能很好实现管理效果，再加上其中更为复杂的人为因素、自然因素，都使得其管理难度进一步提升。那么，探讨如何做好高速公路沥青路面施工质量管理，具有至关重要的现实意义。

2 高速公路沥青路面施工质量相关理论概述

2.1 高速公路沥青路面施工质量的体系

业主单位在其中承担着制定质量目标的责任；同时还负责基于国家法规、行业标准明确项目的质量标准，这种质量标准通过委托设计的方式将其进一步细化和明确；而且随着项目的持续推进，发现其中的质量问题，并将其交由设计单位、施工单位实施修改，这也同时体现了其质量策划与质量改进的责任。对于承包人来说，主要在质量管理体系中承担着质量控制的责任，具体来说既包括对材料的控制，也包括对施工的控制。

2.2 高速公路沥青路面施工质量的定义

对于高速公路建设项目来说，工期、成本和质量是最为重要的管理指标，而质量管理则是其中的核心指标。只有确保工程质量符合要求，项目的基本价值才能够得以体现；所以说质量管理是高速公路建设项目管理的首要内容。而在高速公路的众多施工内容中，沥青路面是直接与车辆接触，直接决定行车体验的部分，所以沥青路面质量又是整个工程施工内容的关键。沥青道路的抗滑性能在工作性能评价上一直占据着重要地位，抗滑性能是指路面防止车辆轮胎自由滑动的能力，这是道路粗糙程度的一个表现，也是衡量车辆交通安全的一个相当重要的因素。在影响交通事故的原因中，道路的抗滑性能一直被列在十分重要的地位。有学者发现融雪剂对沥青路面的抗滑性能会造成很大影响，但具体影响如何，如何选用沥青种类等问题还需要进一步的研究。

3 高速公路沥青路面使用性能影响因素分析

3.1 沥青路面的高温稳定性

对于沥青路面来说，温度是重要的性能影响因素。沥青路面遇到高温条件都会一定程度的既降低刚度和强度。就其具体表现来看，就是路面表现出明显的软化，这样在路面车流量较大的路段，就会在路面留下很多的车辙。有很多原因会使得沥青路面容易留下车辙，诸如原材料质量不佳、施工质量不够严格、碾压不足等等。所以，要想在让路面在高温季节下，依然能够提供行车载荷所要求的质量与安全，就必须要保证其刚度与强度满足要求，这就是沥青路面的高温稳定性。具备这样的高温稳定性，路面才不会泛油；进而出现上述的各种不良问题。

要想确保沥青路面具备良好的高温稳定性，通常使用如下方法：加大沥青混合料中粗集料的比例，这样就能够让沥青以粗集料为骨骼构成有效的空间架构，进而使混合料内部摩擦力得到增加。另外，强化沥青混合料的粘稠度也是有效措施之一，对矿粉和沥青之间的配比实施严格控制，尽量选择具有较高活性的矿粉加入其中，这对于调节沥青的效果，加大内部粘聚力有很大的帮助。还有，以恰当比例的聚合物加入沥青混合料中，也能够让沥青性能有明显的优化。

3.2 沥青路面的低温抗裂性

高温条件会影响沥青的刚度和强度，而低温则容易造成沥青路面出现裂缝。在冬季低温气候下，由于热胀冷缩效应，沥青会发生一定的变形，同时低温会提升沥青弹性模量，这意味着沥青在低温状态下表现更脆，所以在冷缩变形影响下就会开裂。而一旦沥青路面开裂，后续就会被雨水渗入进入路面内部，这样在持续的冻融效应，以及车辆的不停碾压下，会使裂缝周围一定范围内的结构受到严重破坏，进而表现为破碎状态，严重影响路面质量。事实上，如果能够在全面调查了解当地气候、水文、地质信息的基础上，选择合适的沥青材料，并展开科学配比，是能够强化沥青的低温抗裂性的。而之所以路面发生开裂，归根结底还是由于设计者的设计不足造成的。

