談半剛性路面的特點

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

談半剛性路面的特點

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

介紹了半剛性路面的力學性質(zhì)，并論述了半剛性路面的材料特性，主要對半剛性路面拌和、攤鋪、壓實、養(yǎng)生等施工質(zhì)量要點進行了闡述，指出半剛性路面具有強度高、整體性好、穩(wěn)定性強等優(yōu)點。

半剛性路面，力學特質(zhì)，材料特性，施工質(zhì)量

1 概述

以路面結構的力學特性和設計方法的相似性作為劃分標準，可將路面形式分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面。半剛性路面一般是由半剛性基層(無機結合料穩(wěn)定基層材料)和鋪筑其上的瀝青面層組成的路面結構，此外也有改善瀝青(水泥)混凝土的性能的半剛性路面。半剛性路面是我國高等級道路最為常見的一種路面形式，其力學優(yōu)點是瀝青面層與半剛性基層剛度相近，可以共同承擔荷載作用，受力協(xié)調(diào)[1-5]，在經(jīng)濟上造價相較柔性基層路面也低廉一些，具體優(yōu)點見表1。本文從力學特性，材料特性，施工質(zhì)量控制要點等三方面來論述半剛性路面的特點，本文研究的內(nèi)容對實際工程設計施工具有重要的意義。

表1 半剛性路面優(yōu)點

2 半剛性路面的特點

2.1 力學性質(zhì)

為了更好的說明半剛性路面的特點，需要將其與柔性路面及剛性路面進行適當?shù)膶Ρ?。由?可知，半剛性路面在力學性質(zhì)上的特點是其路面剛度在柔性路面和剛性路面之間。

2.2 材料特性

半剛性路面與剛性，柔性路面的區(qū)別在于其以無機結合料穩(wěn)定材料作為基層使用。這種材料具有一定的抗拉強度及劈裂強度；外部溫度對半剛性材料強度的產(chǎn)生和加強有較大的影響，環(huán)境溫度越高，半剛性材料之內(nèi)的化學反應就越劇烈和迅速，因此其強度也越大；強度和剛度都隨形成強度的時間而變化，隨時間的增長，強度和剛度都會增加，但不同材料上幅的比率不同，同一種材料在不同區(qū)位的上幅比率也不同，而且結合料的含量越高，時間的影響也越明顯；同時也具有在一定條件下，體積干燥收縮的特性，小粒徑材料成分和礦物含量的多少，土的液限與塑限差值的大小，水泥摻量的多少，混合料的含水量大小，暴露時間的長短，集料的平均顆粒直徑的大小，都會對其產(chǎn)生影響；體積的溫度收縮特性，實驗數(shù)據(jù)表明，選擇溫度收縮性小、抗拉性能好的路面材料可以有效控制半剛性基層溫度收縮裂縫。因此，要根據(jù)本地氣候條件、材料特性等，加強基層材料混合恰當比例的研究工作。

表2 力學性質(zhì)特點

目前，半剛性基層材料在實際運用過程中，主要存在的不足是：若采用不滿足要求的原材料或不恰當?shù)幕旌狭匣旌媳壤O計，半剛性基層容易出現(xiàn)抗裂縫能力不足、抗沖刷能力不足、抗低溫能力不好以及與面層結合能力差等缺陷。因此，采用半剛性路面時，要特別注意其基層的設計施工[2,3]。

2.3 施工質(zhì)量要點

施工質(zhì)量要從拌和，攤鋪，壓實，養(yǎng)生等方面來全面控制。

拌和：要經(jīng)過準確的計量，以保證混合料各級粒徑的分配情況及用量滿足施工混合比例要求，禁止比例的隨意變動。料倉存儲時，要采取適當措施，防止不同粒徑材料混合一處，也不要使用大型的裝載機。拌合使用的水應滿足要求，根據(jù)氣候、運距適當優(yōu)化含水量，材料不應暴露。有切實需要時應從出料口取拌好的混合料，并做相關試驗，以驗證混合料的技術指標。

