試論我國瀝青混凝土道路結(jié)構(gòu)的設計要點

文/陳春楊 中國大連國際合作（集團）股份有限公司 遼寧大連 116000

試論我國瀝青混凝土道路結(jié)構(gòu)的設計要點

文/陳春楊 中國大連國際合作（集團）股份有限公司 遼寧大連 116000

從國內(nèi)的道路工程項目的建設情況進行分析和總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)因為瀝青混凝土路面具有負荷承重強度高、緩沖變形能力優(yōu)良、耐久性能和防水性能穩(wěn)定等特性，而被優(yōu)先選擇適用于道路工程項目的施工過程中。下文中，筆者將從個人道路工程項目參與管理實踐經(jīng)驗進行總結(jié)和分析，說明國內(nèi)道路工程項目中瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)施工設計的應用優(yōu)勢、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計的種類。

瀝青混凝土路面施工技術(shù)；配料；基層底基層墊層

一、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計在道路項目工程中的優(yōu)勢與缺陷分析

在國內(nèi)的道路工程項目的施工管理中，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)通常由路面層和連接層組成，其中路面層通常設定在三十五毫米，而連接層通常設定在四十五毫米，該種路面結(jié)構(gòu)的設計優(yōu)勢如下：首先，能夠確保路面結(jié)構(gòu)的承重負荷性能高，滿足城市繁忙、使用率高的交通運輸和交通通行需求；其次，瀝青混凝土路面具有硬度高、密度高、清潔干凈、吸光性良好、敷設一體化不存在斷開等特性，能滿足交通車輛高速行駛的需要；第三，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)擁有良好的延展彈性能力，能夠通過自身結(jié)構(gòu)調(diào)整并緩解交通運輸中產(chǎn)生的壓力和破壞力，從而實現(xiàn)降低車輛通行噪音，保護通行車輛輪胎、零部件不受損害，有效減少了企業(yè)個人在交通運輸項目上的成本支出，提高了城市的經(jīng)濟效益。第四，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計的優(yōu)勢還在于良好的防水和耐久性能，能夠有效延長道路的使用壽命和期限。最后，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計的施工可以完全由機械設備完成，施工過程便于操作，道路的后期維護和保養(yǎng)也便于進行。與此同時，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計也存在一定程度上的缺陷，例如受到施工技術(shù)應用和施工質(zhì)量影響和瀝青原材料的性能品質(zhì)影響，路面施工結(jié)束后往往會產(chǎn)生開裂、塌陷、強度弱、密度低等一系列問題和危害，極大程度的降低了道路工程的施工質(zhì)量，增加了對通行車輛的不當損耗，提高了交通運輸過程中的安全隱患和事故風險，減少了城市道路交通的經(jīng)濟收益。因此在瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計過程中，施工單位及其施工管理人員應當對路面結(jié)構(gòu)設計方案加強管理，結(jié)合瀝青混凝土材質(zhì)的性能進行分析，把握好瀝青混凝土路面不同結(jié)構(gòu)層之間的硬度和及強度差異，按照路面強度從上往下逐漸降低的施工方法，調(diào)整好瀝青混凝土路面不同結(jié)構(gòu)層之間的間隔距離，不能因為間隔距離的增加而不當降低結(jié)構(gòu)層應有的厚度。并且，在施工過程中需要對臨近的路面結(jié)構(gòu)層在受力作用后的應力、應變比值進行判斷。舉個例子，在寒冷的天氣環(huán)境中，需要將瀝青混凝土冷縮的事由考慮進去，采取措施防止混凝土路面裂縫的產(chǎn)生；在降水豐富或者氣候潮濕的天氣環(huán)境中，需要將瀝青混凝土路面的防水性能考慮進去，做好路面結(jié)構(gòu)層之間的防水措施，各結(jié)構(gòu)層面之間應該留有足夠的間隔以減弱對降水和降溫的不良影響。