3.3 沥青路面的水稳定性

水进入沥青路面内部以后，会对沥青的性能造成破坏。无论是地面水，还是雨水都会在沥青路面的使用过程中逐渐渗入，如果进入内部的水无法有效排出，在交通载荷日积月累的作用下，沥青结构就会逐渐被破坏，进而表现出松弛装。水分对于沥青路面结构的破坏，主要是由于以下两方面：一方面是水分进入了沥青集料与沥青膜之间，进而使结合面由于浸透而导致沥青膜与集料脱离；另一方面是内部水体受长期路面载荷反复作用，最终成为动水，并且在沥青内部对其结构造成持续性破坏，引起沥青与矿料的剥离，最终整个结构日益松散。所以，这就要求沥青路面具有良好的抗渗性能。抗渗性能好，不但对于沥青自身稳定性有保障，而且也有利于保障路面基层稳定性。而决定沥青路面抗渗性的重要指标，是路面的孔隙率。如果能够尽量缩小路面孔隙率，就能够尽可能的强化路面抗渗性。

3.4 沥青路面的耐疲劳性

对于沥青路面来说，混合料配比中的沥青比重，是路面寿命的重要决定因素。沥青所占比重低，就表示路面沥青膜厚度较小，则路面的延伸能力相对不足，脆性则明显增加，同时孔隙率也会增加；这样在使用过程中沥青膜就很容易大量浮出，使得其迅速在使用中老化。对于投入使用的沥青路面来说，其行车负荷既表现在对其表面的作用，也表现在对其内部的作用。而决定路面寿命的主要因素，就是路面的耐疲劳性能。所以，施工和设计过程中务必要尽量提升路面赖疲劳性能，从而最大程度的延长路面寿命。具体措施包括以下两方面：一方面是尽量优选沥青材料，并给与科学的混合料配比，提升混合料的抗疲劳性；另一方面是优化路面结构，以整体作为出发点尽可能的增加路面结构沥青厚度，是路面的耐疲劳性得到更有效的保障。

3.5 沥青路面的平整性

对于高速公路来说，路面平整度不仅仅决定了行车的舒适度体验，更决定了行车的安全性，所以被认为是路面的重要评价指标。然而，这项指标具有很强的综合性，其实际的高低，与施工过程的很多环节都有密切关系，反应的是施工中所有环节的施工质量。所以，在沥青路面施工过程中，必须要对质量予以高度重视，同时在完善的质量管理体系监督下，确保每一项工艺都满足施工要求，才能够使整条路面的平整度达到较高水平。从施工初始阶段的土基碾压开始，就必须要严把质量关，对结构的每一层都不能放松，才能最终满足路面的平整度要求。

3.6 沥青路面的抗滑性

高速公路存在的价值，就是为了满足更高形成速度。当时，这也要求路面必须具备良好的抗滑能力，所以抗滑性也是沥青路面的重要质量指标。路面的抗滑性，是与行车安全息息相关的重要路面性质；特别是在高速公路上这一指标的重要性更加突出。在针对沥青路面抗滑性的深入研究之后，人们发现提升抗滑性的关键在于路面结构的优化。本质上来说，提高路面抗滑性，就是提高沥青路面的粗糙程度；而路面的粗糙程度，一方面决定于级配构成，另一方面决定了原材料自身特定。所以要保证沥青路面抗滑性，一是要提高粗骨料含量，二是要尽量采用硬质且具有明显棱角的石料。随着我国新建沥青公路里程的逐年增加，同时道路面对的交通条件越来越复杂严峻，例如更大的交通量、更大比例的重型车辆、更频繁得超速行为，对沥青路面的抗滑性能要求逐渐提升。路面抗滑性能不足容易引起车辆滑移、失控、制动难等现象进而导致交通事故，尤其在行驶速度较高的高速公路发生该问题将面临更加严重的风险，如何利用各种方法或模型准确地预测路面抗滑性能，帮助确定养护时机和方案、制定抗滑性能评价标准、研究抗滑性能提升和修复尤为关键。

