【摘要】本文主要是根據(jù)目前我國瀝青混凝土路面在設計中存在的問題進行研究探討,并以此為基礎提出相應的改進對策,本文論述了溫拌瀝青混凝土路面施工的準備工作,闡述了溫拌瀝青混凝土路面施工的技術方法,最后闡述溫拌瀝青混合料施工接縫的處理和質(zhì)量控制方法,以及溫拌瀝青混凝土在生活中的應用實例。
【關鍵詞】瀝青混凝土 路面 設計 施工 應用
一、溫拌瀝青混凝土路面的設計方法
1.1 經(jīng)驗設計方法
CBR方法和AASHTO方法是經(jīng)驗設計方法中最具代表性的兩種方法。
1.1.1 CBR設計方法
第二代路面設計方法中的代表主要是CBR設計方法。美國公路管理局在1929年的時候提出了土的道路工程分類方法,主要是PRA法,美國加州工程師Porter也在1929年提出了CBR的路面設計方法,到現(xiàn)在為止CBR設計方法仍然是美國聯(lián)邦航空局的機場路面設計方法。
1.1.2 AASHTO設計方法
AASHTO方法以路面能夠為車輛提供的服務水平作為是否合理的關鍵依據(jù)之一,相對于其他的設計方法來說是巨大的進步。同時考慮了PSI在整個使用壽命中的衰變,應該說是全壽命周期分析方法在路面設計中應用的雛形。這一點在AASHTO隨后的版本中都得到了充分體現(xiàn)。
1.2 力學經(jīng)驗法
自從1962年召開第一次瀝青混凝土路面結構設計國際會議之后,世界上很多國家和地區(qū)都采用了理論法或者是理論法和經(jīng)驗法兩者相結合的方法來進行瀝青混凝土路面的結構設計。路面結構分析理論一般采用的是Burmister的彈性層狀理論體系。力學經(jīng)驗法首先分析了路面結構在荷載和環(huán)境的作用下所產(chǎn)生的力學反應量,利用在力學反應量和路面性能之間建立起來的性能模型,按設計要求來設計路面的結構。
二、我國瀝青混凝土路面設計中存在的問題
2.1 結構類型選擇不當
在潮濕多雨的地區(qū),采用了 AK 型上面層設計結構,空隙率比較大,下雨后,水分容易滲入面層內(nèi),如果中、下面層采用的是 AC-Ⅰ型相對空隙率小的結構,水分就會聚集在上、中面層之間,使上面層長時間的浸泡在水中,則會導致路面松散、出現(xiàn)坑洞等損毀;反之若在中層面和下面層用 AC-Ⅱ型設計結構,水分則會直接滲入到基層,基層結構長時間浸泡在水中,會導致松散、唧漿,使整個路面結構遭到破壞,危害更嚴重。大量的實踐調(diào)查資料表明,瀝青路面早期的破壞其主要原因為水損害。
2.2 下封層重視不夠
瀝青下封層的作用是封閉路面以下滲水、擴張路面應力、加強面層與基層的連接以及減輕基層反射裂縫到達面層等等,是路面結構非常重要的設計環(huán)節(jié)。 而現(xiàn)今路面設計中對此環(huán)節(jié)不夠重視,對封層的合理設計與施工要求方面的工作還沒有真正實施。
2.3 路面排水系統(tǒng)不完善
路面表層排水不暢,設施不完善,積水滯留時間過長到致使水分滲入到路面內(nèi)部結構;路面結構層的抗水損害性不強,水穩(wěn)性差。
2.4瀝青混合料類型與結構層厚度不匹配
設計中所選擇的瀝青混合材料的類型往往與路面結構層的厚度不相符,原因是集料粒徑的最大值超標,公稱尺寸范圍內(nèi)的集料過多,所以導致混合料離析、不易壓實、空隙率過高等問題,從而贊成了早期水損害這一問題。
三、提升公路瀝青混凝土路面設計的有效對策
3.1做好公路瀝青路面設計的面層選擇
3.1.1 上面層選擇
