高海拔地区沥青混凝土路面施工技术研究与应用

高海拔地区沥青混凝土路面施工技术研究与应用

王君虎、胡露、林世川、何杰、陈良昆 

中建二局土木工程集团有限公司 101101

摘要：高海拔地区由于其独特的地理环境和气候条件，沥青混凝土路面极易出现早期损坏。本文分析了高海拔地区沥青混凝土路面施工面临的主要问题，如温度应力大、水损害严重、材料运输不便等。针对这些问题，从材料选择、配合比设计、摊铺碾压、养护措施等方面提出了相应的施工技术对策。

关键词：高海拔；沥青混凝土；路面施工；技术研究

引言：随着国家"一带一路"建设和西部大开发战略的实施，高海拔地区公路建设进入快速发展期。沥青混凝土由于其平整、耐久、安全、舒适等优点，成为高海拔地区高等级公路的首选路面材料。然而，高海拔地区复杂的地理环境和恶劣的气候条件，给沥青混凝土路面施工带来严峻挑战。

一、高海拔地区沥青混凝土路面施工技术研究的重要意义

（一）提升路面使用性能，延长公路使用寿命

高海拔地区温度低、昼夜温差大，沥青路面热胀冷缩引起的温度应力远大于常海拔地区。同时，由于气温低，沥青老化速度慢，路面极易出现车辙、低温开裂等早期损坏[1]。此外，高海拔地区紫外线强、臭氧含量高，加剧了沥青老化。开展施工技术研究，优化材料选型、配合比设计、施工工艺，能有效减缓温度应力的不利影响，延缓路面老化，从而提升路面使用性能，延长公路使用寿命。以青藏公路为例，通过采用抗老化沥青、优化骨料级配等措施，路面抗车辙、抗低温开裂性能明显提升，使用寿命延长了10年以上。

（二）克服施工难题，确保工程质量

高海拔地区沥青混凝土路面施工面临诸多技术难题。一是沥青、集料等原材料运距远，质量难以保证，且运输过程耗时耗力，材料成本高。二是施工环境恶劣，气温低，沥青混合料的拌和、摊铺、碾压温度难以控制，易产生温度离析和骨料析离。三是缺氧环境下，施工人员易疲劳，工效难以保证。四是雨季施工，路基含水量大，碾压密实度不足，易引发早期损坏。攻克这些技术难题，须从材料选择、配比设计、现场工艺等方面系统优化。如成都至林芝高速公路施工中，通过优选抗剥落性能好的沥青，有效克服了水损害问题[2]。

（三）指导同类工程，推动行业技术进步

高海拔地区沥青路面施工技术专业性强，涉及材料、结构、施工、养护等诸多学科领域。系统开展技术研究，揭示材料与结构性能演变规律，优化工艺参数和施工控制手段，形成可复制、可推广的成套技术，对于指导同类工程具有重要意义。以川藏公路为例，通过对沥青路面低温开裂机理的系统研究，形成了抗开裂配合比设计方法和施工工艺规程，在青藏、中尼等高海拔公路建设中得到广泛应用。可见，高海拔沥青路面施工技术的突破，不仅能推动项目实施，更能引领行业技术进步，支撑交通基础设施建设。

二、高海拔地区沥青混凝土路面施工存在的主要问题

（一）温度应力大，易产生低温开裂

高海拔地区受低温环境影响，沥青路面内外温差大，温度应力显著。尤其在冬季，路表温度骤降，沥青混合料收缩不均，极易产生低温开裂。以川藏公路某路段为例，冬季路表最低温度可达-30℃，低温开裂普遍发生。传统热拌沥青混合料的抗低温开裂能力有限，在大幅昼夜温差作用下，路面极易开裂。温拌沥青技术虽可降低混合料的生产和碾压温度，但常规温拌添加剂对沥青老化和低温性能提升有限。

