市政道路工程瀝青路面設(shè)計探討

1、<p>　　市政道路工程瀝青路面設(shè)計探討</p><p>　　摘要：本文以市政路橋工程瀝青路面的設(shè)計為切入地點，從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料設(shè)計、防反射裂縫設(shè)計及排水設(shè)計四個方面探討了市政路橋工程瀝青路面的設(shè)計方案。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：市政；路橋工程；路面；設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p>

2、;<p><b>　　前言 </b></p><p>　　在市政路橋工程的建設(shè)中，瀝青砼路面以其平整、無接縫、耐磨以及養(yǎng)護簡單的優(yōu)點成為工程項目優(yōu)先選擇的路面結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于各規(guī)模的工程實踐中。然而，由于材料、技術(shù)、管理等主觀因素的制約，以及城市天氣、環(huán)境等客觀因素的影響，市政路橋瀝青路面使用過程中出現(xiàn)的病害現(xiàn)象逐漸增多，大大縮短了路橋路面的使用壽命，造成工程建設(shè)經(jīng)濟效益的降低

3、。因此，提高市政路橋工程瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量是目前市政路橋工程建設(shè)中應(yīng)加強的重要環(huán)節(jié)，本文主要以市政路橋工程瀝青路面的設(shè)計為切入地點，探討了加強瀝青路面設(shè)計質(zhì)量的策略。 </p><p><b>　　1.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 </b></p><p>　?。?）路面厚度設(shè)計 </p><p>　　首先，確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計指標。根據(jù)道路設(shè)計規(guī)范，選定路基和路

4、面各項設(shè)計參數(shù)及路面使用性能指標。其次，根據(jù)市政路橋工程規(guī)范要求推薦的路面結(jié)構(gòu)以及工程實際，擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案，并保證各結(jié)構(gòu)層應(yīng)盡量按強度和剛度自上而下逐層遞減的規(guī)律安排，同時合理選擇相鄰結(jié)構(gòu)層之間的模量比。最后，計算各結(jié)構(gòu)層厚度。結(jié)合工程建設(shè)任務(wù)設(shè)計書及路面交通需求，在合理確定路面等級的基礎(chǔ)上，計算設(shè)計出設(shè)計年限內(nèi)的路面彎沉值。然后根據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度。并保證厚度值能夠滿足結(jié)構(gòu)整體剛度與瀝青層或半剛性基層、底基層疲勞開裂的要求

5、。同時，對路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力進行驗算。 </p><p><b>　　具體設(shè)計方法： </b></p><p>　　設(shè)計彎沉值指標。在雙圓荷載作用下，輪隙中心處路表彎沉值應(yīng)小于等于路面設(shè)計彎沉值。拉應(yīng)力指標。柔性基層瀝青層層底和半剛性材料基層、底基層底面的最大拉應(yīng)力應(yīng)小于等于該結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力。瀝青混凝土面層材料的最大剪應(yīng)力應(yīng)小于或等于該結(jié)構(gòu)層材料的容許抗剪強度

6、。 </p><p>　?。?）減少半剛性基層瀝青路面收縮開裂和防射裂縫的措施 </p><p>　　在半剛性基層上設(shè)置應(yīng)力吸收層或鋪設(shè)經(jīng)實踐證明有效的土工合成材料。瀝青應(yīng)力吸收層是采用粘結(jié)力大、彈性恢復(fù)能力很強的改性瀝青做成砂粒式或細粒式瀝青砼的薄層結(jié)構(gòu)，一般為20mm～25mm。該薄層結(jié)構(gòu)具有空隙率小、不滲水、變形能力大、抗疲勞能力強的特征，具有較好地防止防射裂縫的效果。②聚酯土工布粘

7、層是在灑熱瀝青或改性瀝青、改性乳化瀝青后，布設(shè)長絲無紡聚酯土工布，經(jīng)輪胎壓路機碾壓使瀝青向上浸漬形成具有減裂、防水、加強層間結(jié)合的作用的粘結(jié)層，可以有效的控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫現(xiàn)象。 </p><p><b>　　2、材料設(shè)計 </b></p><p>　?。?）基層材料設(shè)計 </p><p>　　基層直接遭受大氣因素的影響雖比面層要小，

