張彬
(沈陽市公路規(guī)劃設計院,沈陽 110168)
我們把瀝青、集料、礦粉等按照特定的比例進行配比而形成的混合物稱為瀝青混合材料。它的組成結構形式主要有以下幾種類型:
第一,懸浮密實型。該類型混合料黏性較強,有很強的強度、低溫性能強,但是在很多情況下其穩(wěn)定性較弱。比如AC-I材料,其設計原理是按最大密實構造進行的,屬于連續(xù)性級配,其不管是強度還是穩(wěn)定性都較好,由于其空隙率低、密度較強等特點被廣泛地應用到中、下面層設計中,可是其抗耐磨較低,在高溫環(huán)境下,穩(wěn)定性較差。在超載、高負荷、高溫度工作環(huán)境下易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。
第二,骨架空隙型。這種結構呈現(xiàn)的是主骨料比較高、輔料少,使空隙不能被充分地補實,這些特點共同構成了這種結構,使其穩(wěn)定性較高,吸音成效突出,多被用于磨耗層,可是配料間的黏性較差、抗持久性較弱、抗水損害性較低。
第三,骨架密實型。該類型的構成是以粗集料為主構架,其他材料再進行充實填補,其黏度、抗磨損阻力、穩(wěn)定性較高,并且其抗高溫、水損害性較突出,是相對較好的結構類型。如SMA材料是密實度較強,抗高溫、穩(wěn)定性較強,增強了對車輛負荷負擔的責任,一般比較常用于上面層的使用。
雖然在普通的基建工程、建設程序中很難做到準確的土基模量的確定,但是在實際工程中仍然需要對其進行有效的事前估量,雖然對其的確定受到路基填料、壓實質量等方面的影響,但是應當請相關部門對其進行研究并指導,按照實地承載板的勘測數(shù)據(jù)進行有效的確定。
由于每個地區(qū)的季節(jié)系數(shù)各異,因此應當在相關部門的領導下對施工地區(qū)進行勘測研究,并準確地得出本地區(qū)的實際參考數(shù)據(jù),來指導工程的施工工作。
對于不同級別的路面標準,要求的設計指標是不同的。對一、二級的路面來講,按瀝青混凝土的拉應力以及路面回彈彎沉值等作為參考要求,而三、四級路面的設計指標是按路表面設計彎沉值來進行的。不管哪種級別指標的設計都是以各類車型的軸載為參考的。路面結構的設計要充分考慮車輛的軸載大小,要能適合多種車輛對道路質量的要求,要增大其使用壽命周期。對軸載進行預估是在實地調查的層面上進行的,在路面設計調查時已經(jīng)有了一個最大的軸載數(shù)據(jù),可是預估的軸載要比這個數(shù)據(jù)大,并且在設計期間對該數(shù)據(jù)的調查一定是在與實際情況相結合的基礎上進行的。我們要把實地調查出來的數(shù)據(jù)按照要求的標準轉換成當量周次,以此來確定道路的交通等級。
目前嚴重缺乏對交通量進行的有效測量數(shù)據(jù),資料的失真性比較嚴重,很多情況下對超載和實載率的調查都沒集合本地車輛的實際運行情況來測定,帶有一定的隨意性。由于數(shù)據(jù)的無效性,使得道路使用壽命的測量毫無意義。因此,相關管理部門要加強交通量有效數(shù)據(jù)的測量工作,加大投入,請具有權威性的科研機構進行有效的測量和研究,從而確保數(shù)據(jù)的準確性,為設計部門提供有效的參考作用。
合理地選擇路面結合類型具有非常實際的作用,是保障路面功能正常使用的基礎,在滿足基本工程施工均勻性的基礎上,其強度必須要能夠滿足未來道路承載力的實際需求。在對面層類型進行選擇時,要依據(jù)當?shù)氐脑牧稀⑻鞖馇闆r以及交通情況等來進行有效的選擇,對上、中、下面層要根據(jù)路面要求的實際情況來選擇合適的瀝青混合料結構。筆者認為上面層易選擇SMA類型,中、下面層易選擇AC-20I、AC-16I類型。
如果瀝青含量過高就會導致瀝青面層出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象,如果油石比過大會嚴重地降低瀝青砼的抗變形能力?;旌狭系脑O計不合理是造成這種現(xiàn)象的主要原因。因此現(xiàn)在很多設計中都采用馬歇爾試驗方法來進行,該理論是將雙面各級實50次所得的最大密實度的瀝青用量作為最佳瀝青用量。根據(jù)相關調查資料顯示,由于公路的大型車輛以及超載現(xiàn)象的不斷發(fā)生,使實驗室的實驗密實度明顯地低于實際路面中的數(shù)據(jù),同時也會出現(xiàn)空隙率高于實際路面的數(shù)據(jù)。可想而知,室內對瀝青用量的測量數(shù)據(jù)肯定會高于實際路面的要求。因此,筆者建議在對瀝青用量進行合理設計時,要加大實驗的次數(shù),這樣才能使得出的數(shù)據(jù)更有準確性。
我們知道對瀝青路面破壞較嚴重的就是排水問題沒有得到有效的解決,因此在路面設計中一定要考慮排水問題,要防止水流入結構層。當出現(xiàn)積水時,要及時有效地排出,要采用暗管排水方法來防止中央分隔帶處的水滲入路面結構層。在實際設計中,我們也可以設計路面排水層或是防水層來進行有效的防水設計。
就目前來看,很多公路的面層壓實度都比較差,不是壓實不勻稱就是壓實度不符合要求,使瀝青砼出現(xiàn)局部空隙較大的情況,這樣很容易造成水的流入,會出現(xiàn)車轍、配料松落等情況,筆者建議路面的上層不能出現(xiàn)低于97%的壓實度情況,其他兩層的壓實度必須高于96%。
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