瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計探析

王軍

【摘 要】文章對瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題進行了總結(jié)，提出了結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題，最后對瀝青路面加鋪的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了分析，確保瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題

1 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問墨

1.1 理論驗算結(jié)果缺乏準確性

按照現(xiàn)行道路路面設(shè)計規(guī)范，在驗算路面結(jié)構(gòu)拉彎應(yīng)力時，要假定道路層間接觸條件為連續(xù)接觸，在這種情況下，獲得的應(yīng)力驗算結(jié)果顯示道路路面結(jié)構(gòu)不會發(fā)生拉彎疲勞。但是在實際施工過程中，道路瀝青面層與半剛性基層并不能做到連續(xù)，而施工過程中的污染、施工的非連續(xù)也被排除在應(yīng)力驗算之外，最終導致驗算結(jié)果缺乏準確性，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計也會因此而出現(xiàn)不合理的結(jié)果。

1.2 設(shè)計指標不可控

設(shè)計指標不可控是瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題。目前，國內(nèi)道路路面建設(shè)過程仍以道路彎沉指標作為基本標準，許多道路建設(shè)理論彎沉值非常小，道路本不應(yīng)該出現(xiàn)破壞問題，但是實際上卻發(fā)生了滲水、車轍、裂縫等諸多病害，這與設(shè)計指標不可控有必然關(guān)系。

1.3 路面材料設(shè)計參數(shù)脫離實際路用性能

在路面設(shè)計過程中，需要借助大量理論計算，以評估和分析路面材料設(shè)計參數(shù)，使路面計算結(jié)果呈現(xiàn)出較強的科學性和先進性。但是，由于材料設(shè)計參數(shù)一般都是在實驗室中獲取與實際施工環(huán)境存在著非常明顯的區(qū)別，這就導致路面材料設(shè)計參數(shù)嚴重脫離了實際路用性能，路面結(jié)構(gòu)的不可控性也因此而大大增強。

2 瀝膏混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計注意的問題

2.1 選用優(yōu)質(zhì)的原材料

瀝青材料會在一定程度上影響到路面的高溫抗車轍能力、低溫抗裂能力及耐久性，在選擇瀝青材料時，不僅要滿足基本的規(guī)范要求，還要盡量提高指標要求。以高速公路路面為例，其路面上面層要盡量選用改性瀝青，改性瀝青因摻加了高分子聚合物、樹脂、橡膠等改進劑，或進行了輕度氧化加工，因而比普通瀝青擁有更好的高溫穩(wěn)定性，對低溫彎曲試驗的破壞應(yīng)變能力也有很大提高。對于重載較多或環(huán)境條件惡劣的路段，道路中面層也要盡量選用改性瀝青。路面面層石料要選用耐磨性好、強度高，且與瀝青有較好粘結(jié)性的中基性石料，若石料與瀝青的粘結(jié)性較差，需在瀝青中添加抗剝落劑等表面活性劑，以增加瀝青對集料的粘結(jié)力。

3 選擇合適的路面結(jié)構(gòu)類型

3.1 面層、基層與底基層、墊層結(jié)構(gòu)

瀝青面層有熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式、瀝青表面處治與稀漿封層幾種不同類型。熱拌瀝青混合料、瀝青貫入式適用于二、三級公路面層，以及柔性基層、調(diào)平層。瀝青表面處治與稀漿封層適合用在三、四級公路面層及各級公路上、下封層。冷拌瀝青混合料宜用在三、四級公路面層。對于基層與底基層，應(yīng)依據(jù)實際交通量大小、材料力學性能以及擴散應(yīng)力效果，充分利用壓實機具的功能，各結(jié)構(gòu)層的材料變化不宜頻繁，要以便于施工組織、質(zhì)量控制為原則。墊層材料宜使用砂礫、粗砂、碎石、煤渣等粒料，或水泥、石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土等。為了避免軟弱路基對粒料底基層、墊層造成污染，同時對地下水加以隔斷，應(yīng)在路基頂面鋪設(shè)土工合成材料作為隔離層。墊層需與路基保持同寬，其厚度不得低于15cm。