8、但仍可能經(jīng)受地下水和通過面層滲入雨水的侵蝕，交通荷載作用下動水壓力作用，則加大了水對基層破壞作用，因此基層結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性、良好的抗沖刷性，以減少典型的路面水損壞。與此同時，基層還應(yīng)具有良好的抗干縮、溫縮性能，以減少反射裂縫病害。 </p><p>　　基層材料應(yīng)具有適當(dāng)?shù)哪Ａ?，設(shè)計模量的取值不同意味著不同的材料?；鶎幽Ａ刻r可能造成面層層底的彎拉應(yīng)力太大，產(chǎn)生彎拉疲勞破壞；模量太大可能造成面層內(nèi)的剪應(yīng)

9、力太大，產(chǎn)生剪切疲勞破壞，故基層材料的模量最好與面層相近。 </p><p>　　目前常用的基層材料有：半剛性基層材料（水泥、石灰、粉煤灰穩(wěn)定類）；柔性基層材料（瀝青混合料、級配碎、礫石）；剛性基層（貧混凝土）。 </p><p>　　柔性基層雖具有全壽命周期成本相對較低等優(yōu)點，由于初期投資較大，且在現(xiàn)行規(guī)范下，難以達到驗收標準等原因，目前還未達到大面積推廣使用的階段。剛性基層比較適合于重

10、載交通，但其接縫處的處理及瀝青面層反射裂縫的防治一直是個難題，限制了其的應(yīng)用。因此，國內(nèi)高等級道路常用的半剛性基層。目前國內(nèi)普遍采用的半剛性基層材料為二灰穩(wěn)定粒料和水泥穩(wěn)定粒料。 </p><p><b>　　面層材料設(shè)計 </b></p><p>　　瀝青上面層須具有足夠的耐久性，并滿足以下要求：集料具有足夠的紋理深度，面層具有適當(dāng)?shù)臉?gòu)造深度；具有很強的高溫抗變形能

11、力；具有足夠的低溫韌性；具有足夠的強度；具有擴散荷載的能力，能抵抗荷載的重復(fù)剪切作用和其他自然環(huán)境的疲勞作用；具有很強的抗水作用能力。瀝青路面面層宜選用SMA、AC-C和OGFC瀝青混合料。 </p><p>　　SMA混合料路面高溫、低溫以及抗疲勞性能均比較好，還擁有優(yōu)越的抗滑性能與降噪功能，其綜合技術(shù)性能最好。但SMA類瀝青混合料的施工質(zhì)量控制方面要求嚴格，其單位成本最高，但由于其使用壽命長、分攤到使用周期的

12、時間成本并不高。近些年來SMA類瀝青混合料在高等級道路路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，其施工質(zhì)量控制也得到了較大的提高。 </p><p>　　Sup混合料路面具有良好的抗變形能力，但其施工控制較復(fù)雜，試驗檢測儀器很貴，若采用傳統(tǒng)的檢測方法則不能很好的控制混合料質(zhì)量。 </p><p>　　AC型瀝青混合料施工均勻性好，能明顯改善面層抗車轍能力，經(jīng)實踐證明，使用效果良好。且AC型混合料的施工要求相

13、對而言較低，有利于施工質(zhì)量的控制。AC型混合料又分為粗型（C型）和細型（F型）。粗級配是以粗集料為主，具有表面粗糙，構(gòu)造深度大，抗車轍、變形的性能較好等特點，適用于多雨炎熱、交通量較大地區(qū)的表面層。中、下面層也可用粗級配瀝青混合料，以增強抗車轍能力，但施工應(yīng)注意加強壓實。細級配因集料較多，施工和易性較好，水穩(wěn)定性、低溫抗開裂及抗疲勞開裂性能等較好。但是，其表面致密，構(gòu)造深度較小，可用于抗疲勞結(jié)構(gòu)層或干旱少雨、交通量較少、氣候嚴寒地區(qū)的道

14、路。 </p><p>　　OGFC是開級配瀝青混合料，路面的特點是可以提高雨天行車安全性，降低交通噪音、防止路面積水、改善道路環(huán)境，可以有效改善城市環(huán)境，提升城市品位，但由于孔隙率大，其抗老化性能、耐久性能相對較差，而且路面被泥土、雜物等堵塞后，很難清洗，會逐漸失去排水功能，另外，為改善OGFC類瀝青混合料的抗老化性能和疲勞耐久性能，國內(nèi)外通常采用價格非常昂貴的高粘瀝青。 </p><p&g

