高寒地区公路沥青混凝土路面施工技术
【摘要】本文从高原恶劣的自然环境及气候特点出发，通过对省道210线达维桥至夹金山垭口段公路灾后恢复重建工程沥青混凝土路面施工实践总结，从施工方案选择、材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工的每一工序提出了针对性的施工技术措施。
【关键词】高寒地区沥青混凝土路面施工技术
一、前言
省道210线达维桥至夹金山垭口段公路灾后恢复重建A标段工程起点于小金县达维桥省道303线与210线的交叉口，终点在夹金山垭口与宝兴县交接处，全线30.27294公里，是阿坝州连接外部交通要道之一。中央实施西部大开发战略以来，阿坝州内大量人员、物资、设备的运输都通过该路段，大大增加的运量给公路路面带来严峻的考验，同时，又因该路段地处青藏高原高海拔地区（最高海拔4114米，路段平均海拔3550米），夹金山顶路段终年积雪，地势陡险，山岭连绵，重峦叠嶂，危岩耸突，峭壁如削，空气稀薄，天气变化无常，自然条件极为恶劣，“512”地震后路基、路面及边坡损毁严重，导致部分路段行车条件较差，通行能力较低，灾后重建任务艰巨。重建公路标准为公路二级（部分路段为三级），其主要路面面层结构为：20cm厚水泥稳定碎石基层+5cm厚的AC—l6 I型中粒式沥青混凝土+ 4cm厚的AC一13 I型细粒式2％SBR改性沥青混凝土，或在原有较好的水泥混凝土路面上直接加铺4cmAC一13 I型细粒式2％SBR改性沥青混凝土。
二、工程沿线自然气候特征
本项目工程地处地处青藏高原东部边缘、邛崃山脉西侧，属高寒大陆性气候，气候多变、气温低、空气稀薄、大气干燥和异常强烈的太阳辐射是高原气候的基本特征。公路沿线多年平均最低气温为一17．4℃ ，最高气温为8．1℃ ，温差23℃~26"C；全年冻结期达7～8个月(10月至次年4～5月)。气温日变化的特点是升温、降温迅速，在冬季尤为显著。公路沿线的降水量多集中在每年的7～9月，雨量非常集中，一般占全年总降水量的95％，雷阵雨及固态降水为高原降水的特点，冰雹、霰、雪等固态降
水在任何季节都可出现。
三、高寒地区公路沥青混凝土路面施工难点
1、沥青混凝土路面的特点
沥青混凝土路面属于柔性路面，能适应各种交通条件；但对温度十分敏感，温度稳定性较差，夏天高温易变软，在车轮碾压下易产生推移拥包，冬天低温易变脆，易产生裂缝，而裂缝的发展则直接影响路面的使用性能；同时，沥青与大气接触，在自然因素影响下，易老化而缩短寿命。
2、旧路面病害及其原因
原有公路旧沥青混凝土路面破坏主要表现为纵、横裂缝、网裂，局部路段存在坑槽、松散、泛油等病害。路面产生病害的原因主要有以下两方面。
(1)高原气候环境是路面产生病害的主要原因。在海拔高、太阳辐射强烈的作用下，沥青老化速度十分惊人。气候环境使沥青路面产生严重的低温收缩裂缝、胀缩疲劳裂缝、冻融病害和水损害。
(2)施工质量差导致路面产生病害。例如，由于面层油石比及骨料级配不合格，沥青标号及用量不当，碾压不实，路面成型质量差，致使路面出现松散、坑槽等病害。另外，由于高原气候影响，施工期短，雨雪较多，气温较低，客观上也影响施工质量。
（3）“521”地震造成边坡垮塌、路基沉陷、路面破损严重。
3、高寒地区公路沥青混凝土路面的施工要求
根据以上分析可知，设计出满足运量需要和适应高原恶劣自然环境、气候条件的公路路基、路面，是施工出高质量公路的前提；按设计和规范要求施工好路基及路面基层，是施工好路面面层的基础。同时，要在高原施工出高质量的沥青混凝土路面，必需解决沥青老化、沥青混凝土的低温抗裂性、路面平整度等课题。要解决这些课题，必须从高原特殊的自然环境、气候特点出发，在施工方案选择、沥青等材料选用、配合比设计、机械设备与人员配置以及施工的每一工序，采取针对性的施工技术措施。
四、高寒地区公路沥青混凝土路面施工技术措施
1、施工方案
沥青混凝土面层施工采用施工质量较好的厂拌、机铺连续作业法，即由拌和站集中拌制沥青混合料，用自卸汽车将混合料保温运输至摊铺现场，卸入摊铺机料斗内，摊铺机进行均匀连续摊铺，压路机以慢而均匀的速度碾压成型。
2、机械设备与人员配置
沥青混凝土路面施工质量的好坏与拌和设备、运输设备、摊铺设备及碾压设备的性能及操作人员的技术水平有关。施工机械设备配置要首先考虑选用能适应高海拔、空气稀薄、气候寒冷特点、故障率低且性能优越的机械设备，同时还要能满足工期的要求。人员配置要选用能适应高原寒冷、缺氧气候，且施工经验丰富、技术水平较高的健康人员。
3、材料选用与贮存
施工所用的各种材料的质量直接影响沥青混凝土路面的质量，因此，选用材料及贮存材料应考虑高原变化无常的气候与太阳辐射异常强烈的特点，以及沥青昆凝土路面施工的特点和要求，同时，材料性能指标也需满足设计和规范要求。
(1)沥青。沥青是最关键的材料。考虑到高原气候寒冷、太阳辐射异常强烈，沥青老化速度很快的特点，以及高寒地区沥青混凝土路面应具有较高的低温抗裂性的要求，在季节性冻土地区，沥青采用AH一130，针入度控制在120～140(0．1mm)；在多年冻土地区，沥青采用AH一160，针入度控制在150～170(0．1mm)。沥青混凝土路面上面层沥青采用2％SBR改性沥青，下面层沥青采用重交通道路石油沥青。沥青应分品种、分标号密闭贮存；改性沥青不应长期存放，防止改性剂沉淀。
(2)集料。碎石：由于沿线没有与沥青有良好粘结力的玄武岩、石灰岩等碱性石料，只能采用仅有的花岗岩酸性石料。为增强沥青与花岗岩碎石的粘结力，故在沥青混合料中掺入抗剥落剂。砂：细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的优质天然砂或机制砂。细集料应与沥青有良好的粘结力，与沥青粘结很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸性石料制做的机制砂不能用于沥青混凝土路面面层。集料贮存：考虑到本项目高原年降雨量常集中在7～9月的施工期，并且在高寒地区沥青混合料拌制时，矿料要加热脱水至150℃～180℃，因此，集料堆放场地一定要进行场地硬化，做好排水设施，防止泥土污染材料，并且要对集料进行覆盖或采用其它防止雨淋的措施，避免因气候变化而造成矿料含水量增加，从而增加矿料加热费用，尤其是对透水性差的细集料要防止雨淋。各种规格的集料要分仓、分层堆放整齐；同时，要防止集料离析。
(3)填料。填料采用憎水性石料石灰岩磨细的矿粉，矿粉要求洁净。在沥青混合料拌制过程中，填料不能加热，且不得使用受潮结块的矿粉；因此，填料应贮存在库房中，并需有防潮设施。