3.2 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要重點考慮的指標，對于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中車轍動穩(wěn)定度應(yīng)該不低于1200次/min，同時，對于礦料設(shè)計孔隙率的取值范圍，對于上面層應(yīng)該在5%-10%，中面層為4%-6%，對于下面層3%-5%。對于集料的選擇，應(yīng)該從性能指標和集料的質(zhì)量等多方面進行控制，對混合料的配合比進行合理的設(shè)計，確保瀝青混合料的各項性能指標滿足要求，確保路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性滿足要求。對于高速公路的路面結(jié)構(gòu)下面層混凝土厚度應(yīng)該不低于8cm，中層改性瀝青混合料的厚度不低于5cm，對于上層改性瀝青的厚度應(yīng)該大于4cm，從而確保路面結(jié)構(gòu)的強度滿足要求，有效延長路面的使用壽命。

3.3 路面排水設(shè)計

路面排水系統(tǒng)的設(shè)計是防止路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞現(xiàn)象的關(guān)鍵。路面長時間的積水容易導致道路骨架結(jié)構(gòu)受到雨水的侵蝕，進而出現(xiàn)嚴重的路面形變和開裂等問題。因此，在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)該盡量保持路面良好的排水性能，保持道路排水系統(tǒng)的通暢性。

4 瀝青路面加鋪設(shè)計

對于一些舊水泥混凝土或者瀝青路面，可以直接加鋪瀝青路面來改善路面結(jié)構(gòu)，依據(jù)瀝青路面舊路評價結(jié)果的不同，加鋪層結(jié)構(gòu)的設(shè)計和重點主要包括以下兩種：第一種屬于功能性恢復(fù)，處理方法主要有兩種：一種是先處理瀝青路面的表面，然后直接將一層罩面加鋪其上；另一種是在瀝青路面上銑刨一層路面，然后將兩層罩面加鋪其上。第二種屬于補強結(jié)構(gòu)，按照瀝青路面不同的結(jié)構(gòu)強度，來選擇和設(shè)計不同的補強方案，例如，如果瀝青路面有網(wǎng)裂出現(xiàn)于面層內(nèi)部，那么需要使用瀝青面層翻修補強的方法；如果已經(jīng)有部分基層出現(xiàn)病害，且存在非常明顯的沉陷和疲勞破壞在路面之上，那么針對缺少基層承載能力的路段，應(yīng)當使用高模量瀝青混凝土或者瀝青混凝土基層進行補強；如果瀝青路面出現(xiàn)非常嚴重的病害，且對路面結(jié)構(gòu)進行檢測后，發(fā)現(xiàn)彎沉已經(jīng)達到設(shè)計彎沉的150%至200%，那么應(yīng)當使用水泥穩(wěn)定級配碎石材料或者高模量瀝青混凝土進行補強；如果瀝青路面的危害程度已經(jīng)達到一定水平，如路面彎沉已經(jīng)達到設(shè)計彎沉的200%以上，那么必須采用水泥混凝土或者貧混凝土對其進行補強。需要注意的是，在補強完舊路基層后，應(yīng)當保證新建瀝青路面的結(jié)構(gòu)符合最初設(shè)計的加鋪瀝青面層結(jié)構(gòu)。由于影響瀝青路面加鋪的因素非常多樣，因此，針對加鋪層的最底層，應(yīng)當控制好最小厚度，同時做好最下一層路面的調(diào)平。此外，城市道路相對比較復(fù)雜，所以在設(shè)計加鋪結(jié)構(gòu)時，必須與施工進程保持呼應(yīng)，如果實際情況有所變化，必須第一時間調(diào)整設(shè)計方案。同時，可以專門設(shè)計行車道中的檢查井，避免出現(xiàn)沉陷病害，保障路面能夠順平的連接。

5 總結(jié)

綜上所述，基于我國城市化進程的不斷加快，城市人口數(shù)量逐年增加，城市道路所承載的壓力也越來越大，如果瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的強度不滿足設(shè)計要求，必然會引起早期病害的出現(xiàn)。因此，無論是新修瀝青路面還是改擴建加鋪瀝青路面，都應(yīng)該做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保瀝青路面的使用壽命。

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