碾壓混凝土剛性基層長壽命路面設計

蒲江云

（武漢市政工程設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023）

從實際情況來看，雖然在“強基薄面”基礎上修建的半剛性基層瀝青路面可以從整體上提高路面結構的抗變形能力。但是，這一路面在使用了一段時間之后，會出現(xiàn)大面積的病害，比方說裂縫、破碎等。隨著使用年限增加，這種路面就會出現(xiàn)嚴重病害，需要進行翻修。為了能夠減少這些病害，碾壓混凝土剛性基層長壽命路面的設計理念也開始提出，并得到了應用。

1 關于剛性基層長壽命路面的設計內容

1.1 路面結構層的設計

從實際情況來看，所謂的碾壓混凝土剛性基層瀝青路面，其實通常由兩個部分共同組成，一是瀝青混凝土面層，二是碾壓混凝土基層。瀝青混凝土面層主要是起到功能層和結構層這兩個方面的作用。而碾壓混凝土剛性基層，作為主要的受力結構層，參與到路面的整體工作當中。在進行路面結構層設計的時候，需要根據(jù)實際情況來明確碾壓混凝土結構層的強度指標要求。碾壓混凝土剛性基層長壽路面的設計極限狀態(tài)，通常會以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂情況來表示。為了確保碾壓混凝土剛性基層的使用壽命，通常會用到兩面層或者是三面層的瀝青結構。若是用到了三面層瀝青面層結構，當碾壓混凝土作為基層工作的時候，所具有的抗折強度一般按不小于3.0MPa進行控制。而若是采用了兩層瀝青面層結構，那么就需要確定累積標準軸載作用次數(shù)，之后再驗算綜合疲勞荷載。得到的綜合疲勞荷載值，就是碾壓混凝土抗折強度控制的基礎。

1.2 原材料混合比的設計

與傳統(tǒng)的混凝土配合比設計方法不一樣的是，碾壓混凝土的配合比設計主要采用的是絕對體積法。在使用這種方法過程中，所用到的基本原理就是：新拌混凝土的體積，往往會等于混凝土中各種混合材料的實體積與空氣體積之合，然后按照這一原理，通過一系列的計算，就可以得到各種混合材料的用量，從而明確碾壓混凝土的原材料混合比。而在計算原材料混合比的過程中，還可以使用正交試驗法，然后再選擇3個不同的因素，分別是水量、級配以及水泥用量。其中，每一個因素，都需要選定3個水平，然后再根據(jù)相關的正交表來安排具體的試驗方案，通過一定的試驗次數(shù)來取出各個參數(shù)中較為合理的取值。

2 關于碾壓混凝土剛性基層長壽命路面的施工技術

在傳統(tǒng)碾壓式混凝土的生產(chǎn)過程中，通常是利用強制式水泥混凝土拌合方式來進行的。從某個角度來說，這種生產(chǎn)方式雖然常見，但是卻會耗費大量的成本，而且也并不高效。在現(xiàn)代社會中，為了能夠更好地降低碾壓混凝土的生產(chǎn)成本，也為了能夠更好地推廣和應用碾壓混凝土剛性基層，完成碾壓混凝土剛性基層長壽命路面的施工，某些施工單位也開始使用水穩(wěn)拌合設備來生產(chǎn)碾壓混凝土。

2.1 拌合

在生產(chǎn)碾壓混凝土的過程中，水穩(wěn)拌合設備的應用，可以對施工過程中所用到的各種材料都進行分別計重。這樣一來，就可以充分地控制碾壓混凝土的級配。借助這一設備，還可以將混凝料的用水量誤差控制到1%以內。在使用這種水穩(wěn)拌合設備的過程中，通常會采用到連續(xù)拌合的方式。由于瀝青混合料的拌合時間相對來說比較短，所以還應該盡可能地采用2級攪拌，或者將拌合樓的拌缸軸承長度控制在4m以上。

2.2 運輸

由于這種混凝土在拌合過程中用到的水分比較低，混合料比較松散。不管是在裝車的過程中，還是在運輸?shù)倪^程中，都需要做好相應的措施，比方說加蓋防護罩、采用覆蓋物等等，以此來防止混合料中的水分揮發(fā)。在運輸?shù)臅r候，通常應該選用大噸位的自卸車，并且將運輸時間控制在30分鐘以內，盡最大的可能保證混凝土的質量。

2.3 攤鋪

攤鋪碾壓混凝土基層技術，與攤鋪水穩(wěn)碎石基層所用到的技術比較相近。在攤鋪碾壓混凝土時，應該確保攤鋪機的起步足夠平穩(wěn)、緩慢。在攤鋪過程中，還應該確保螺旋布料器內的料位高度穩(wěn)定在中心軸以上葉片的三分之二處。之后，在計算出合理的攤鋪速度，確保能夠實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定供料，實現(xiàn)均勻攤鋪，從而確保這些混合料都具有同樣的預壓實密度。

2.4 碾壓

在水穩(wěn)廠拌式碾壓混凝土基層施工過程中，碾壓是其中最為重要的環(huán)節(jié)之一。從實際情況來說，當確定混凝土的配合比之后，那么混凝土在硬化之后的強度，也就主要取決于混凝土的密實程度。由于這種碾壓混凝土屬于感應性材料，所以應該選用大噸位的壓路機來進行碾壓。尤其是單鋼輪大壓路機，碾壓的效果更是非常明顯。

2.5 養(yǎng)護

養(yǎng)護，是確保混凝土強度的必要環(huán)節(jié)。尤其是本身水分就比較少的碾壓混凝土，更是需要好好養(yǎng)護，以免造成水分損失，影響到強度。一般來說，在碾壓工序完成之后，就應該及時用薄膜覆蓋，并且在連續(xù)的一周之內，都需要每天進行兩次灑水養(yǎng)護。

3 結語

總而言之，碾壓混凝土剛性基層長壽命路面是一種新型的路面結構形式。這種路面結構不僅施工簡單，而且還具有經(jīng)濟耐久的優(yōu)勢。但是，為了能夠在最大的程度上保證這一路面的使用壽命，還應該充分地做好路面設計和施工。