王向前

（甘肅公航旅天莊高速公路管理有限公司，甘肅天水 741300）

0 引言

隨著我國的高速公路建設(shè)迅速發(fā)展，高速公路里程不斷增加。根據(jù)交通運輸部公布的數(shù)據(jù)，截至2021年，我國的高速公路總里程達(dá)到了11.7 萬km，約有80%為瀝青路面。一般瀝青路面的設(shè)計壽命在10年以上，但是在現(xiàn)實中，大多數(shù)通車高速公路的使用壽命都沒有達(dá)到設(shè)計壽命，許多地區(qū)的高速公路路面過早地出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，這歸根結(jié)底主要由質(zhì)量問題引起。高速公路的質(zhì)量問題主要分為兩種：一種是在建成路面出現(xiàn)車轍和網(wǎng)裂的損壞現(xiàn)象；另一種是在設(shè)計壽命未達(dá)到預(yù)期時就出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的損壞，需要整體重修。因此，高速公路建設(shè)項目在施工過程中加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格把控建設(shè)質(zhì)量，提高施工工藝，是解決我國高速公路建設(shè)項目質(zhì)量問題的關(guān)鍵所在。

1 高速公路建設(shè)項目施工質(zhì)量控制措施

1.1 事前控制

事前控制是指在瀝青路面施工之前提出一系列的質(zhì)量控制措施計劃，并制定相應(yīng)的檢驗和評定標(biāo)準(zhǔn)，針對未來可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題及時做出處理方案，同時需要做好各項應(yīng)對問題的準(zhǔn)備工作。例如，合理地配備機(jī)械設(shè)備，將施工場地進(jìn)行硬化處理，提前對廠家提供的原材料進(jìn)行檢驗，根據(jù)項目工程的需要提前對相關(guān)施工人員進(jìn)行技術(shù)和安全培訓(xùn)，從而避免高速公路建設(shè)項目出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1.2 事中控制

事中控制是指對高速公路施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行動態(tài)質(zhì)量控制，主要是指在事前制定好方案，針對施工過程中對影響質(zhì)量的因素進(jìn)行全方位動態(tài)質(zhì)量控制。事中控制的本質(zhì)是針對高速公路建設(shè)項目施工的工序和質(zhì)量管理，以及路面施工質(zhì)量實施全面管理。在事中控制時，需做到以下幾點：第一，動態(tài)控制時需要設(shè)定足夠的方法，對高速公路建設(shè)項目質(zhì)量問題及時做出調(diào)整。第二，在項目變更時要求提供完整的手續(xù)，針對質(zhì)量問題需進(jìn)行復(fù)查，了解質(zhì)量問題的原因所在，并提出合理整改方案。第三，相關(guān)文件需要備份，同時保證施工材料配比時提前進(jìn)行試驗。

2 高速公路建設(shè)項目施工質(zhì)量常見問題分析

2.1 高速公路路面出現(xiàn)車轍

隨著人們生活經(jīng)濟(jì)水平的提高，越來越多的人開始購買私家車，這也導(dǎo)致了車流量急劇增長，從而加劇了高速公路的承載負(fù)擔(dān)。為應(yīng)對這一問題，高速公路大多增加了瀝青的厚度。但是這種處理方式有利也有弊，車轍會隨著瀝青層厚度的增加而更凸顯，車輛的超負(fù)荷運行也會導(dǎo)致路面沉陷（見圖1）。

圖1 高速公路項目路面車轍

從整體來看，車轍對路面的危害主要有以下幾個方面：第一，車轍的產(chǎn)生會使瀝青路面產(chǎn)生變形,其路面平整度受到影響。第二，車轍的產(chǎn)生會使雨天的排水不通暢,路面的抗滑能力大大的下降,其交通安全就會受到嚴(yán)重的影響。第三，車輛超車的時候，會使輪跡處瀝青層變薄,其路面的結(jié)構(gòu)和面層的整體強(qiáng)度變?nèi)?嚴(yán)重影響瀝青路面的服務(wù)質(zhì)量及行車安全。