4 林拉高速公路沥青路面施工质量存在的问题

4.1 林拉高速公路工程简介

位于工布江达县的林拉高速路面沥青混凝土工程是拉萨公路改造的重点工程之一，在海拔2800-3800米之间。穿过娘当村、朗嘎村和拿八村。双向四车道施工方式设计宽度为21.5 m，抗震强度为7级，并设置1个互通式立体交叉，34个涵洞和通道。

4.2 水泥稳定级配碎石基层

一般情况下，水泥稳定级配碎石开裂，是由于在集料之间没有建立有效的骨架，使得粗骨料与细骨料之间处于悬浮状态而不能有效融合。而如果采用骨架密实型水泥稳定碎石基层，则可以较为有效的避免各种因素引发的开裂。但是，如果采用粗粒土类材料骨架密实结构，会极大的增加施工难度，因为包括重型击实法、静压法成型法等施工方法都有很大局限性，难以切实确保集料的有效聚集。在当前使用的施工规范中，一般都是以单指标作为材料设计的依据，所以对于其性能的关注度相对较弱，从而造成诸如抗裂性、抗冲刷性、抗疲劳性不足。大量实践经验证明，对于级配范围没有严格的约束，对于级配优化缺乏科学的原则，必然会造成性能的缺失。

4.3 沥青面层

铺面有较为明显的偏细倾向，深入分析发现所有进场面料级配都存在这一问题。摊铺机在施工过程中表现出条带状离析的问题，收斗处表现出或多或少的“窝料”缺陷。另外，收斗处表现出了轻微片状离析，螺旋布料器在刚刚开始的时候表现出轻微带状离析。路面碾压施工时，路面防污染效果相对较差，从而造成下面层铺面受到影响；另外碾压施工中，缺乏清楚的初压、复压和终压等相关标识。碾压施工过程中，局部速度不够稳定；一方面是初压时速度不稳，另一方面是过程中碾压机叠轮幅度较少，另外还出现了急转弯操作；还有碾压过程中的过度喷水，造成了非常明显的路面水迹。沥青混合料属于柔性或半刚性材料，在温度的变化下会随之发生较大的形变，进而影响路面抗滑性能。夏季沥青路面软化最为严重，是一年当中抗滑性最差的时候，当沥青软化之后车辆对路面的压实效果会进一步提升，导致路面的粗糙程度下降，同时沥青受热会出现泛油。在冬季，路面抗滑性能相反会有一定程度的上升。一般来说，速度越高车轮与路面的接触面积越小，同时摩擦系数也在一定程度随着车速的增大而减小，摩擦系数和接触面积的共同减小导致滑动阻力大幅降低，这就是高速状态下车辆容易失控的原因。再就是越高的车速意味着车辆轮胎对路面的摩擦和反作用力越大，尤其在车辆过多的提速和制动时，综合条件之下路面的磨损会比正常情况下更严重，路面抗滑能力下降会更快。轮胎与路面的咬合情况、接触面积决定了车辆与路面的摩擦力大小。轮胎的结构、花纹、胎压是影响轮胎和路面接触的主要因素，轮胎刚度越大路面阻力越小，而子午线轮胎比斜交轮胎的刚度要大，行驶过程产生的变形要更小，因此子午线轮胎比斜交轮胎受到路面的行驶阻力要小20%～30%。轮胎花纹的作用是增强胎面与路面的咬合作用，从而增大粘附力。轮胎花纹太深，那么行驶过程中花纹的变形会非常大，过大的变形使得阻力提升，并且这种变形会对轮胎的正常行驶产生一定程度的扰动。轮胎花纹过浅，可能就达不到增强路面咬合与摩擦力的作用，并且在雨天会更容易产生车辆滑移现象。胎压直接决定了轮胎与路面的接触面积和滚动阻力，过高的胎压不利于轮胎抓地甚至爆胎进而影响安全，过低的胎压会徒增行驶阻力、轮胎易损坏。