二、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工設計要點分析

1.瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)配料設計要點

在瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的設計方案制定過程中，需要考慮到道路工程施工現(xiàn)場的周邊天氣環(huán)境影響、交通運輸特點和通行車輛特點等相關(guān)因素，從而分析道路工程所需要載荷車輛通行作用力大小，判斷基層、底基層和墊層各結(jié)構(gòu)層之間的應有間隔和厚度。確保施工后瀝青混凝土路面具備強度高、密度高、防滑、防水和耐久性能好等優(yōu)勢，能夠有效應對寒冷環(huán)境和高溫環(huán)境，不產(chǎn)生裂縫、不發(fā)生融化和塌陷。瀝青道路的中間和下部結(jié)構(gòu)層在鋪設過程中應當注意防水性能的需求，并做好硬度、密度性能上的管理，防止瀝青混凝土路面在敷設后產(chǎn)生塌陷問題或者受到炎熱高溫環(huán)境的影響變形。瀝青混凝土路面的配料設計建議使用多層次復合結(jié)構(gòu)，每個層次路面彼此間相互支持，如果需要在基礎水平上進一步加強瀝青混凝土路面的性能質(zhì)量，可以通過加強瀝青路面上部結(jié)構(gòu)層、中部結(jié)構(gòu)層的配料調(diào)整措施，達到設定的性能目標。

2.瀝青混凝土的基層、底基層、墊層設計要點

瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)中的基層作用是承擔由路面交通傳遞的負荷重量，因此基層需要具備的基礎性能是高強度的、耐久性能數(shù)值高的載荷能力。盡管路面結(jié)構(gòu)基層所使用的配料方式有所不同，其硬度和密度屬性也存在一定程度上的差異，但其承重負荷的施工管理標準是一致的。在瀝青混凝土路面的底基層施工設計中，底基層的承重負荷性能標準較基層數(shù)值可以有所降低，起到間接承重的作用。最后是瀝青混凝土結(jié)構(gòu)中的墊層設計，其設計要點為加強防水性能、抗凍抗寒性能、抗腐蝕性能等等。

三、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計的種類分析

典型的路面結(jié)構(gòu)有:半剛性基層瀝青路面、柔性路面、剛性基層瀝青路面、混合式瀝青路面。半剛性基層中，水泥穩(wěn)定集料類、石灰粉煤灰穩(wěn)定集料類材料適用于各級公路的基層、底基層。冰凍地區(qū)、多雨潮濕地區(qū)，石灰粉煤灰穩(wěn)定集料類材料宜用于高速公路、一級公路的下基層或底基層。石灰穩(wěn)定類材料宜用于各級公路的底基層，以及三、四級公路的基層。半剛性基層的優(yōu)點是整體剛度較強，面層的厚度可以適當減薄，瀝青面層因荷載引起的裂縫破壞較少。而半剛性基層的缺點是本身的收縮裂縫難以避免，如面層沒有足夠的厚度，基層的橫向收縮裂縫在使用初期即會反射至瀝青面層，形成較多的橫向開裂。剛性基層適用于重交通、特重交通及運煤、礦石、建筑材料等的公路工程。剛性基層主要采用低等級混凝土修筑基層混凝土板，板上修筑瀝青面層。其缺點與半剛性基層基本相同。柔性基層的優(yōu)點是應力、應變傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順利，結(jié)構(gòu)排水順暢，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。柔性基層的缺點是基層本身剛度較低，瀝青面層將承受較多的荷載彎矩，同樣交通荷載作用下，瀝青面層應采用較厚的結(jié)構(gòu)層。

綜上所述，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設計的要點是，通過優(yōu)化、合理的施工設計策略，加強道路工程的施工質(zhì)量，體現(xiàn)路面在負荷承重強度高、緩沖變形能力優(yōu)良、耐久性能和防水性能穩(wěn)定等方面的優(yōu)勢，為城市交通運輸系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供有力保障。

[1]邊昶暉.基于法國規(guī)范的瀝青混凝土路面設計方法[J].中外公路.2010，(01).

[2]徐鷗明,韓森,高巍,高世君.永久性瀝青混凝土路面設計指標及標準[J].公路.2010，(03).