車轍的產(chǎn)生原因有多方面的，汽車車輛的增多只是一個因素，主要還是因為在設(shè)計施工時的材料質(zhì)量問題沒有嚴(yán)格地把控好，同時也和當(dāng)時的氣象有關(guān)。但從高速公路施工的角度來看，導(dǎo)致高速公路出現(xiàn)車轍的原因，主要有如下幾個方面因素：第一，設(shè)計與施工不合理。設(shè)計的結(jié)構(gòu)是否合理以及瀝青的配比都可能影響車轍的產(chǎn)生，尤其在施工時，如果沒有將路基進(jìn)行壓實，就會導(dǎo)致瀝青和路基沒有充分地貼合而出現(xiàn)鼓包等現(xiàn)象，而且經(jīng)過車輛的反復(fù)碾壓也容易出現(xiàn)車轍，所以要加強(qiáng)施工管理，按照工序進(jìn)行合理正確的施工。第二，結(jié)構(gòu)及材料組成不科學(xué)。隨著車輛的增多，為了增加承載力，加厚了瀝青的厚度，但是瀝青的厚度增加也導(dǎo)致了車轍印的加深。所以在增加瀝青厚度的時候不是越大越好，而是需要找到一個平衡點。通過查閱資料可以得知，瀝青混合料的受力，超過它所能承受的極限時就會產(chǎn)生變形，形成車轍；如果在配比混合料中加入過多的細(xì)集料，也會讓瀝青變軟沒有足夠的硬度，很容易在汽車的碾壓之下出現(xiàn)車轍印。第三，施工時未考慮到氣象條件。大多數(shù)的瀝青都是黑色的，而黑色由于吸熱能力比較強(qiáng)，尤其是夏天天氣比較炎熱，路面的溫度較高，瀝青就會出現(xiàn)融化的跡象，這個時候汽車碾壓上去極容易出現(xiàn)車轍印。而冬天天氣寒冷，路面整體強(qiáng)度變?nèi)?，容易發(fā)生脆裂，所以在建造高速公路的時候，需要將氣象因素考慮進(jìn)去[1]。

2.2 高速公路路面存在坑槽

坑槽也是瀝青路面早期破壞的最常見的現(xiàn)象之一（見圖2），其產(chǎn)生原因主要有以下幾個方面：第一，在碾壓路基的時候不夠結(jié)實，隨著沉降路基的結(jié)構(gòu)被破壞甚至坍塌，最終導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽。第二，瀝青的厚度不夠大，隨著時間的推移，道路逐年老化，表層的瀝青過薄會提前脫落，出現(xiàn)大量的坑槽。第三，在施工的時候沒有考慮到氣象的原因，施工時溫度過低，瀝青混合料溫度會很快降低，導(dǎo)致混合料碾壓得不夠充分而松散，很容易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。第四，在施工時所選用的材料不達(dá)標(biāo)，由于瀝青的含量不足，就很難將其他的材料粘貼到一起，在車輪的碾壓下有很多細(xì)小的材料會被吸出，其他材料也逐漸脫落，逐漸形成一個挖槽。第五，在攪拌混合料時沒有考慮到溫度的作用，攪拌時溫度過高會導(dǎo)致瀝青提前老化，黏合度降低，出現(xiàn)大量的坑槽，給行駛的車輛帶來巨大的安全隱患[2]。

圖2 高速公路項目路面坑槽

2.3 瀝青混凝土離析現(xiàn)象突出

瀝青混凝土路面施工中的離析現(xiàn)象是當(dāng)前高速公路路面施工中普遍遇到的問題，這大大地減少了瀝青路面的壽命，尤其是在北方地區(qū)，由于冬天的氣溫比較低，離析現(xiàn)象更加嚴(yán)重（見圖3）。