4.4 沥青路面平整度

在我国的高速公路建设中，沥青路面表现出了相当突出的优势，不仅具有更高的表面平整度，更好的形成舒适性，更低的行车噪音，而且其施工相对简单，维护更加便捷，且具有较好的防滑耐磨性能。对于公路的体验，人们往往的第一印象就是其路面平整度，所以也被认为是最重要的质量评价指标。平整的路面给人的感觉往往是更安全、舒适和放心的行车体验。所以，在评估高等级公路性能的过程中，路面平整度也被认为是最重要的评价因素正是由于路面平整性如此重要，所以如果路面的平整度存在问题，具必须要针对问题路段展开修复和调整。在以前的维修经验中，对路面平整度不佳的修复策略是从上向下调整，就是说，下层不平则调中层，中层不平则调上层。然而实践经验证明，这种思路应用于高速公路沥青路面并不十分奏效。所以，必须要探讨更有效的修复调整方法来阙波沥青路面的平整性。雨水作用导致路面和车辆轮胎的附着系数下降，附着系数随着路面积水厚度的增加而降低。当车辆以较高速度行驶时，潮湿雨水使得路面表层覆盖一层非常薄的水膜，水膜充当轮胎与路面表层中间的“润滑剂”形成水膜滑溜现象，尤其在粗糙的路面上的微小坑洼会积聚更多的水，使得轮胎无法与路面紧密接触，导致摩擦力严重下降。纵向摩擦力的减小导致车辆制动距离增长，横向摩擦力减小导致车辆过弯或变道产生的离心力难以被平衡，最终表现为驾驶员操纵车辆难度加大。刘修宇等利用流体力学理论分析了轮胎、路面、水膜的关系，包括轮胎转速和水膜厚度对车辆抗滑的影响。影响路面摩擦力的路面污染主要包括黏土、油污和粉尘等，这些物质都不同程度的降低轮胎与路面的咬合程度、接触面积、腐蚀路面，甚至起到润滑的作用。

5 林拉高速公路沥青路面施工质量控制的应对措施

5.1 水稳基层施工的应对措施

首先，严格筛选原材料，确保原材料的相关指标要求；使用32. 5级矿渣硅酸盐水泥，并要求其初凝、终凝时间至少为3h和6h，强度等级在32,5Mpa以内；使用粒径31.4mm以内的碎石，并对其实施二级破碎，并且压碎值控制在 28%以内，针片状在15%以内，此外破碎过程中必须具备除尘设备。其次，对下承层实施检测，确保合格以后再将中线桩置于上方，在下承层、路肩宽度的基础上，留出适当的路肩内边缘线和外边缘线。再次，基于路肩内外边缘线与施工厚度等相关指标，通过人工模式将路肩作出，如果施工时属于雨季，则必须要作出泄水沟，间隔控制在20m左右；对于路肩、中央分隔带的施工，要确保其顺直和平坦。最后，在铺设水泥稳定碎石基层施工前，必须要对路面实施全面的清洁，确保路面无浮土、杂物等；并持续保护清洁度，再以水泥净浆在上面喷洒；使用的水泥净浆中，水与水泥之间的质量比控制在0.5:1之间，水泥的用量按照每㎡1.5-3.0kg使用，具体的等级要求同水稳碎石中水泥。另外，在下承层上如果出现了车辙印，或者松软的部分，对于此类质量不佳的部分，务必要清除以后在重新调补，填补的材料不应发生变化，厚度至少10cm，并将其碾压使其满足压实度标准。

5.2 沥青面层的应对措施

首先要充分了解沥青面层的基本特点，同时结合施工机械的性能，施工人员在该领域的施工经验，在对下面层实施铺设以前务必要对下承层表面实施全面彻底的清洁，务必确保对封层沥青实施了喷洒透之后在展开施工；而且路面施工中，表面状态要持续保持。同时在施工过程中，务必要注意以下四点：首先，要确保使用统一的压路机信号、规格，确保碾压效果的一致性。其次，实施大面积施工的过程中，边上应以10cm*15cm方木作为边线参考，确保其直顺性。再次，务必要保证机械操作手的技术和经验满足上岗作业的要求。最后，对摊铺机熨平板实施适当的调整，确保铺筑的效果达到最优。

