淺談關于高等級公路瀝青路面層間處理技術

摘 要：文章對高級公路的瀝青路面處理工藝的問題進行分析，有以下幾個方面：簡單介紹路面構造的設計目標與方式、分析瀝青路面結構的狀態以及其影響的因素、分析瀝青路面的處理工藝。

關鍵詞：高等級公路；瀝青路面；層間

1 路面結構設計理論

1.1 路面結構設計的目標

對路面結構進行設計的目的就是為了道路在使用時避免出現損壞的現象，看著很輕松的要求，做好卻很難，要求我們在進行路面的結構設計必須將多個角度的問題都想周全，例如：材料、環境、荷載、結構以及經濟方面等，在經過對這些方面的分析與評判之后才能夠確定出性價比高且貼切實際的設計方案出來。具體來說，路面結構的設計有以下3個用來衡量的標準：抗滑、平整與耐用，抗滑根據傳統來說不能歸納在路面結構的設計當中，不過近幾年來我國的高級公路越來越多，汽車運行的速度也有所提升，抗滑對于這個想象來說就顯得很重要了，增強抗滑性能夠進行路面表層的材料設計與選擇來達到目的；平整性是為了減少荷載的沖擊給路面造成的破壞因素，能夠提升運行的舒適度，因為有平整的路面也能起到減少破壞的效果，所以也就能夠達到延長道路壽命的效果；耐用性屬于結構設計里的核心，不管哪種設計方法都是為了達到這個目的，這就需要路面有大的強度以及抗變形的能力，耐用會影響道路使用時間的長短。

1.2 路面結構設計的方法

路面結構設計的方法根據設計機理不同分為三類：基于經驗的設計方法、基于力學的設計方法和基于性能的設計方法：（1）經驗設計法：包括CBR設計法與AASHTO設計法，CBR的設計思想認為路面應提供足夠的質量和厚度從而防止路面層內產生壓力變形，CBR的設計簡單明確，適用于低等級公路的路面結構設計；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面現時服務能力指數，反映了道路使用者對路面質量的評價，評價值在0到5之間；（2）力學設計法：主要包括SHELL設計法和AI設計法，SHELL設計法把路面看做路基、基層與瀝青層三層結構，以厚度、彈性模量和泊松分別表示各層的特征；AI法把路面看成多層彈性體系，各層材料采用彈性模量和泊松比來表征；（3）性能設計法：包括SUPERPAVE設計法和OPAC設計法，SUPERPAVE設計法根據道路的使用性能進行路面和材料的設計，從而達到抗低溫、抗疲勞、抗車轍的目的；OPAC法主要考慮了環境因素和交通荷載因素對路面性能的影響。

2 瀝青路面層間狀態的影響因素

2.1 結構及材料類型影響

假如對材料進行混合使用出現問題可能會導致離析現象的出現，其中最容易出現這種現象的混合料中粒徑粗且有較薄的瀝青層且有三層的鋪筑時，在離析之后因為有很大的間隙，導致沒有辦法阻止路面有水下滲的現象，并且因為另外的原因導致沒有辦法避免裂縫的產生，這樣的話使得雨水滲入現象出現的概率增加了。冬季被冰凍的路面，因為毛細管集聚冰使得在春季融水過多，還有半剛性的路基透油層沒有很好的效果，水都集中在上層的基層表面，因為半剛性的路基沒有透水的效果，使得沒有辦法將水分從基層清除，假如瀝青的路面薄，這樣對瀝青層底部受壓力會更大，這樣就加快了基層面被破壞變成灰漿，嚴重縮短了瀝青層的使用時間。

2.2 施工管理的影響

施工的管理對間層造成的影響也是非常大的，一些施工企業并不在乎施工的質量，在對基層的表面進行清掃打理的時候并不徹底，使得間層的粘結性低下，這樣就會使間層間出現滑動，而且在施工時隨意進行車輛的通行以及對外來車輛并不禁止其通行，這也是造成破壞的一個原因。一些施工企業為了縮減施工的成本，在層面鋪設時不會有酒粘層油這項工序，或是對進行這道工序時采用的量達不到要求以及油膜的不均勻都會使得間層出現粘結的現象。要想對其問題進行解決，就必須加強對其表面的清理工作，發現了不合格以及粗糙的路段及時進行處理，達到了標準的要求后再進行下一步的施工，還有在施工時必須加大對車輛的管理程度，嚴禁車輛在施工時候通行。

