摘 要：針對江蘇省高速公路瀝青路面使用現狀，結合江蘇“十五”初期高速公路瀝青路面建設的實踐，論述了影響高速公路瀝青路面建設質量的一些問題及由此引發的思考，以供從事高速公路瀝青路面科研、設計、施工等有關人員參考。
關鍵詞：高速公路 瀝青路面 因素
高速公路瀝青路面的建設質量和建設水平，不僅代表一個地區瀝青路面的科研水平、施工水平和建設管理水平，同時也代表一個地區的社會經濟發展程度，也是一個地區重要的對外形象。江蘇省是經濟文化強省，“九五”期間江蘇省高速公路瀝青路面的科研、設計、施工、監理、管理等綜合技術水平處于全國領先地位。然而與發達國家相比，我省高速公路瀝青路面在科學研究、施工組織和建設管理等方面還存在不少問題，特別是在原材料質量技術指標，瀝青混合料礦料級配及混合料試驗技術指標方面存在明顯的不足。
1 原材料
1.1 瀝青
瀝青的品質是影響瀝青路面質量和使用壽命的一個關鍵因素。適宜的瀝青不僅能延緩瀝青路面的疲勞、低溫開裂，還能防止瀝青路面因重載和高溫作用產生過深的車轍。選擇瀝青的依據是：交通量、氣候環境條件、石料與瀝青粘附性和混合料抗水害試驗結果。依據的瀝青技術標準通常有兩種：瀝青PG等級和針入度等級標準。目前我國采用的是瀝青針入度等級標準，然而針入度標準中的一些瀝青技術指標同瀝青路面使用性能的關系還不是很清楚，因此針入度等級的瀝青技術指標還需要進一步研究。另外，改性瀝青的應用越來越多，雖然改性瀝青與普通瀝青相比使用效果好，但其價格昂貴。因此，什么樣的高速公路需用改性瀝青，中面層是否需要采用改性瀝青都值得探討和研究。
1.2 集料
集料是組成瀝青路面的最主要成分。強度高，顆粒形狀好，表面紋理粗糙，級配穩定，各種顆粒比例合理的集料是生產優質瀝青路面的重要保證。目前，江蘇省高速公路瀝青路面的集料，采用市場準入制度，為杜絕不合格石料進入高速公路瀝青路面起到了積極作用。然而由于我國高速公路瀝青路面集料技術標準是1994年制定的。為此，江蘇根據高速公路實際應用情況增加了細集料砂當量指標，把細集料0.075mm的通過率由規范的15％提高到通過率12.5％，這些對提高瀝青路面質量起到了重要作用，但在集料生產和應用中還存在著一些問題需要討論。在引進新的料源時，一般都要求進行石料抗壓強度試驗。而當集料生產出來后，無法檢查原石塊的抗壓強度，因此有無進行石塊抗壓強度試驗的必要就成了一個問題。另外，壓碎值這個指標對江蘇省高速公路使用的石料來說幾乎起不到比選的作用，這個指標值是否需要進行修改。理論上說SMA所需的粗集料其壓碎值、針片狀含量、顆粒形狀都應好于其他混合料所用的集料，而目前SMA集料指標同其他混合料沒有明顯區別，是否應該制定SMA的集料指標。
1.3 礦粉
礦粉在國外通常被稱作為填料，適量的礦粉主要是填充混合料的空隙。目前我省高速公路中應用的礦粉通常采用石灰巖磨細，主要技術指標是細度、親水性、塑性指數和含水量。我國《公路瀝青路面施工技術規范》（JTJ032－94）要求回收粉塵用量不得超過填料總量50％，為保證路面使用質量江蘇高速公路瀝青路面禁止使用回收粉。但從節約材料、提高生產效益率、減少環境污染等角度出發，對回收礦粉的可利用性進行研究分析具有較現實的意義。
1.4 抗剝落劑
為了提高瀝青和石料的粘結力，增強混合料抗水害能力，通常采用添加抗剝落劑方法。目前我省高速公路中主要添加液體抗剝落劑。研究表明目前我省高速公路中、下面層混合料不需外摻抗剝落劑，我省上面層使用的混合料需要外摻抗剝落劑。這些結論僅是根據室內浸水馬歇爾試驗，凍融劈裂試驗和美國AASHTO T283試驗結果得到的。應該探討抗剝落劑在瀝青路面中的實際應用效果，可以在同一施工標段鋪筑試驗路，長期跟蹤觀察，真正搞清抗剝落劑的長期使用效果。但對這種試驗方法之間的關系還有待作深入細致的分析研究。
2 瀝青混合料設計
2.1 瀝青混合料設計方法
