瀝青路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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摘要：在對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)方法中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，闡述了瀝青路面設(shè)計(jì)流程，包括搜集整理資料、完成路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較與選擇、確定合理的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)考慮，從而確保瀝青路面設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；設(shè)計(jì)方案；結(jié)構(gòu)

1瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題包括：相關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)瀝青路面使用過(guò)程中可能存在的病害無(wú)法進(jìn)行有效控制，對(duì)可能引起路面病害的相關(guān)機(jī)理沒(méi)有進(jìn)行充分的分析與了解，特別是車輛超載等方面的因素對(duì)瀝青路面的損壞沒(méi)有及時(shí)把控，造成瀝青路面無(wú)法達(dá)到預(yù)期的使用年限。很多類似的路面病害是受不同因素影響造成的，如果在設(shè)計(jì)中僅僅發(fā)現(xiàn)了半剛性瀝青路面在強(qiáng)度、整體性能、經(jīng)濟(jì)性等方面的優(yōu)勢(shì)，沒(méi)有考慮到與瀝青路面結(jié)構(gòu)間的連接比較薄弱、潮濕環(huán)境中無(wú)法及時(shí)對(duì)表面水進(jìn)行排除等缺陷，都可能引起設(shè)計(jì)上的缺陷。如果僅僅依據(jù)力學(xué)參數(shù)來(lái)控制路面，會(huì)存在一定的盲目性。半剛性基層路面在我國(guó)公路中占據(jù)的比重很大，相關(guān)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也更多地傾向于發(fā)揮半剛性基層的優(yōu)點(diǎn)，并沒(méi)有充分考慮到其可能存在的缺陷。

2瀝青路面設(shè)計(jì)流程

2.1搜集整理資料

一般情況下，設(shè)計(jì)工作開(kāi)始之前需要對(duì)包含地質(zhì)條件、氣溫、濕度、水文等在內(nèi)的項(xiàng)目所在地實(shí)際環(huán)境因素、項(xiàng)目范圍內(nèi)存在的相關(guān)建筑情況、項(xiàng)目的交通量、設(shè)計(jì)年限、交通組成情況等方面開(kāi)展調(diào)查，搜集整理相關(guān)資料，提升設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。

2.2完成路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

在路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)過(guò)程中，要在充分考慮公路工程實(shí)際需求以及項(xiàng)目所處地區(qū)的氣候環(huán)境、地質(zhì)水文條件的基礎(chǔ)上來(lái)確定路面適合的基本結(jié)構(gòu)類型，選擇需要應(yīng)用的材料；要對(duì)帶有地域特性的筑路材料有充分的了解，在設(shè)計(jì)中明確材料的特性，并標(biāo)注相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出不同的組合方案，結(jié)合實(shí)際施工條件選擇最適用的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)測(cè)算得到公路使用過(guò)程中可能需要承受的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載、彎沉情況以及半剛性底基層所承受的拉應(yīng)力，核算出路面厚度。結(jié)合路面厚度計(jì)算結(jié)果來(lái)計(jì)算基層上面層、瀝青碎石上基層所產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，根據(jù)計(jì)算結(jié)果以及拉應(yīng)力的大小與特點(diǎn)，結(jié)合基層的實(shí)際功能特性，確定最終的面層結(jié)構(gòu)類型。

2.3不同設(shè)計(jì)方案選擇

選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)，除了需要考慮設(shè)計(jì)方面的因素，還需要綜合考慮技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)層面的因素，結(jié)合瀝青路面設(shè)計(jì)及養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不同方案建成后需要投入的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用進(jìn)行估算，同時(shí)預(yù)估每個(gè)方案的全部費(fèi)用成本，選擇綜合成本低的方案。另外，選擇方案還需要考慮瀝青路面施工過(guò)程中建設(shè)方對(duì)工程提出的具體要求，綜合各個(gè)方面的因素，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。

3瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

3.1面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1.1面層

目前公路施工時(shí)選用的瀝青面層施工技術(shù)一般包括稀漿封層、瀝青混合料冷拌、瀝青混合料熱拌、瀝青貫入式四種。其中瀝青混合料熱拌更多應(yīng)用在二、三級(jí)公路路面以及柔性基層與調(diào)平層等。

3.1.2基層與底基層

在確定基層與底基層具體厚度時(shí)需要綜合考慮公路的實(shí)際交通量大小、施工中使用材料的力學(xué)性能以及應(yīng)力擴(kuò)散效果，壓實(shí)機(jī)械是否能夠開(kāi)展有效作業(yè)等各方面的因素。一般而言，為了更好地開(kāi)展后續(xù)的施工管理與質(zhì)量控制，不同的結(jié)構(gòu)層施工時(shí)選用的材料都不能差別太大。

3.1.3墊層

粗砂、礦渣、煤渣、砂礫等粒料通常用來(lái)作為墊層材料，如果使用粗粒土，還會(huì)借助水泥、石灰粉、煤炭以及石灰煤渣等材料來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定，墊層一般會(huì)保持與路基同樣的寬度，厚度應(yīng)超過(guò)15cm。對(duì)于地下水較淺的路基，施工過(guò)程中應(yīng)該做好相應(yīng)的排水措施，同時(shí)避免墊層材料對(duì)地下水等產(chǎn)生污染。

3.2結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合設(shè)計(jì)

半剛性基層瀝青路面容易出現(xiàn)反射裂縫或者收縮裂縫，需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇密實(shí)型骨架時(shí)，把控好施工材料中細(xì)料、結(jié)合料以及水分含量，如果條件允許，盡可能增加瀝青面層的厚度，同時(shí)，還可以在半剛性基層上增加應(yīng)力吸收層，應(yīng)力吸收層一般可以通過(guò)鋪設(shè)改性瀝青吸收膜或者能夠承受高溫的合成材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)提升路面不同結(jié)構(gòu)層之間的緊密度來(lái)強(qiáng)化路面的整體結(jié)構(gòu)性能，有效規(guī)避層間可能出現(xiàn)的滑移問(wèn)題，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中可以采用在不同的層面之間添加黏層瀝青，一般情況可以灑布0.3~0.6.kg/m2的改性瀝青或者乳化瀝青，還可以將稀釋瀝青、乳化瀝青、液體瀝青等在基層上進(jìn)行灑布以形成透層瀝青，灑布數(shù)量應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定，充分發(fā)揮透層瀝青的滲透性能，滲入系數(shù)保持在3~6mm。下封層設(shè)置在半剛性基層上方，封層的厚度通常大于6mm，采用瀝青單層表面處理或者用改性瀝青稀漿。在新舊瀝青層以及瀝青層與水泥混凝土板之間都需要灑布黏層瀝青。如果設(shè)計(jì)中出現(xiàn)雙層的半剛性基層，則還需要采用碾壓、連續(xù)攤鋪等施工工藝。

4結(jié)語(yǔ)

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到整個(gè)公路工程建設(shè)的質(zhì)量，無(wú)論是對(duì)前期的施工指導(dǎo)，還是運(yùn)營(yíng)中各種病害的預(yù)防與控制，都起著非常重要的作用。因此，在瀝青路面設(shè)計(jì)過(guò)程中要全面把控各種設(shè)計(jì)因素，積極主動(dòng)借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的瀝青路面設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐成果，與實(shí)際情況相結(jié)合，確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性與適用性。

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[3]宋健民，白鵬飛，管曉晴.半剛性基層瀝青路面反射裂縫建模分析[J].公路工程，2017（3）：40-44.

作者：曹博仁 單位：河北建太工程設(shè)計(jì)有限公司