圖3 高速公路項目混凝土路面離析現(xiàn)狀

造成高速公路路面出現(xiàn)離析現(xiàn)象的主要原因如下。

第一，生活中所見到的離析現(xiàn)象主要是因為末端離析所造成的，而末端離析的形成主要是由于攤鋪機(jī)收斗而引發(fā)的，在路面上形成一道一道的翼狀離析。機(jī)器的原因?qū)е碌缆分醒氲募?xì)料比較多，兩邊的比較少，而且瀝青含量也比較少，這就造成道路兩邊發(fā)生離析的現(xiàn)象，然后出現(xiàn)脫落。特別是在鋪設(shè)時，僅采用一臺攤鋪機(jī)施工，這種現(xiàn)象更加的嚴(yán)重。

第二，除了末端離析現(xiàn)象，帶狀離析也是一種比較常見的形式，這種現(xiàn)象通常出現(xiàn)在道路的中央地帶，也會出現(xiàn)在其他的地方，比如道路邊緣。而產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要是機(jī)器或操作的時候出現(xiàn)了問題，比如機(jī)器卡料以及轉(zhuǎn)速不夠。

第三，由于道路施工大多是采用多臺機(jī)器進(jìn)行同時施工，所以接縫就難免產(chǎn)生，因此接縫離析在日常生活中就比較常見，而且道路的縱向接縫更加薄弱。在接縫地帶，機(jī)器鋪設(shè)的混合料比較少，因此會在接縫處產(chǎn)生離析現(xiàn)象，而機(jī)器鋪設(shè)過多的混合料會形成拱形，而且很難壓實。兩臺攤鋪機(jī)正在鋪設(shè)的時候道路兩邊的高度不同就會造成高度小的地方不能壓實。而且溫度方面也是一個重要的原因，溫度太高也會產(chǎn)生接縫離析。

第四，隨機(jī)性離析主要指的是離析的地方不固定，任何地方都可能出現(xiàn)。主要是因為機(jī)械故障等原因造成攤鋪機(jī)在鋪設(shè)的過程中停機(jī)，造成混合料的波動過大，使得碾壓機(jī)不能及時碾壓，同時低氣溫的環(huán)境施工也會造成這種現(xiàn)象發(fā)生[3]。

3 高速公路建設(shè)項目施工質(zhì)量問題的解決措施

3.1 車轍問題解決措施

在高速公路瀝青混凝土路面施工中，出現(xiàn)其他情況時也會直接或者間接地影響路面的質(zhì)量。例如路面出現(xiàn)車轍的情況，針對這種情況可以采取以下幾個方面進(jìn)行預(yù)防。

首先，在普通瀝青中摻入多類型的改性劑提高其性能，或者選用黏性高的瀝青、抗氧化能力強(qiáng)的瀝青、含蠟量低的瀝青以及對高溫性能產(chǎn)生抵抗性的瀝青等。其次，詳細(xì)分析馬路上出現(xiàn)的局部性破壞，當(dāng)遇到車轍所引起的局部性塌陷、坑洼不平等問題時，應(yīng)對車轍處進(jìn)行挖補和翻修，通過對基土的換填，從而提高高速公路的強(qiáng)度，避免再次出現(xiàn)車轍問題，提高高速公路路面的平整度。最后，為了避免瀝青路面混合料出現(xiàn)間隙大的問題，在進(jìn)行試驗或者施工的時候一定要控制好松鋪系數(shù)以及壓實次數(shù)，并要將攤鋪溫度掌握好，設(shè)備準(zhǔn)備齊全，以此來提高路面攤鋪的質(zhì)量。