SMA因為有良好的低溫抗開裂、高溫抗車轍、抗滑性及耐久性,可做為路面上面層結構的首選。但由于其造價較高,所以在應用上有很大的限制。雖然 SMA 相對于AC、AK以及Superpave在建設中的一次性投資要高,但有調(diào)查研究顯示SMA路面相對于AC、AK 以及Superpave路面在使用壽命上可以延長2到4成,所以SMA路面在綜合經(jīng)濟效益方面要高于其它普通的瀝青混凝土路面。使用SMA路面還可有效提高路面的服務質(zhì)量,減少油耗、輪胎磨損以及機件損壞,提高車速及駕駛的舒適性,有效減少交通事故,減少運營支出等等,在高溫、重載、車流量大的情況下SMA的產(chǎn)生的效益更加明顯.因此,在我國的公路運輸重要的主干線建設上SMA路面結構具有極大的優(yōu)勢。
3.1.2中、下面層選擇
Superpave高性能瀝青混凝土路面的優(yōu)勢在于其高溫抗車轍性能,混合料低溫抗開裂性能較好,除此以外,因為其空隙率較小,抗水損害性能也相對較強,所以適合作為高速公路的中、下面層,尤其適合重載較多的高速路。
3.2 選用原材料質(zhì)量要過關
瀝青材料的質(zhì)量對路面的低溫抗裂性、高溫抗車轍性以及耐久性有著非常直接的關系,要選擇使用優(yōu)質(zhì)的瀝青,瀝青既要滿足規(guī)范的要求,還要盡量提高指標要求。
四、瀝青混凝土路面施工準備
4.1 瀝青材料的準備
瀝青材料的加熱應該采用導熱油,溫度要調(diào)節(jié)到能夠使拌和的瀝青混合料出廠的溫度要求,并且要保證能夠按照均勻溫度把瀝青材料源源不斷地從貯料器輸送到拌和機里,還有就是不應該使用那些正在起泡或者過熱老化的瀝青膠結材料。
4.2 集料的準備
為了能夠保證集料之間不會相互混雜,要求不同規(guī)格的集料在堆放的時候應該隔離開來。集料堆場最好能夠搭棚,如果不能搭棚的話至少要將細集料用油布進行覆蓋,避免集料被淋濕。集料進場后最好在料堆頂部平臺卸料經(jīng)推土機推平之后,鏟運機從底部按照順序豎直裝料,這樣能夠減小集料的離析。集料在送進拌和設備時的含水量不能夠超過1%,烤干用的火焰要調(diào)節(jié)適當,避免烤壞和熏黑集料。干燥滾筒拌和機出料時的混合料含水量不能超過1%。
4.3 瀝青混合料拌和設備
瀝青混合料的拌和設備最好采用自動拌制的間歇式拌和機,拌和機要滿足以下要求:①總拌和能力必須能夠滿足施工進度的要求。②自動控制要求。拌和設備要能夠一擰開關或一按按鈕就可以調(diào)整配合比,定時卸出一盤混合料,還應該具有裝備溫度計以及保溫的成品貯料倉和二次除塵設備。③拌和機應配備集塵器,其構造應能把按規(guī)定要收集的全部或部分材料消解掉或均勻地送回熱料提升器上,而不讓有害粉塵逸散到空氣中去。
五、瀝青混凝土的應用
溫拌瀝青混合料是指利用在瀝青中添加輔助材料,從而實現(xiàn)在120°C左右均勻瀝青和拌合級配骨料,獲得的成品瀝青混合料與170°C熱瀝青混合料性能相近,是一種新型的瀝青混合料。溫拌瀝青混合料技術的成功應用,實現(xiàn)了公路建設中資源成本的節(jié)約,同時也降低了對環(huán)境的污染,成為近年來瀝青路面材料領域又一項很有前景的新興技術。2008年的時候江西省交通運輸廳在長大隧道——武吉高速九嶺山險道路面攤鋪中首次成功的運用了Evotherm溫拌瀝青混合料技術,在同一年年底,昌樟高速公路的冬季養(yǎng)護施工中也成功的應用了該技術鋪筑了冬季溫伴施工的試驗段,到目前為止已經(jīng)在昌樟、瑞贛等多條高速公路上進行了試驗和應用。
六、總結
溫拌瀝青混合料路用性能良好,施工工藝簡單方便,運用好該技術需要克服的只是觀念問題,同時公路建設管理部門和施工單位也需要一個認識過程。公路瀝青混凝土路面的設計是否合理是公路對應的面層、各類基層以及墊層共同組成的路面結構能否合格的關鍵,所以在實際的公路路面設計中,必須要做到設計出的瀝青混凝土路面表面光滑、行車舒適且養(yǎng)護容易,只有這樣才有利于公路瀝青混凝土路面的廣泛使用。
參考文獻
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