摘要:半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)被廣泛的應(yīng)用于市政道路中,但隨著車流量的增加、重型車輛的增加,路面的裂縫、車轍等病害越發(fā)嚴(yán)重,為此,本文對柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)勢與應(yīng)用價(jià)值、指標(biāo)的確定與關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行了介紹,并以某市政道路建設(shè)為例,對柔性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。旨在為柔性基層瀝青路面的推廣應(yīng)用起到促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:市政道路;柔性基層;瀝青路面
現(xiàn)階段,柔性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)廣泛的應(yīng)用于市政道路中,柔性基層瀝青路面的應(yīng)用,使我國的市政道路路面結(jié)構(gòu)型式變得更加多樣化,能夠適應(yīng)我國各地區(qū)不同的自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件與交通量。柔性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定是該技術(shù)得以有效應(yīng)用的重要組成,也是該技術(shù)得以推廣的關(guān)鍵。
一、柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)勢與應(yīng)用價(jià)值
瀝青路面是由墊層、底基層、基層與面層等結(jié)構(gòu)組成的,通常將瀝青路面結(jié)構(gòu)分為組合式1結(jié)構(gòu)、組合式2結(jié)構(gòu)、半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)與柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)。柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面相比,溫度與濕度變化產(chǎn)生的應(yīng)力影響較小,因此模量變異性較小,不易產(chǎn)生車轍,并且具有較好的抗疲勞性。并且柔性基層瀝青路面在路面的修復(fù)中,可對柔性基層材料全部利用,這就大大降低了維修的費(fèi)用,減少了環(huán)境污染。
市政道路中柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)具有自我修復(fù)的能力,面對運(yùn)輸壓力的增加,使用年限的增加,對于路面存在的裂縫其柔性基層材料由于具有較強(qiáng)的粘彈性,因此能夠進(jìn)行自我修復(fù),防止裂縫的擴(kuò)大,延長使用壽命。同時柔性基層瀝青路面通常不會發(fā)生結(jié)構(gòu)性損壞,這就大大的節(jié)約了成本,增加了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
二、柔性基層瀝青路面指標(biāo)的確定與關(guān)鍵施工技術(shù)
(一)柔性基層瀝青路面指標(biāo)的確定
在我國現(xiàn)階段的瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中,是以彎沉值、瀝青層層底彎拉應(yīng)力作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的,但這類指標(biāo)已經(jīng)無法滿足柔性基層瀝青路面的設(shè)計(jì)要求。因此,我們應(yīng)對國外的柔性基層瀝青路面設(shè)計(jì)進(jìn)行學(xué)習(xí)與借鑒,在進(jìn)行路面實(shí)際情況的調(diào)查下,結(jié)合我國的實(shí)際情況,對還存在不足的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究,并推薦出適合我國柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,提供技術(shù)支持。
(二)柔性基層瀝青路面的關(guān)鍵施工技術(shù)
在柔性基層瀝青路面的施工中,碾壓是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),碾壓質(zhì)量直接影響著路面結(jié)構(gòu)的性能與使用壽命。在大量的施工實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),對市政道路柔性基層瀝青路面的施工碾壓,應(yīng)首先對碾壓的溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制,初次碾壓的溫度應(yīng)控制在140-150℃,復(fù)壓時碾壓溫度應(yīng)控制在120-140℃,而終壓的碾壓溫度應(yīng)控制在90-120℃。
