市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)探討

房磊

安徽省淮南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 232000

市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)探討

房磊

安徽省淮南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 232000

針對目前半剛性路面在使用過程中逐漸暴露出裂縫嚴(yán)重、車轍破壞、抗水害能力差、使用壽命短等問題。文章作者結(jié)合自身多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)對市政道路柔性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)予以詳細(xì)分析，并且對提出級配碎石柔性基層結(jié)構(gòu)的配合比設(shè)計(jì)及施工方法，最后得出結(jié)論市政道路柔性基層瀝青路面可大范圍予以推廣使用。

市政道路；柔性基層；瀝青路面；結(jié)構(gòu)；探析

1、關(guān)于市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特征探究

柔性基層材料與半剛性基層材料有一定的區(qū)別，集中表現(xiàn)咋材料構(gòu)成以及穩(wěn)定性等方面。通常來說，柔性基層材料指的是級配碎石粒料與瀝青穩(wěn)定隨時等混合料基層。這樣便把柔性基層路面的結(jié)構(gòu)和半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特性相互補(bǔ)充，而且這已經(jīng)成為避免瀝青路面結(jié)構(gòu)早期被破壞的一種有效技術(shù)。經(jīng)過大量實(shí)踐結(jié)果證明：柔性基層瀝青路面除具有良好承載力之外，它的耐久性與穩(wěn)定性也十分的穩(wěn)定。

1.1 大大減少瀝青路面反射裂縫出現(xiàn)

級配碎石基層的鋪設(shè)可以大大減少瀝青路面因溫度的變化出現(xiàn)的裂縫，從根本上改善路面性能，以全面提升路面使用年限。然而，根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外發(fā)展情況分析，一般來說，級配碎石的過渡層約在15-18cm范圍內(nèi)為最佳。而且級配碎石施工的一個重要技術(shù)則是保證材料清潔，且內(nèi)部不能含有泥土，從而保證柔性基層有良好的嵌擠能力。除此之外，選擇瀝青穩(wěn)定碎石基層，必然會使瀝青層厚度增加，同時能夠避免貫穿性裂縫的產(chǎn)生，而此時路面的裂縫主要集中在路面表層。因此，通過對面層的維護(hù)便能快速恢復(fù)路面的應(yīng)用功能。

1.2 減少瀝青路面車轍數(shù)量

鋪設(shè)級配碎石基層對抗車轍性能不會產(chǎn)生較大的影響。這是因?yàn)闉r青層厚度較大，使碎石表層壓力得以降低，而且也可在級配碎石層以下，鋪設(shè)一層穩(wěn)定土，這樣一來，既能夠增強(qiáng)路基土整體強(qiáng)度，而且又減輕路基頂面垂直應(yīng)力，防止瀝青路面出現(xiàn)較大的結(jié)構(gòu)性變形，所以，柔性基層并不會增加路面車轍數(shù)量。此外，碎石基層的鋪設(shè)盡管使瀝青厚度增加，但這并不代表車轍數(shù)量會增多，反之，如此厚度的瀝青路面結(jié)構(gòu)并不會對車轍數(shù)量產(chǎn)生任何的影響，而且所有現(xiàn)象都不能證明結(jié)構(gòu)性車轍的出現(xiàn)。現(xiàn)階段，國內(nèi)柔性基層路面的瀝青厚度相對較薄一些，通常在6——12cm范圍內(nèi)，尤其是對二、三級道路建設(shè)來說，其厚度在2.5——5cm范圍內(nèi)。因?yàn)r青層的厚度較薄，因此瀝青層底部的彎拉應(yīng)變力較大，在較大荷載作用下極易使路面出現(xiàn)疲勞，以至于出現(xiàn)網(wǎng)裂破壞。由此看來，難以保證柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，所以，必須重新認(rèn)識市政道路柔性結(jié)構(gòu)。

1.3 有效延緩瀝青路面水損壞

另外，級配碎石基層的鋪設(shè)還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)路面排水能力。這是由于瀝青穩(wěn)定碎石基層的力學(xué)性和瀝青表層性能相接近。而且瀝青厚度的增加使得路面結(jié)構(gòu)受力變得十分均勻。與此同時，瀝青層空隙率十分的穩(wěn)定，可保證水分由基層順利排出，不會破壞路面的水穩(wěn)定特性；除此之外，瀝青混合材料對水分變化并不是十分敏感，從而減少了反射裂縫以及干縮裂縫的產(chǎn)生，不能使路表層積水滲透到路面結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，最終有效避免路面結(jié)構(gòu)的水損壞的影響。

1.4 厚度確定

在利用柔性基層結(jié)構(gòu)時，并不是簡單的把半剛性基層更換成柔性基層即可，而是對各層厚度進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)整，尤其是瀝青厚度要結(jié)合不同區(qū)段交通量大小進(jìn)行確定，通常在20——25cm范圍內(nèi)。而有些地區(qū)柔性基層因鋪設(shè)罩面，因此，會增加瀝青厚度，同時瀝青路段的承載力也不斷在增加。在此情況下，路面使用性能、穩(wěn)定性以及耐久性等較好，至少在20——40年以內(nèi)未曾進(jìn)行過結(jié)構(gòu)性大修的現(xiàn)象。再結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)分析，在一些重要路段當(dāng)中，只有在保證瀝青層厚度的前提下，才會獲得良好的應(yīng)用效果。這樣一來，才會延長瀝青路面使用期限。

