高寒高海拔大温差地区影响公路路面施工质量的因素及对策分析

高寒高海拔大温差地区影响公路路面施工质量的因素及对策分析

王兴来

62012119861220**** ，甘肃公航旅路业有限公司

摘要：当前，交通基础设施建设已成为西部大开发中的重要的建设项目。由于地理条件的特殊性，高海拔、温差大等恶劣的自然环境对西部交通建设带来了重重困难。本文探究了高寒高海拔大温差地区的公路施工环境，分析影响公路路面施工质量的因素，提出公路路面施工质量控制要点，并提出了相应的措施以供相关人员参考。

关键词：高寒高海拔；大温差地区；公路路面；施工质量

在我国一些高海拔地区的地质条件较为复杂。气候条件相对恶劣，低温期长，昼夜温差也大。如果在如此恶劣的环境中建造沥青混凝土路面，则需要改进施工和养护技术。沥青混凝土路面是一种可以适应各种交通条件的柔性路面，但是它对温度非常敏感，并且温度稳定性差。在夏天，在高温下容易软化，并且容易引起车辆碾压的起包。在冬季的低温下，它又很脆并且易于开裂，开裂的发生不仅直接影响路面的性能，而且雨水很容易沿接缝渗透并造成路基破坏^[1]。

1、高海拔地区道路施工的研究意义

与一般道路建设相比，高海拔地区的道路建设有很大不同。海拔较高的地区温度较低，季节性温差较大，并且覆盖着大量的冻土。在热胀冷缩的作用机理下，路基不断膨胀和收缩。频繁的冻融循环对道路造成的损坏是非常严重的，以至于在道路建设中可能会出现许多问题。不仅会影响交通的正常通行，还造成了国家资源的损失。高海拔地区的建设周期通常较短，主要是在夏季，这对道路建设施工是一个巨大的挑战，因此，急需研究新的建设方法和应对措施。

2、高原地区路面病害的重要类型及原因

2.1变形类

变形是高原地区公路沥青路面损坏最严重、最常见的形式。主要表现为波浪和沉陷。变形破坏与公路所在高原地区的多年冻土密切相关，并且主要受到分布在多年冻土地区的冻土路基的冻融影响，并在很大程度上影响融化地区和季节性冻结。阴坡和阳坡之间的变形和破坏具有明显的差异，在阳坡上更为显著，而在阴坡上则更少。

2.2松散类

沥青表层的松散损坏约占总损坏的百分之十六，主要表现为松动、凹陷、剥落等，其中松散损坏占大多数。其形成的主要原因有以下几个方面： 1）低温施工，低压缩率和沥青表面上存在大的内部空隙；2）泥浆含量骨料超过标准，将骨料颗粒包裹在灰尘中，沥青膜不能很好的粘附在骨料颗粒上； 3）拌合时温度过高，致使沥青会老化；4）基层松软引起的表面层开裂和疏松；5）酸集料选择不正确，与沥青的附着力差；

2.3裂缝类

在沥青铺设施工的早期阶段，不可避免地会发生各种类型的裂缝。裂缝的表现形式有水平裂缝，纵向裂缝和网状裂缝三种。造成的原因如下： 1）由于温度应力，路面上经常出现侧裂、疲劳裂纹。这些温度裂缝通常始于温度变化率最大的表面，然后迅速向下扩展。时间久了，沥青会老化。沥青表面层的抗裂性逐年降低，并且温度裂化也增加；2）纵向裂缝主要发生在基础不平整所致的地基和填土不平整中，特别是在旧路基的加宽部分，层状填土厚度和压实度不受严格控制 ； 3）网状裂缝主要是穿过地表水的早期路面裂缝，沥青的用量相对较大。大量使用粘层用油，过度喷涂或喷涂不均匀^[2]。

2.4泛油类

沥青混合物中的沥青在寒冷天气下不能渗透到下层，因此沥青会积聚在路面上并形成光滑的沥青膜。形成它的原因如下：1）混合物的配合比设计不当，混合物中的沥青含量太高或孔隙率太小，多余的沥青从地板扩散到路面；2）混合物的集配控制不严格，细集料的含量太小，混合物的比率小，沥青的量比较大； 3）粘层油用量不合理，过度喷涂或喷涂不均匀； 4）施工质量差，摊铺过程中混合物分离，局部精细物料浓度过高。