當今國際上最廣泛應用的設計方法是馬歇爾設計方法和Superpave設計方法 。應該說這二種方法的設計理論和設計指標從本質上來說是相同的，它們共同強調的是瀝青混合料體積性質指標。它們的根本區別是在于瀝青混合料設計中試件的成型方法。通常認為Superpave試件搓揉成型方法比馬歇爾擊實成型方法更接近瀝青路面現場施工的實際情況。我國現行《公路瀝青路面施工技術規范》（JTJ032－94）中規定的設計方法是馬歇爾設計方法。在“十五”初期，針對江蘇省高速公路瀝青路面使用的所有石料進行了馬歇爾設計方法和Superpave設計方法比較，探討了Superpave設計方法和馬歇爾設計方法的內在聯系和區別。根據江蘇省現有試驗條件，嘗試了目標配合比采用Superpave設計方法，現場施工控制采用馬歇爾技術指標的方法，為Superpave在我省大面積推廣積累了成功的經驗。
2.2 瀝青混合料級配優化設計
“九五”期間，江蘇省高速公路瀝青路面的混合料級配設計原則，主要是依據規范規定取級配范圍中值的方法，但發現細集料偏多，抗車轍能力較低。另一方面由于現行規范級配要求易造成各種集料比例不當，容易導致瀝青混合料離析，使路面質量不均勻。“十五”初期，江蘇省高速公路鋪筑了大量的比對試驗段，從而調整了級配設計原則。這個原則的核心是：級配是通過試驗做出來的，而不是通過查表或數學運算計算出來的。一個優良的級配首先是目標配合比的各項體積性質指標滿足規范要求，其次是這個級配施工操作方便，不易離析。在此基礎上，江蘇省提出了改進型AC－25I和改進型AC－20I級配范圍。這兩種級配在“十五”初期江蘇高速公路瀝青路面建設中得到了廣泛應用，使用效果良好。
2.3 瀝青混合料體積性質指標
瀝青混合料設計體積性質指標是瀝青路面使用品質的重要影響因素，瀝青混合料的體積性質不僅和原材料、級配、油石比有關，還與瀝青混合料的試件成型方法、試驗溫度、擊實（旋轉壓實）次數緊密聯系。美國Superpave設計方法的體積性質指標是從馬歇爾設計方法的體積指標移植過來的。對重交通道路來說，采用0.6MPa壓力，旋轉壓實100次的壓實功大大高于馬歇爾擊實75次。其結果是對于同一瀝青混合料馬歇爾設計方法的VMA滿足要求，而Spuerpave設計方法得到的VMA過小不滿足要求。因此目前完善了VMA指標要求，規定了VMA的最小值，同時也規定了VMA的最大值。
我國現行瀝青路面規范沒有把VMA作為一個強制性指標，事實上VMA是影響瀝青路面使用品質最主要的體積性質指標。建議今后在高速公路瀝青路面建設中把VMA作為瀝青混合料設計的強制標準。
瀝青混合料體積性質指標中的另一個重要指標是空隙率，我國現行的瀝青路面設計規范和施工規范對空隙率的定義要求都不夠明確，嚴重影響和制約了我國瀝青路面技術的發展。事實上瀝青混合料目標配合比設計時，要說明最佳油石比對應的空隙率為設計空隙率，對于具體的工程來說，它應該是一個定值。每天拌和樓生產的混合料擊實的馬歇爾試件空隙率可有一個波動范圍，比如說為設計空隙率±0.5％，在這個范圍的空隙率是可以接受的。而路面現場空隙率其波動范圍可更大一些，比如空隙率為3～7％或4～8％。在“十五”初期，江蘇省高速公路明確了最佳油石比設計空隙率中、下面層為3～4.5％，上面層設計空隙率為3.5～5％，并要求每天拌和樓生產的馬歇爾試驗空隙率滿足這些要求，瀝青路面現場空隙率為3～7％。
瀝青混合料飽和度指標是可以通過VMA和空隙率計算出來的，我國現行規范規定的飽和度70～85％數值過大，而國際上大多數國家重交通瀝青路面的混合料設計飽和度是65～75％。江蘇省“十五”初期鋪筑的Superpave瀝青路面其飽和度大都滿足此范圍，一年多的使用表明這些路段明顯好于飽和度為70－85％的路段。我國正在修訂的瀝青路面規范擬把重交通道路瀝青路面飽和度改為65～75％，這個修正是合理的。
2.4 瀝青混合料配合比設計
2.4.1 目標配合比設計