攤鋪：攤鋪混合料時應盡量杜絕大小粒徑材料彼此分離的情況發(fā)生。調(diào)整攤鋪機的相關技術參數(shù)等。在施工范圍內(nèi)進行混合料攤鋪時，宜連續(xù)施工，不宜間斷。如間斷后材料已開始失去塑性，再開工則應設施工縫。因故超過開始失去塑性的時間的混合料，不宜繼續(xù)采用。施工時取現(xiàn)場的混合料制成圓柱體試件，做7 d飽和抗壓強度試驗，并滿足強度標準要求。攤鋪前對路基特別是路床頂面進行處理。

壓實：壓實是路面基層的強度產(chǎn)生并發(fā)展的階段。用振動壓路機在混合料開始失去塑性之前，將混合料一次碾壓密實，并使現(xiàn)場達到的密度與室內(nèi)標準密度的比值滿足要求。應去除已完全失去塑性仍尚未能碾壓的混合料。檢查現(xiàn)場達到的密度與室內(nèi)標準密度的比值及壓實厚度，應達到符合要求的技術指標。壓路機應緊隨攤鋪機，良好控制平整度，由輕至重避免凹凸不平的情況出現(xiàn)，并確保壓實次數(shù)。禁止施工車輛在正在作業(yè)的層面上急停、急轉等動作。

養(yǎng)生：作業(yè)范圍壓實完成后，檢查現(xiàn)場達到的密度與室內(nèi)標準密度的比值，確保其合格后，應馬上開始養(yǎng)生。對于高速公路基層的養(yǎng)生時間不宜少于7 d，有條件的最好養(yǎng)生14 d以上。

此外，噴灑瀝青前，應將基層表面的松散顆粒和塵土予以清除。為避免表面過于干燥，應先噴灑少量水，再噴灑改性乳化瀝青；噴灑透層油的最佳時間段為：春季養(yǎng)生10 d～15 d后，夏季養(yǎng)生7 d后，下午4點鐘后打開薄膜，第二天早上灑布。石屑不宜撒布太多，以不粘輪為準。

3 結語

1)瀝青面層與基層剛度相近，可以共同承擔荷載作用，受力協(xié)調(diào)，這些優(yōu)點是采用半剛性基層的重要原因。2)力學性質(zhì)上，半剛性路面的剛度在柔性路面與剛性路面之間。3)半剛性基層的材料特性決定了其具有一定的抗拉強度，對外部溫度和齡期較為敏感，還具有干縮、溫縮特性等。如設計、施工過程中不進行有效控制，則容易出現(xiàn)抗裂縫能力不足、抗沖刷能力不足、抗低溫能力不好以及與面層結合能力差等缺陷。因此，在設計施工中應注意“揚長避短”。

[1] 沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2] 熊向輝.高速公路瀝青路面半剛性基層研究[D].西安:長安大學，2007.

[3] JTG D50—2006，公路瀝青路面設計規(guī)范[S].

[4] 李 晗.半剛性基層瀝青路面常見病害分析[J].遼寧省交通高等?？茖W院學報，2011，13(6)：9-11.

[5] 汪 千，唐紅波.論半剛性基層瀝青路面的病害特點及維修途徑[J].民營科技，2011(7)：233.

Principal properties of semi-rigid pavement

Song Ying Zhou Jia

(TianjinMunicipalEngineeringDesignInstitute,Tianjin300051,China)

The paper introduces the dynamic features of semi-rigid pavement, indicates the material features of the pavement, illustrates the construction quality points for the mixing, paving, compacting and maintaining of semi-rigid pavement, and points out the pavement has higher strength, better wholeness and strong stability.

semi-rigid pavement, dynamic feature, material feature, construction quality

1009-6825(2015)07-0156-02

2014-12-26

宋 瀛(1982- )，男，工程師； 周 佳(1983- )，女，工程師

U416.223

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