15、t;　?。?）層間結(jié)合設(shè)計 </p><p>　　路面基層和面層之間的結(jié)合設(shè)計，對加強瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的整體粘結(jié)具有重要的作用。其設(shè)計方案：一種是在上文論述的在路基層與面層之間設(shè)計應(yīng)力吸收層。另一種是在路面基層與面層之間設(shè)置防水粘結(jié)層，粘層油采用噴灑型PCR陽離子改性乳化瀝青。防止超載車帶來的路面層間脫層、推移和擁包等病害的產(chǎn)生，保證路面完整性，從而大幅提高路橋尤其是橋梁、陡坡、彎道和重載路面的使用壽命。 <

16、;/p><p>　?。?）材料配合比設(shè)計 </p><p>　　瀝青混合料配合比設(shè)計。一是目標配合比設(shè)計階段。優(yōu)選材料、礦料級配、最佳OAC，供拌和機確定冷料倉的供貨比例、進料速度及試拌使用。二是生產(chǎn)配合比設(shè)計階段。確定各熱料倉的配合比，供拌和機控制室使用。三是生產(chǎn)配合比檢驗階段。通過試拌試鋪，確定施工溫度；機械組合；施工工藝；虛鋪系數(shù)；生產(chǎn)用標準配合比和最佳油石比；建立鉆芯法與核子儀的檢測密

17、度的相關(guān)性。四是確定級配允許波動范圍，確定路面混合材料的設(shè)計參數(shù)。 </p><p>　　基層材料配合比設(shè)計。一是級配設(shè)計。主要利用公路工程級配設(shè)計軟件可對公路瀝青路面、水泥混凝土路面的面層、基層等各骨料的級配根據(jù)規(guī)范要求進行配合比設(shè)計。二是混合料最大干密度和最佳含水量設(shè)計。主要采用表面振動壓實儀法對混合料的最大干密度和最佳含水量進行確定。三是混合料抗壓強度設(shè)計。主要根據(jù)立方體抗壓強度的標準值對混合料抗壓強度進行

18、設(shè)計。 </p><p><b>　　4、排水設(shè)計 </b></p><p>　?。?）路基排水設(shè)計 </p><p>　　首先，保證路基排水溝渠的布置應(yīng)與橋涵位置相配合。在設(shè)置橋涵時，應(yīng)考慮到路基排水的需要，致使各處排水溝渠的水流能盡快地排泄出去。同樣，在布置路基排水溝渠時，也應(yīng)根據(jù)橋涵布置的情況，確定各溝渠排引的方向及出水口的位置。其次，將

19、截水溝設(shè)置于路基的上側(cè)山坡上對即將流入地表的水進行攔截。并將邊溝設(shè)置于路基兩側(cè)，排除道路表面的水。最后，將截水溝、邊 溝等水流，用排水溝引排到指定的低地、河溝或橋涵等處。 </p><p>　?。?）路面排水設(shè)計 </p><p>　　雙坡排水和單坡排水是城市道路路面排水的主要方式。當(dāng)具備較寬的車行道寬度條件時，可設(shè)計雙坡排水方式，按一定的距離將雨水口設(shè)置于道路兩側(cè)對路面水進行收集，從而有

20、效將地表水在道路表面的徑流時間減少，并將水迅速排除。 </p><p>　　（3）路面結(jié)構(gòu)內(nèi)排水設(shè)計 </p><p>　　一是將乳化瀝青下封層設(shè)置于在路面面層和基層之間，及時將通過縫隙向下滲入的水分沿封層表面向道路兩側(cè)排走。二是設(shè)置排水層。將排水墊層設(shè)置于在路基以上、路面結(jié)構(gòu)以下位置，攔截將由上部滲透下來的地表水，起到隔水、防水作用。 </p><p><b

21、>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]林增忠.市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量若干問題與對策[J].福建建筑.2008(03) </p><p>　　[2]謝道權(quán).市政道路瀝青路面水損壞原因分析與對策研究[J].工程與建設(shè).2008(04) </p><p>　　[3]黃宗偉.淺述市政道路瀝青路面裂縫的成因及防治[J].技術(shù)與市場.2010