（二）水损害严重，易引发早期破坏

高海拔地区雨季频发，降雨量大，加之冰雪融水，路面水损害问题突出。一方面，含水率高的路基会降低路面承载能力，加剧车辙、拥包等病害。另一方面，水分会削弱沥青与集料的粘附性能，导致粘结力下降，引发剥落。剥落使路面结构松散，渗水能力增强，进一步加剧损坏。

（三）材料运距远，质量控制难度大

高海拔地区多地处偏远，沥青、改性剂等原材料运距远，运输成本高，现场储备困难。恶劣的运输条件，会对材料质量造成不利影响。如长距离运输导致沥青老化加剧，集料级配发生改变，矿粉流失等。若不能有效控制，极易造成混合料质量的下降。此外，外加剂如抗剥落剂、阻聚剂等复配困难，混合料性能不佳。专用设备如温拌沥青搅拌设备、自动摊铺机等，进场难度大，机械化施工水平受限。

三、高海拔地区沥青混凝土路面施工技术优化对策

（一）合理选用材料，提高路面抗开裂性能

针对高海拔地区温度应力大、易开裂的特点，应优选高黏度、高延度的改性沥青。一般宜选用SBS改性沥青，提高沥青的低温延度和断裂强度，改善路面抗低温开裂性能。同时，掺加抗老化剂，延缓沥青老化，保持路面的柔韧性。在集料选择上，应强化针片状和软石含量控制，提高集料的耐磨耗和抗压碎性能。合理选用机制砂，优化矿料级配，提高混合料的骨架强度和内摩擦力。优化油石比，提高沥青－集料界面粘附性能，减少因温度应力引起的层间滑移。在配合比设计中，应适当提高沥青用量，保证足够的饱和度和膜厚，增强混合料的粘结力和流动性。通过材料优选和配合比优化，可显著提高沥青混合料的抗开裂能力，延长路面使用寿命。

（二）优化施工工艺，减少水损害影响

针对高海拔地区水损害严重的特点，首要是做好路基排水设计，提高路面结构的排水能力。路面横坡应满足排水要求，避免路面积水。合理设置纵向排水系统，及时排除路基水。在摊铺碾压前，应彻底清除基层积水，必要时可铺设防水层。其次，在上面层施工中掺加抗剥落剂，提高沥青与集料的粘附性能。合理选用温拌添加剂，在降低混合料温度的同时，兼顾路用性能。优化碾压工艺，宜采用高频震动压路机，提高初压密实度。适当降低碾压温度，减少因高温引起的粘结力下降。碾压遍数应满足设计要求，避免漏压和欠压。严格控制接缝质量，减少渗水通道。最后，做好雨季施工组织，避开降雨频发期。雨季施工应做好防雨措施，并及时修复雨损路段。通过工艺优化，可有效控制高海拔地区水损害的发生，提高路面耐久性。

（三）加强质量控制，确保施工质量

针对高海拔地区材料、设备运输不便的特点，应加强对原材料和混合料的质量控制。建立原材料供应信息台账，优选资质好、信誉优的供应商。加强运输过程管理，改善运输车辆条件，避免长时间、高温下的材料损耗。合理控制集料粒径，减少骨料级配离析。改性沥青宜采用集中供应方式，由项目部统一掺配，提高混合料性能稳定性。混合料拌和应连续均匀，避免离析发生。严格控制混合料的出料温度和摊铺温度，确保混合料的施工和易性。加强设备管理维护，提高摊铺碾压质量。做好试验段施工，优化工艺参数，为大面积推广提供依据。

结语：

高海拔地区独特的自然环境对沥青路面施工提出了严峻考验。本文针对温度应力大、水损害严重、材料运输不便等施工难题，提出了材料优选、配合比优化、工艺改进、质量控制等一系列技术对策。

参考文献：

[1]李鹏飞,陈祥.高海拔地区沥青混凝土路面低温季节施工技术研究[J].建筑技术开发,2020,47(08):120-121.

[2]吴绪启.高海拔地区沥青混凝土路面的施工技术[J].住宅与房地产,2015,(28):180.