2、級配碎石柔性基層結(jié)構(gòu)配合比

2.1 原材料

對于級配碎石混合料的配置來說，通常是選擇多種不同粒徑大小的碎石以及石屑攪拌而成。另外，原材料技術(shù)性將直接對級配碎石基層的整體性強(qiáng)度以及穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。因此，為級配碎石基層獲得較好強(qiáng)度以及剛度，材料最好選用石灰?guī)r碎石，同時根據(jù)技術(shù)要求，嚴(yán)格對碎石各項(xiàng)指標(biāo)予以審核。并且，要保證集料的清潔，同時按照規(guī)格大小要求予以存放。

2.2 碎石級配

要保證級配碎石取得較好嵌擠力、達(dá)到高強(qiáng)度要求以及良好透水性的一重要因素是控制好級配碎石基層材料的級配組成。通常情況下，密實(shí)的連續(xù)級配可獲得良好的密實(shí)度，這樣級配碎石的CBR、抗變形能力都得到了增強(qiáng)。根據(jù)大量研究資料證明：對級配影響最大的一個因素是公稱最大粒徑。它直接決定著級配骨架，如果公稱最大粒徑越大，那么CBR值相應(yīng)也會非常大。如果粒徑非常大，也會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，反而會降低混合料的密實(shí)度以及強(qiáng)度。通常來說，混合料粒徑為31.5mm，此時級配碎石的強(qiáng)度以及抗離析能力最好。

3、級配碎石基層施工常用的方法

級配碎石瀝青路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度主要取決于結(jié)構(gòu)的組成，而結(jié)構(gòu)形式和成型工藝也有緊密關(guān)聯(lián)，因此，級配碎石柔性基層瀝青路面而言，路面使用性能也能夠借助施工工藝調(diào)整予以提升。現(xiàn)階段，路面壓實(shí)工藝主要以振動壓路機(jī)為主，但是，因輪胎壓路機(jī)噸位持續(xù)在增加，因此，壓實(shí)法遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)際生產(chǎn)發(fā)展要求。因此，在混合料配置過程中，要全面考慮和碾壓工藝相作用，以便最終形成良好的結(jié)構(gòu)。因此，詳細(xì)的施工工藝包含以下幾點(diǎn)：

3.1 混合料攪拌

為保證混合料更便于控制，使攪拌更均勻，最好運(yùn)送到中心站進(jìn)行集中攪拌，而且在施工階段要對級配構(gòu)成的變異性予以控制。而且，在施工階段，要用攪和機(jī)，確保機(jī)器處在良好的運(yùn)行狀態(tài)。同時，還要結(jié)合碎石材料粒徑科學(xué)、合理的調(diào)整葉片直徑。在進(jìn)行上料過程中，還需要配制裝載機(jī)，這樣才能保證混合料滿足級配要求。此外，在攪拌階段，還必須結(jié)合各地區(qū)溫度、濕度等加入一定量的水分，這樣可確保碾壓級配碎石含水量處在最佳狀態(tài)。

3.2 混合料攤鋪

在攤鋪級配碎石混合材料時，最好選用雙機(jī)聯(lián)合梯隊(duì)予以攤鋪。而且在進(jìn)行攤鋪之前，還要結(jié)合具體的施工現(xiàn)場的具體情況，事先在下基層灑上水，這樣可保證下基層頂面的濕潤。此外，雙機(jī)聯(lián)合梯隊(duì)之間的間距最好控制在10-20cm范圍內(nèi)，同時兩臺機(jī)器軌道相互重合約30-60mm。一般情況下，攤鋪速度最好控制在1.5m/min，此時和拌合機(jī)生產(chǎn)力相互匹配。除此之外，在進(jìn)行攤鋪過程中，要設(shè)置專人對攤鋪機(jī)局部出現(xiàn)的離析現(xiàn)象予以合理的處理，保證攤鋪平面的整齊。

3.3 混合料碾壓

級配碎石成型的最后一道施工工序即為碾壓。而且此道施工工序非常重要。另外，級配碎石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可通過嵌擠、鎖結(jié)、細(xì)小集料填充獲得良好的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度。所以，級配碎石基層壓實(shí)度的提升稱為提升級配碎石強(qiáng)度的一有效手段。

4、結(jié)語

柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)要必須合理選定路面原材料，并且加強(qiáng)對材料的存放于管理，提升路面施工質(zhì)量。這樣一來，才能使瀝青路面獲得良好的穩(wěn)定性與耐久性，全面發(fā)揮出社會效益。

[1]孫立軍等.瀝青路面結(jié)構(gòu)行為理論[M]上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2005.

房磊（1983-），男，安徽淮南人，淮南市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院市政一室主任工程師。