瀝青混合料目標配合比設計主要任務是，選擇適當的瀝青、集料、礦粉和其他原材料，采用馬歇爾試驗方法或Superpave設計方法，通過室內試驗確定各種規格集料的比例、最佳瀝青用量、瀝青混合料體積性質和瀝青混合料級配曲線。需要強調的是原材料最好從瀝青拌和場取樣，不要從石料加工場取樣，確保集料有較好的代表性。
2.4.2 生產配合比設計
生產配合比設計是以目標配合比設計為依據，生產配合比的級配要盡可能同目標配合比一致，目前我國相應的規范沒有說明這兩個級配允許誤差，在這方面還需要做些工作。目標配合比確定的各料堆比例是生產配合比進料的依據，這一點應該引起高度重視。生產配合比設計另一個關鍵是混合料的體積性質指標要與目標配合比相接近。
3 瀝青路面施工
適宜的原材料，正確的目標配合比僅是生產合格瀝青路面的前提，只有精心組織瀝青路面施工，才能確保瀝青路面的質量。影響瀝青路面施工質量的關鍵工序有拌和、運輸、攤鋪和碾壓。
3.1 瀝青混合料的拌和
瀝青混合料的拌和主要是根據生產配合比確定的集料、礦粉和瀝青等原材料比例拌制瀝青混合料。在生產過程中需要嚴格控制各種原材料的用量和溫度。實踐表明，每天上、下午各進行一次抽提試驗和馬歇爾試驗是非常必要的，試驗結果可以用來指導拌和樓瀝青混合料的生產。
3.2 瀝青混合料的運輸
瀝青混合料的運輸過程需要注意的是：確保瀝青混合料不產生過大的溫度離析和骨料離析。防止骨料離析關鍵在于瀝青混合料裝入運輸車時要嚴格注意裝車順序，在運輸車卸料過程中要注意車身抬起的高度。防止溫度離析，關鍵要覆蓋好瀝青混合料。目前一些發達國家為了避免瀝青混合料的骨料和溫度離析，采用中間拌和車。對這種設備的作用我們有必要進行考察。
3.3 瀝青混合料的攤鋪
瀝青混合料攤鋪要注意以下幾個方面：攤鋪機寬度，合適的攤鋪寬度以1個車道（3.75m）到2個車道（7.5m）寬為宜，過寬容易產生離析；攤鋪機料位器高度以2/3為宜；盡量減少攤鋪機收料斗攏料次數以減少離析；保證攤鋪機料斗車的料位高度不低于車廂深度的1/3。
3.4 瀝青路面的碾壓
瀝青路面的碾壓是瀝青路面施工最后一道工序也是最關鍵的工序，江蘇高速公路指揮部在總結前期高速公路施工經驗的基礎上，認識到壓實度對瀝青路面質量有決定性的影響，提高了路面壓實度的標準，增加了壓路機的壓實功能，在碾壓過程中嚴格控制壓路機的速度，起到了明顯的效果。
3.5 試拌和試鋪
試拌和試鋪是決定瀝青混合料配合比是否使用的決定步驟。為了確保試鋪的成功，在試鋪前一定要進行試拌。試拌時要進行抽提試驗，確定拌和樓瀝青計量準確度，級配控制是否滿足要求，試拌的瀝青混合料體積性質是否滿足要求。試鋪主要是檢驗混合料拌和、運輸、攤鋪、碾壓是否能滿足要求，因此必須充分做好試鋪前的準備工作，確保試鋪一次成功。
4 瀝青路面的質量檢測和質量評定標準
加強瀝青路面的質量檢測是提高瀝青路面質量的有效手段，制定合理有效的質量評定標準是生產優質瀝青路面的重要保證。
4.1 瀝青路面的質量檢測
瀝青路面的質量檢測包括原材料檢測、瀝青混合料溫度和質量檢測、瀝青面層檢測等三個方面的指標。“十五”初期，江蘇省高速公路瀝青路面加大了原材料檢測頻率，杜絕了不合格原材料進入瀝青路面工程；加大了對瀝青混合料拌和、攤鋪和碾壓的檢測頻率，有效地提高了瀝青路面合格率；加強對瀝青路面壓實度的檢測，使極少數不合格的路段得到了及時修正。推行瀝青面層施工質量的動態管理方法，利用計算機輔助管理，建立工程質量數據庫，隨時將檢測結果輸入數據庫，隨時分析質量情況，發現問題及時修正。
4.2 瀝青路面質量評定標準
瀝青路面質量評定標準是評價瀝青路面質量的依據，只有制定正確合理的評定標準才能指導施工單位生產出優質的瀝青路面。不斷完善和優化瀝青路面質量評定標準是瀝青路面建設的重大課題。
5 結束語
瀝青路面技術已經有一百年的發展歷史，但還有許多問題沒有解決，還有許多技術有待發展。江蘇省高速公路瀝青路面建設歷史不過僅僅十年，可以預見在今后的瀝青路面建設中，還會遇到許多新問題。因此，我們只有不懈努力，才能不斷提高瀝青路面建設質量，延長瀝青路面使用壽命。