2.3 溫度和水的影響

溫度對瀝青的影響是非常大的，使得層間材料隨著溫度的變化而變化，夏天溫度較高的時候，瀝青路段溫度能夠達到六十攝氏度，在這種高溫的情況下再來剪切作業就能夠發現層間，這個時候一定程度的降低了抗剪強度，使得在高溫下，間層材料因受重力的影響損壞程度會更大，所以在對路面層進行設計的時候對間層溫度的影響需要提高重視。此外，水也是重要的影響因素之一，因為半剛性路基并不透水，導致水聚集在基層之上沒有辦法排除，并且瀝青路段間層一般都是使用的有較大空隙率的瀝青混材料，在這個間隙中被水充滿，車輛通行對路面施行的壓力使得水也產生動壓力，導致基層被水沖刷而逐步軟化，基層和瀝青層之間由連續狀的變成滑動狀的。

3 瀝青路面層間處理技術探討

3.1 粘結層材料功能分析

面層和基層結合的地方粘結所使用的材料有較嚴重的受力現象，其中有拉力、壓力、剪應力，此外，因為道路是在自然狀態環境下的。會受到水、溫度、光線等條件的影響，因此，作為粘結用的材料必須有兩個最主要的作用：（1）抗拔作用：因為在汽車運行的時候，輪胎與地面產生的摩擦力會直接影響到間層之間的粘結作用，此外在汽車開動時車后輪胎會有一種真空泵吸的作用，嚴重影響間層之間的粘結性能，因此進行粘結層的施工時就要嚴格控制材料的質量，是否具有抗拔作用，這樣就降低了出現間層分離的情況。（2）抗剪作用：假如抗剪沒什么效果的話，基層與面層間很可能會出現位移、雍包與兩層皮等現象，輕則降低路面使用性能，重則對路面行駛安全造成威脅，因此間層選擇的材料必須有抗剪的作用。

3.2 透層油的作用機理

透油層是有過渡配合的作用，在基層都鋪設上透油層之后，基層就會有了一定效果的滲透作用，滲透下去之后能夠將半剛基層之間的縫隙都填滿，使其形成有特殊構造的一個結構層，這就是偶合層面，偶合層面就是組成基層的成分，降低了基層材料的模量，從而解決了有機結合料到無機結合料之間的粘結問題。透油層的作用主要體現在以下幾個方面：首先提高了路面結構設計的連續性，從多層組合體系轉變成連續組合體系；其次，透油層的作用相當于增加了柔性材料結構層的厚度，從而提高了路面結構的抗變形能力；第三，透油層滲入基層后閉合了基層混合料的開口孔隙，增強了基層抵御水破壞的能力。

3.3 下封層材料的要求

下封層的建立是在有透層的基礎中，有防水封水、加強基層穩定性、減輕基層的反射裂縫造成影響的效果，面層與基層間較好的結合，除去透油層產生的過渡配合外，下封層還起到了粘結的效果。結束了基層的施工之后，澆灑透油層面逐漸下滲到基層，使得基層與下封層更好的進行結合成一個整體，下封層與透層結合在基層的頂面轉變成了一個具有密封性良好的層面，減少了在外部水進入后與內部水的逐漸蒸發，這樣基層能充分的進行水化效果，保障了能夠在最佳的含水量的條件下有很高的強度，使得基層的整體強度有所提高。下封層是使用的材料必須達到以下的標準：（1）黏附性能：對基層的表面的有效粘合是一種保障，避免出現脫皮現象；（2）柔韌性能：對荷載壓感應力與溫度感應力的情況下伸縮不會導致斷裂是一種保障；（3）滲透性能：滲入到半剛性層面能夠有粘結以及加固的效果；（4）成膜性能：在有均勻薄膜的情況下，起到了防水與黏附的作用；（5）工作性能：有很好的貯運效果，保障施工速度。