市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)探討

【摘要】針對(duì)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(duì)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(duì)提出級(jí)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。

【關(guān)鍵詞】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(jí)配碎石粒料與瀝青穩(wěn)定隨時(shí)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(jí)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(jí)配碎石的過渡層約在15-18cm范圍內(nèi)為最佳。而且級(jí)配碎石施工的一個(gè)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(huì)使瀝青層厚度增加，同時(shí)能夠避免貫穿性裂縫的產(chǎn)生，而此時(shí)路面的裂縫主要集中在路面表層。因此，通過對(duì)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(jí)配碎石基層對(duì)抗車轍性能不會(huì)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(jí)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(huì)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(huì)增多，反之，如此厚度的瀝青路面結(jié)構(gòu)并不會(huì)對(duì)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)?，F(xiàn)階段，國內(nèi)柔性基層路面的瀝青厚度相對(duì)較薄一些，通常在6——12cm范圍內(nèi)，尤其是對(duì)二、三級(jí)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(shí)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(jí)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(shí)，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(huì)破壞路面的水穩(wěn)定特性；除此之外，瀝青混合材料對(duì)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(shí)，并不是簡單的把半剛性基層更換成柔性基層即可，而是對(duì)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(huì)增加瀝青厚度，同時(shí)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(huì)獲得良好的應(yīng)用效果。這樣一來，才會(huì)延長瀝青路面使用期限。

2、級(jí)配碎石柔性基層結(jié)構(gòu)配合比

2.1原材料

對(duì)于級(jí)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(duì)級(jí)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(jí)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(shí)根據(jù)技術(shù)要求，嚴(yán)格對(duì)碎石各項(xiàng)指標(biāo)予以審核。并且，要保證集料的清潔，同時(shí)按照規(guī)格大小要求予以存放。

2.2碎石級(jí)配

要保證級(jí)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(jí)配碎石基層材料的級(jí)配組成。通常情況下，密實(shí)的連續(xù)級(jí)配可獲得良好的密實(shí)度，這樣級(jí)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(duì)級(jí)配影響最大的一個(gè)因素是公稱最大粒徑。它直接決定著級(jí)配骨架，如果公稱最大粒徑越大，那么CBR值相應(yīng)也會(huì)非常大。如果粒徑非常大，也會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象，反而會(huì)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(shí)級(jí)配碎石的強(qiáng)度以及抗離析能力最好。

3、級(jí)配碎石基層施工常用的方法

級(jí)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(jí)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(dòng)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(duì)級(jí)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(shí)，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(jí)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(jí)配碎石含水量處在最佳狀態(tài)。

3.2混合料攤鋪

在攤鋪級(jí)配碎石混合材料時(shí)，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(shí)兩臺(tái)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(shí)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(duì)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(jí)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(jí)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(jí)配碎石基層壓實(shí)度的提升稱為提升級(jí)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(duì)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(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[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.

作者簡介

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。