5.3 沥青路面平整度的应对措施

首先，必须要严格把好材料的质量关。要保证沥青路面的平整度，使用满足质量和性能要求的原材料是所有应对措施的前提。施工单位的质检人员，务必要严格依据材料检测标准，对各种原材料、混合料展开检验，要坚持规定的抽检频率和质量标准，确保只有质量过硬的的材料才能够用于施工。其次，务必要做好混合料的运输管理工作。在运输过程中，必须要确保执行“前、后、中”的装料顺序，并对运料实施有效的覆盖；在运输的全过程，从装运完成到卸货，不得解开覆盖篷布，以免导致混合料温度利息；对于混合料运输四级，要对其说明相关注意事项；卸料的时候必须要在专人指挥下操作，对于散落于下层的混合料，必须要及时清除，以免对履带接地标高造成不当干扰，进而为控制路面你平整度制造障碍。再次，切实做好压实度管理。碾压是确保路面平整度的重要施工内容，摊铺作业中确保摊铺机的速度为3m/min左右，并设定合理的夯锤频率，从而是初始压实度符合质量要求；施工前应该与压路机做全面的技术交底，并对各压路机的要求给与明确的说明；切实执行、复压、终压等措施，不得出现漏压和超压；另外要严格控制各项施工参数。最后，做好施工缝质量管理。对于施工接缝部位来说，质量管理的关键就是要确保接头被有效切除；要严格以3m支持对平整度实施测量，对于无法满足平整度要求的部分，必须要及时处理。

5.4 路缘带滑模摊铺的应对措施

针对滑模摊铺作业过程中出现塌边现象，可从以下几方面予以改善：一是要对摊铺机设定合适的速度，通常应在2.5m/min左右，最大不得快于3m/min，但也不能过慢；二是对于材料中的骨料，并且要多选择棱角分明，硬度较高的碎石；三是混凝土的拌和时间要适当增加，而且运输混凝土时贯彻转速务必要适当，以免出现混凝土离析；另外如果在施工中出现塌边，应当对其实施精细修补。针对路缘带混凝土麻面现象，可从以下几个方面予以改善：一是要将水泥混凝土的坍落度控制在适当水平，不可过低，通常6cm-8cm之间较为适宜；二是要科学设置配合比，确保混凝土的工作性、和易性满足使用需求；三是要对摊铺机设定合适的速度，通常应在2.5m/min左右，最大不得快于 3m/min；四是要适当提升摊铺机的振动能力；五是要适当加入引气剂。通过上面的方法能够在一定程度上控制麻面，如果实施以后依然有麻面出现，则应以人工方式实施修补。

结论

沥青路面，在投入使用以后不久，就会出现损坏，这不但对公路的寿命造成了影响，甚至也会对行车安全造成威胁。所以，在高速公路沥青路面施工过程中，务必要加强施工质量管理。提升工程项目管理和技术人员的质量管理一是，强化工程施工中的每一个技术环节，建立科学完善的质量管理天之都，是保证高速公路沥青路面质量符合需求的根本。同时作为从业人员还要加强学习，本着科学严谨的态度，寻找更优质的材料，探索更科学的施工方法。我们相信，未来我国高速公路的路面质量一定会获得巨大的提升。

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致谢

天可补，海可填。日月既往，不可复追。光阴悄然溜走。一首优美的乐曲已进入尾声。少年在走出象牙塔之前的那个黄昏，在泛黄的日记本上写下了这么一段话：

首先，我要特别感谢我的指导老师，我很庆幸我选了这位老师作为我的指导教师，他在我撰写论文和完成毕业设计的过程中对我悉心教导。在老师的耐心指导之下，我完成了我的毕业设计，在我的心中埋下了严于律己、宽以待人的种子，对待事情要精益求精的态度。

其次，向评审老师表示由衷的感谢。评审老师也曾传我知识，为我解惑，严格待我，才是对我最大的帮助！

最后，我最应该感谢我的父母，用尽一切方式，来保护我在知识的海洋里遨游，为我提供无论是经济上的还是精神上的支持。这一份恩情，我将铭记一生！

行文于此，落笔为终，无论是悲与欢，都值得被感谢，有苦有甜，是谓人生。小生文采平平，虽无华丽词藻，但句句发自肺腑，愿与君顶峰相见！