關于半柔性路面試驗設計及效果分析

馬艷男，李勁薪

(貴州省公路工程集團有限公司)

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關于半柔性路面試驗設計及效果分析

馬艷男，李勁薪

(貴州省公路工程集團有限公司)

摘要：主要通過分析半柔性路面的試驗設計及效果充分驗證半柔性路面在高溫穩定性、水穩定性、耐磨耐油耐疲勞及使用年限方面的性能優勢。

關鍵詞：材料；半柔性；優勢；效果；穩定；經濟

1半柔性路面試驗設計以及效果

1.1　國內外半柔性路面試驗

國外在上個世紀中期就開始研究半柔性路面建設，該技術最早投入研究是在法國，并于1954年在飛機跑道做耐熱試驗。之后這種路面形式在日本的道路建設中經過試驗而被廣泛應用，隨著半柔性路面的性能優勢的體現，越來越多的國家開展了半柔性路面的建設。我國也開始注重對半柔性路面的研究與應用，并取得理想成效。根據路段的交通特點、超載情況、車轍及油污現象和養護施工能力等因素選擇試驗地點，其中包括京珠北高速公路等。

1.2　試驗注意點

半柔性路面試驗項目有路面材料的選擇，其中包括母體瀝青混合料和需要灌入的水泥膠漿，水泥膠漿以水泥為主要成分，根據實際情況摻入其他，比如減水劑、膨脹劑、粉煤灰等材料。另外，對半柔性路面進行高溫、低溫以及水穩定性試驗時要注意瀝青混凝土基體的大孔隙通過率的范圍、路面材料的設計等問題。

其中路面材料的不同設計會導致路面的應力結構情況有所差異。半柔性路面設計不同的厚度，水泥膠漿滲透的深度，各種原材料的使用比例及路面中層面之間的粘結情況會形成路面不同的內部應力分部狀況，通過對路面結構的敏感性分析得到不同承載位置。

1.3　具體試驗設計

選擇國道長度約為1km的彎道路段作為試驗路面，由于半柔性路面與普通瀝青路面的結構特點相似，因此可根據普通瀝青路面的設計規范對試驗路面進行建設。該試驗路段是在原來的瀝青路面上增加鋪設，加鋪的厚度為9~10cm，不改變原來的路面寬度。該路段由于車流大、超載嚴重導致多處路段出現裂縫、車轍等狀況。

1.4　效果分析

(1)材料要求

材料選擇時往往無法兼顧各種性能，因此需要優先考慮某一性能，然后盡可能滿足其他性能體現的要求。在進行半柔性路面建設時選擇符合要求的原材料是非常重要的。上述我們了解到半柔性路面是將水泥膠漿填充到開級配瀝青混合料的多孔隙中。而基體瀝青混凝土中包括粗集料、瀝青、細集料、填充物料等。

瀝青路面對所需要的粗集料的要求占比重至少達到91.2%且不能超過92.2%，因此粗集料的選擇至關重要，集料性質方面要求強度、形狀、磨耗度、粘附性及表面紋理符合標準。其中形狀方面最好選擇立方體、棱角較多的，注意其中細長、扁平顆粒含量符合標準，不得超過20%。另外，由于繁重的交通流量，考慮道路的負載能力，強度不夠的路面容易失去穩定性。

瀝青在瀝青混合料中要求占比重不低于3.6%且不能超過4.6%，選擇瀝青型號時應該考慮建設路段的受力條件和當地氣候、混合料的類型、具體施工辦法及時間等因素。

對于細集料要選擇堅硬的、接近立方體且無雜質的材料，一般可采用人工砂、天然砂或者石屑。瀝青混凝土中的填充料考慮水穩定性因素不能選擇太細的礦粉，但是太粗的填料會使材料之間的相互擠嵌作用不能完全發揮，因而不利于性能改善。另外，孔隙對瀝青混凝土也有一定的要求，正常情況下規定孔隙率需高于25%但是不能高于30% 。

對于灌入的水泥膠漿，要求水泥為主要成分，另外可根據施工路段的具體情況摻入強塑劑、水、摻粉等。

(2)應用技術要求

半柔性路面建設需要一定的施工技術，其中包括基體開級配瀝青混凝土和水泥膠漿的材料配制，要求不同材料的比例符合規定，攙和及鋪設、碾壓溫度符合標準。另外，水泥膠漿澆注過程中要滿足一定的綜合強度、抗滑性能及紋理深度等要求。其中。可以通過在膠漿表面撒沙或者在充分滲透后用硬質掃把刮去部分膠漿提高抗滑性能。

1.5　分析半柔性路面的效果

通過檢測試驗路段的彎沉度得到半柔性試驗路面的整體承載能力，加鋪半柔性路面后路面的承載能力得到大幅提升。通過檢測鉆芯可以確定半柔性試驗路面的強度及厚度是否符合標準，即水泥膠漿是否達到一定的深度。

平整度是指路面促使車輛發生振動高度改變的表面特征，她直接關系到車輛的舒適程度。依照具體規程要求用直尺檢測半柔性路面的平整度可以得到半柔性路面因為加鋪的水泥膠漿而有所提高。

路面的動穩定度包括高溫穩定性和疲勞性，路面的抗滑能力體現安全系數。在半柔性路面現場選取試件試驗，用擺式摩擦儀檢測抗滑能力，通過試驗可知半柔性路面具有良好的高溫穩定性及抗滑能力。

2優勢分析

通過試驗得知半柔性路面的溫度穩定性、路面泛油的抗水性、耐疲勞性能及耐油蝕性、低溫抗裂性以及長久耐用性相對傳統瀝青路面都有極大的提高。夏季高溫導致瀝青粘度降低，在車輛載荷的作用下普通瀝青路面容易形成車轍、波浪等問題，大大降低了普通瀝青路面的耐久性，從而影響行車舒適性。

半柔性路面提高了普通瀝青路面的承載能力，減弱超載對路面的影響，提高了耐用性，增加了路面使用年限。另外，使得路面早期傷害相對較少，降低了養護費和維修費。又因為瀝青的價格越來越高，而水泥價格低廉，且半柔性路面材料和施工技術要求比普通瀝青路面低，節約了運營成本。

加油站附近建設半柔性路面可以彌補普通瀝青路面耐油腐蝕能力差的特性。另外，水泥膠漿可以調色，且容易著色，因此可以根據不同的使用目的和景觀路段要求施工彩色半柔性復合路面的道路，以增加美觀度。

參考文獻：

[1]潘大林，張肖寧，王樹森.半柔性路面基體瀝青混合料的設計方法[J].中南公路工程,2000,1(8).

[2]許強.半柔性路面材料設計方法研究[J].城市道橋與防洪.2010,10,06 (8).

[3]張益明,鄒健.半柔性路面試驗設計與效果評價[J].廣東交通職業技術學院學報.2006,1 (9).

[4]王偉鵬.半柔性復合路面材料與結構研究[J].長沙理工大學.2012,3 (7).

收稿日期：2015-02-13

中圖分類號：U416.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0050-01