試論我國瀝青混凝土道路結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

陳春楊

摘 要：就我國當(dāng)下的道路施工工程現(xiàn)狀而言，經(jīng)過總結(jié)可以看出瀝青混凝土路面具有負(fù)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。因此本文的研究基于個人道路工程項目參與管理實踐經(jīng)驗，通過相關(guān)的總結(jié)與分析，探討國內(nèi)道路工程項目中瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)施工設(shè)計的應(yīng)用優(yōu)勢，重點論述瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的種類。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面施工；混凝土耐久性；基層底基層墊層

1 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)定在35毫米，而連接層通常設(shè)定在45毫米，該種路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)勢如下：第一，能夠確保路面結(jié)構(gòu)的承重負(fù)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；第二，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(shè)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(hù)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(jì)效益；第四，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)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；第五，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的施工可以完全由機械設(shè)備完成，施工過程便于操作，道路的后期維護(hù)和保養(yǎng)也便于進(jìn)行。與此同時，瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計也存在一定程度上的缺陷，例如受到施工技術(shù)應(yīng)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，極大程度降低了道路工程的施工質(zhì)量，增加了對通行車輛的不當(dāng)損耗，提高了交通運輸過程中的安全隱患和事故風(fēng)險，減少了城市道路交通的經(jīng)濟(jì)收益。因此在瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，施工單位及其施工管理人員應(yīng)當(dāng)對路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案加強管理，結(jié)合瀝青混凝土材質(zhì)的性能進(jìn)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降低結(jié)構(gòu)層應(yīng)有的厚度。并且，在施工過程中需要對鄰近的路面結(jié)構(gòu)層在受力作用后的應(yīng)力、應(yīng)變比值進(jìn)行判斷。

2 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計要點分析

2.1 瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)配料設(shè)計要點

在瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)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(yīng)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(yīng)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(shè)過程中應(yīng)當(dāng)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(shè)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(shè)計建議使用多層次復(fù)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(chǔ)水平上進(jìn)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(dá)到設(shè)定的性能目標(biāo)。

2.2 瀝青混凝土的基層、底基層、墊層設(shè)計要點

瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)中的基層作用是承擔(dān)由路面交通傳遞的負(fù)荷重量，因此基層需要具備的基礎(chǔ)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(fù)荷的施工管理標(biāo)準(zhǔn)是一致的。在瀝青混凝土路面的底基層施工設(shè)計中，底基層的承重負(fù)荷性能標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計，其設(shè)計要點為加強防水性能、抗凍抗寒性能、抗腐蝕性能等等。

3 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)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(dāng)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(yīng)力、應(yīng)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(yīng)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(shè)計的要點是，通過優(yōu)化、合理的施工設(shè)計策略，加強道路工程的施工質(zhì)量，體現(xiàn)路面在負(fù)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。

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（作者單位：中國大連國際合作（集團(tuán)）股份有限公司）