3、高寒高海拔大温差地区影响公路路面施工质量控制措施

3.1施工前的准备

在正式进行施工之前，除了要确保下承层的清洁干燥，还要进行试验段的摊铺，通过试验段路面可以合理地进行碾压设备的配套，施工人员的安排以及铺层厚度和速度的确定。根据以往在高海拔地区公路建设中的经验，选择沥青原料时最好使用改性沥青混凝土，由于高海拔地区的环境和气候特点，它比普通沥青混凝土价格高，且普通沥青混凝土稳定性差并且容易在路面上引起质量问题，并且在道路使用期间非常容易变形。可以通过选择更稳定的沥青材料来实现质量控制目的，并要在沥青混合料成比例时降低含油率。

3.2进行低温抗裂性检验

耐冷裂性测试利用了37℃的第二个寒冷冬季区域的性能，即温度极低的气候带和21.5℃区域的交通项目性能^[3]。因此，需要进行低裂纹性裂试验。沥青必须具有高温稳定性和低温抗裂性，以便即使在寒冷季节也不会在路面上产生裂纹。使用沥青混凝土劈裂抗拉强度，低温抗裂性和低弯曲应变测试评估损害程度。

3.3沥青混合料运输的质量控制

在运输沥青混合料时，需要控制温度以使铺路时的温度保持在指定范围内，这便于压实。高海拔地区全年气温较低，并且昼夜温差较大。在运输过程中对沥青混合料的控制主要是保持混合料的温度。装载时应将油水混合物散布在车厢底部和周围。运输车在装载混合物料期间还需采取一些保温措施，以防止沥青粘附到车厢上，管理人员要在卸料期间对物料进行监督，以免造成物料浪费或铺设路面的污损。

3.4沥青混合料生产配合比设计

在设计之后，确定目标组合，并设计混合比例以进行生产。用目标间歇式沥青混合机设定比例以供冷原料输入，经过振动筛筒仓后，打开磨机直至排出的热量积聚，然后进行下一步的综合产品拌和以达到实际设置的生产比率，并尽可能接近目标比率梯度曲线，以获得最佳的油对油比率和±0.3比率的马歇尔试验，以确定沥青生产的最佳比率^[4]。应该指出的是，选择最大的混合机筛选材料必须确保最大的粒度范围以满足分类要求。其次，每个筒仓中的物料必须保持平衡，不会产生物料的溢流。

3.5做好机械设备的质量控制

在高海拔地区的公路沥青路面摊铺施工的准备阶段，需要全面检查施工机械和设备。摊铺碾压设备组合是否合理将对高海拔地区的公路沥青路面的使用寿命产生更大的影响。如果能够保证沥青路面的施工质量条件，那么高质量的摊铺碾压设备组合将有助于延长道路本身的寿命，并缩短道路建设的工期。相反，在摊铺碾压设备组合方面存在缺陷的施工设备将对高海拔地区的公路沥青路面产生更多不利的影响。

3.6施工缝的处理

沥青摊铺施工中接缝的处理质量对平整度有一定影响，一般来说，连续摊铺路面的平整度好，但接缝处会较差。因此，接缝水平是限制路面平整度的重要因素之一。处理接缝时，关键是对接缝进行切除处理，使用3m直尺检查端部的平整度，并使用切割机根据接缝在自铺层中的断裂位置进行切割和挖除。新铺设的接头采用斜方向碾压方法，并与手动调平适当地结合在一起，可以消除接头的不规则性，并平滑地连接前部和后部。

4、小结

对于高海拔地区，公路路面的铺设必须适应当地的气候环境，同时要充分利用好施工质量控制技术。高海拔地区公路沥青路面的施工技术起着非常重要的作用。因此，为了从根本上加强高海拔地区公路的沥青路面施工管理技术，需要对沥青路面施工管理技术进行深入的研究与分析，需要严格按照施工规范，严把质量关，才能为社会提供合格的沥青路面产品。

参考文献：

[1]康建林.高海拔高寒季节性冻土地区公路施工技术浅谈[J].大科技,2020(47):119-120.

[2]马鸿鹏.谈高寒高海拔地区沥青砼路面施工中的要注意的几个技术问题[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(8).

[3]王鹏,杨柳.绿色理念在高寒高海拔地区公路设计中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2020,37(6):54-58.

[4]樊凯.高海拔高寒地区冻土公路路基变形控制与稳定技术研究[D].中国科学院大学,2015.