瀝青路面設(shè)計(jì)中存在問題分析及措施

張亞勤 徐 朝 安 靖

（濟(jì)南市公路管理局，山東 濟(jì)南 250014）

1 瀝青路面設(shè)計(jì)方法中存在的問題

1） 現(xiàn)在運(yùn)用的路面設(shè)計(jì)方法大部分都是依據(jù)國內(nèi)外的使用經(jīng)驗(yàn)，例如:公路等級、選用原材料、氣候等等，來確定路面厚度的數(shù)值以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)組合，但是并沒有定量設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)組合。2） 確定設(shè)計(jì)彎沉值存在不確定性。瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)是以設(shè)計(jì)彎沉值為準(zhǔn)的，這個數(shù)值可以通過報(bào)告中的車輛比例以及交通量計(jì)算出一個數(shù)值，再與公路等級、路面結(jié)構(gòu)類型等相結(jié)合計(jì)算得出。但是，這種取值的計(jì)算方法并不具備定量的分析，非常容易出現(xiàn)變化，穩(wěn)定性較低。3） 材料參數(shù)選擇。在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)單位并不可能依據(jù)路面材料測試來定材料參數(shù)，由于有一些程序不允許，并沒有辦法得到路面實(shí)施階段的第一手材料設(shè)計(jì)單數(shù)，因此，要想確定設(shè)計(jì)參數(shù)，就只能依據(jù)規(guī)范中的來確定。但是，規(guī)范中提供的是范圍值，具體情況具體分析，不同的地區(qū)有著不同的條件，并不是都適合的，在選值方面，就會比較隨意，就留下的施工可以偷工減料的隱患，會對瀝青路面的質(zhì)量造成影響，影響正常使用。4） 在實(shí)際的路面情況中，仍與確定的材料參數(shù)試驗(yàn)條件有著比較大的差異，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也與材料的強(qiáng)度并不相符，施工時(shí)期材料參數(shù)與設(shè)計(jì)時(shí)期的不一樣，有差異，而參數(shù)指標(biāo)與路面使用性能之間的對應(yīng)關(guān)系也沒有明確，會對路面的設(shè)計(jì)造成影響。5） 瀝青混合料類型與結(jié)構(gòu)層厚度不匹配。在設(shè)計(jì)過程中，大多數(shù)時(shí)候選用的瀝青混合料類型與路面結(jié)構(gòu)層厚度下匹配，但有可能出現(xiàn)混合料空隙率比較大、容易離析以及壓實(shí)困難的情況，致使出現(xiàn)水損害問題，而原因就是集料最大粒徑過大，公稱尺寸集料偏多。6） 瀝青混合料級配不盡合理。高性能瀝青路面混合料設(shè)計(jì)引入了限制區(qū)和控制點(diǎn)的概念，并且級配范圍不固定?？刂泣c(diǎn)是級配曲線必須通過的一個范圍，也就是說，按高性能瀝青路面規(guī)定組成礦料級配曲線時(shí)，曲線粗集料的一端必須通過規(guī)定的幾個控制點(diǎn)，限制接近最大粒徑的顆粒數(shù)量。而限制區(qū)是級配曲線不能通過的區(qū)域，即曲線的細(xì)集料不能通過區(qū)域，它的目的主要是為了限制混合料中的砂礫的含量，以避免混合料在鋪筑過程中發(fā)生壓實(shí)問題或抗永久變形能力不足。7） 瀝青路面原材料選用控制不嚴(yán)。瀝青路面的高溫抗車轍性能、耐久性以及低溫抗裂性能都與瀝青材料有著非常直接的關(guān)系。如果面層結(jié)構(gòu)的粗集料的壓碎值沒有達(dá)到規(guī)定的要求，就會在環(huán)境因素的影響下以及行車荷載的反復(fù)作用下被壓碎，降低了抵抗變形性能以及路面抗滑性能。除此之外，花崗石、石英石等酸性巖石對瀝青的粘附性不高，長久以往，比較容易使瀝青膜從集料表脫落，致使集料之間的粘結(jié)力越來越少，直至喪失，從而致使路面發(fā)生破壞。8） 下封層重視不夠。瀝青下封層可具有許多的作用，比如減少基層反射裂縫至面層、擴(kuò)散路面應(yīng)力、封閉路面下滲水等，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是非常重要的一個環(huán)節(jié)。

2 提高路面路用性能可采取的措施

2.1 溫拌瀝青的應(yīng)用

在傳統(tǒng)瀝青之中進(jìn)行拌合會用到熱拌瀝青技術(shù)，當(dāng)其拌合溫度偏高時(shí)會提升瀝青老化速度，進(jìn)而對面層的使用壽命造成影響。在當(dāng)前發(fā)展中，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是以美國為代表的溫拌瀝青技術(shù)的逐漸推進(jìn)，會在瀝青混合料之中放入溫拌劑，實(shí)現(xiàn)發(fā)泡膨脹，提升其接觸面積其使可以在20～30℃的環(huán)境中獲得較好的拌合和易性。降低拌合溫度可以實(shí)現(xiàn)燃料消耗量較少、氣體排放量較低，對環(huán)境友好。根據(jù)現(xiàn)場施工管理人員的經(jīng)驗(yàn)可知，在施工過程中熱拌瀝青混合料容易進(jìn)行壓實(shí)，會在一定程度上提高抗車轍以及抗裂性等，幫助解決熱拌瀝青施工中存在的問題。在對路面結(jié)構(gòu)上面層施工中可以使用溫拌瀝青混合料，下層應(yīng)用溫拌瀝青混凝土，混合料可以使用C 型密級配混合料礦料。瀝青混合料配合比進(jìn)行設(shè)計(jì)中應(yīng)該選擇工程使用的材料。在國家相關(guān)規(guī)定的框架下，進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)，瀝青試驗(yàn)，同實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)確定目標(biāo)配合比的范圍，瀝青混合料密級混合料級配必須符合《城鎮(zhèn)公路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定。

2.2 公路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1） 厚度設(shè)計(jì)。市政公路瀝青路面厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，一方面，應(yīng)該對市政公路的規(guī)范方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，在對其規(guī)劃過程中，一般都會給市政公路瀝青路面結(jié)構(gòu)層的相關(guān)數(shù)據(jù)，其中就包括瀝青層的厚度。另一方面，市政公路瀝青路面結(jié)構(gòu)中一些其他設(shè)計(jì)指標(biāo)也會為厚度的確定提供相關(guān)依據(jù)，幫助后續(xù)施工來進(jìn)行參考。比如說結(jié)構(gòu)的剛度以及強(qiáng)度，要求對市政公路的具體規(guī)劃年限進(jìn)行分析和考慮。2） 防裂設(shè)計(jì)。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，防裂設(shè)計(jì)也是其中十分重要的內(nèi)容。要合理選擇材料的應(yīng)力吸收層，將其控制在20～25mm 的范圍中，在進(jìn)行施工中應(yīng)該選擇改性瀝青，有效降低裂縫的概率，合理設(shè)計(jì)聚酯土工布粘層，提升材料的抗裂減震的功能，尤其是在市政公路在進(jìn)行后期應(yīng)用中，其對車輛碾壓再荷抗性較好。

3 結(jié)語

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到整個公路工程建設(shè)的質(zhì)量，無論是對前期的施工指導(dǎo)，還是運(yùn)營中各種病害的預(yù)防與控制，都起著非常重要的作用。