3.2 坑槽問題解決措施

在處理坑槽問題時，所采取的方式主要有如下幾種。

首先，增強(qiáng)教育知識的宣傳和保護(hù)公路的宣傳，切實提高人們保護(hù)公路的意識，對車輛超載以及車輛損壞維修時在公路上制造的油體泄露問題加強(qiáng)處罰力度。其次，提高對施工階段的質(zhì)量管理，加強(qiáng)對施工過程的施工工序和方法的管控。在攤鋪機(jī)作業(yè)中，要求施工人員動作穩(wěn)健，平穩(wěn)有序地前進(jìn)，從而避免高速路面出現(xiàn)坑槽。同時，加強(qiáng)對施工作業(yè)環(huán)境的管理，確保施工路面無異物，并在輪胎底部涂抹植物油，在碾壓時需多次反復(fù)彈壓，從而確保高速公路施工質(zhì)量。再者，原材料是以礦粉、機(jī)制砂和瀝青為主，選材時應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)方法，嚴(yán)謹(jǐn)合理。在礦粉的選擇上，應(yīng)該選用石灰?guī)r生產(chǎn)出的礦粉。在瀝青的使用上，最好使用酸性較小的橡膠改性瀝青。值得注意的是，礦粉含有采用酸性石料的石屑，但是效果不好，不建議使用[4]。最后，坑槽產(chǎn)生的主要外因是以水損害為主的，此外還有油漬污染和其他的因素。所以要高度重視水污染的問題，要做好防水設(shè)計，特別是瀝青混合料的防水。傳統(tǒng)的瀝青結(jié)構(gòu)單一、穩(wěn)定性弱，為了避免瀝青層過薄壓實不足而引起的承重力小，要增強(qiáng)瀝青層的防、排水能力以及抗水損能力，使瀝青路面更加堅實，穩(wěn)定性更強(qiáng)。

3.3 離析現(xiàn)象解決措施

在工程施工前，對于原材料的質(zhì)量選擇是很重要的，質(zhì)量好壞決定著瀝青路面是否會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，所以在施工前一定要嚴(yán)把原材料的質(zhì)量關(guān)。

首先，在選購原材料的時候要按照施工要求來采辦，一定選用黏性好的碎石和原材料，這樣使用起來才能穩(wěn)固。為了避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象，要保證原材料和碎石干燥、潔凈，沒有太多的灰塵，這樣才能為路面打下良好的施工基礎(chǔ)。

其次，離析現(xiàn)象在集料的運輸中比較常見，集料的離析現(xiàn)象產(chǎn)生原因是受內(nèi)外溫差不一致的影響，從而出現(xiàn)集料的離析。在運輸集料的過程中，由于車輛經(jīng)過不平整的路面造成集料隨著車輛顛簸起來，也會導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生。為了避免細(xì)料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，應(yīng)提高車輛的減震系統(tǒng)，并用棉被或篷布等將車廂覆蓋住，以此來保溫減少溫差。還可以對路面進(jìn)行平整作業(yè)，讓車輛減少顛簸[5]。

最后，為了保證施工的質(zhì)量，集料在進(jìn)廠之后要保持好良好的使用性能,避免出現(xiàn)硬化。此外，場地做硬化處理的同時，還要建立良好的排水系統(tǒng)。材料的堆放也要做好，對于單一材料來說，按照粒度的大小進(jìn)行分開堆放。對于混合料而言，按照規(guī)格的不同分開堆放，同一規(guī)格還要分層來放。存放時要注意做好防雨措施，在集料上面遮蓋防雨的用品，例如雨篷等，還要防止灰塵等的污染。

4 結(jié)語

高速公路的理論壽命時間雖然有20年，但是在實際使用過程中，往往3～5年之后便會出現(xiàn)坑槽、開裂、車轍印等一系列的質(zhì)量問題，從而影響高速公路的正常使用。因此，為了提高高速公路的質(zhì)量，在高速公路施工建設(shè)中充分認(rèn)識病害問題的產(chǎn)生原因，并采取科學(xué)、合理的改進(jìn)措施，從而延長高速公路的使用壽命。