其次,應(yīng)控制碾壓的程序與速度。在進(jìn)行路面的碾壓時,通常分為初壓、復(fù)壓與終壓,初壓為復(fù)壓的準(zhǔn)備工作,通常采用雙鋼輪壓路機(jī)靜壓2次,速度為2-3km/h;復(fù)壓目的在于將材料進(jìn)行擠密與壓實(shí),通常采用雙鋼輪、膠輪混合碾壓,雙鋼輪碾壓2-3次,膠輪碾壓3-4次,速度為4-5km/h;終壓目的在于消除復(fù)壓的壓路機(jī)痕跡,通常采用光輪壓路機(jī)碾壓2次,速度為3-5km/h。
再次,掌握好機(jī)械的使用。在碾壓過程中,應(yīng)掌握好碾壓力度,避免碾壓過度的現(xiàn)象發(fā)生,以確保混合料的穩(wěn)定性。
最后,掌握好瀝青路面的厚度。由于柔性基層瀝青路面隨時基層材料較大,厚度較薄容易出現(xiàn)松散,厚度過大壓實(shí)效果較差,為此,因根據(jù)實(shí)際需要對路面厚度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),進(jìn)而確保路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
三、市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(一)工程概況
以某開發(fā)新區(qū)的是市政公路建設(shè)為例,對柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。隨著上世紀(jì)80年代以來交通量與重型車輛的增加,該地的地質(zhì)條件分布為:細(xì)粒式瀝青混凝土2.0cm、粗粒式瀝青混凝土4.0cm、黑色碎石7.0cm、粉煤灰石灰碎石15.0cm(粉煤灰石灰碎石、粉煤灰石灰鋼渣)、石灰土15.0cm(二灰土)的典型結(jié)構(gòu)。市政道路路面結(jié)構(gòu)依次為:上面層、中面層、下面層、水穩(wěn)碎石層、二灰碎石底基層、石灰土墊層。
(二)柔性基層瀝青路面面層材料選擇
1、上面層
隨著交通量與重型車輛的增加,瀝青路面經(jīng)受著嚴(yán)峻的考驗(yàn),傳統(tǒng)的懸浮密實(shí)型連續(xù)級配已經(jīng)無法滿足日益增長的交通需求,而目前對瀝青路面早期破壞的主要形式之一為車轍,這對路面的使用功能與壽命都造成了嚴(yán)重的影響。為此,重載瀝青路面可采用上下面層。為有效的防止路面車轍的產(chǎn)生,主要的技術(shù)包括使用改性瀝青、對瀝青混合料礦料級配,或者加入外摻劑等。如AC細(xì)粒式密級配量混凝土、SMA瀝青馬蹄脂碎石、SAC多碎石瀝青混凝土。也可采用SBS改性瀝青、環(huán)氧樹脂改性瀝青、LDPE改性瀝青,使用纖維、橡膠、土工格柵等外加劑等。
2、中面層
中面層瀝青混合料主要考慮的是提高瀝青的高溫穩(wěn)定性,抗永久變形能力。為此,該市政道路對中面層采用改性瀝青作為結(jié)合料,進(jìn)而提高道路的高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性、低溫抗裂性、耐老化性等。同時,瀝青混凝土采用AC中粒式瀝青混凝土,并且摻入外摻劑,如土工格柵、纖維與橡膠類等。
3、下面層
瀝青混凝土路面普遍存在反射裂縫,進(jìn)而造成路面的抗車轍性能與耐久性較差,影響路面的使用壽命。為對裂縫進(jìn)行有效的防治,應(yīng)延緩基層裂縫向中面層、上面層的反射,確保路面具有良好的骨架結(jié)構(gòu),并且高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性與會性能良好。為此在該市政道路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用AC粗粒式瀝青混凝土、并采用改性瀝青為結(jié)合料。
(三)柔性基層瀝青路面基層材料選擇
這里對各類基層、底基層的使用效果進(jìn)行對比。
1、密級配瀝青碎石ATB
瀝青穩(wěn)定碎石的抗剪、耐疲勞性與抗彎性能較強(qiáng),干縮裂縫很少產(chǎn)生,并且剛度捕打。相比傳統(tǒng)面層瀝青混凝土,在基層中應(yīng)用具有針對性,由于級配偏粗,粒徑偏大,因此瀝青的用量偏少;相比瀝青碎石來說,則具有較多的細(xì)集料和填料,并對級配與原材料的要求比較高。
2、二灰穩(wěn)定碎石類
用二灰穩(wěn)定碎石類材料作為基層的瀝青路面,具有良好的狀況,這種材料在近年來得到了較多的應(yīng)用。該類材料的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、板體性強(qiáng)等,并且面層的彎沉顯著減少,受力狀態(tài)也獲得顯著改善,同時該材料的隔溫性能、抗開裂性也比較好,可作為瀝青路面的一種基層。但是該材料的初期強(qiáng)度并不高,動水壓力作用下,抗沖刷能力不足。
3、水泥穩(wěn)定類
水泥穩(wěn)定類基層的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性與板體性好,抗凍性強(qiáng)等,并且能夠根據(jù)材料的供應(yīng)情況,采用適合的多種基層形式,如水泥穩(wěn)定碎石開山料基層、水泥穩(wěn)定碎石粉煤灰石屑基層,以及水泥穩(wěn)定鋼渣基層等等,僅而在滿足路面要求的基礎(chǔ)上節(jié)約了工程造價(jià),加上水泥穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的良好力學(xué)性能和板體性,因此能夠在水文和交通中廣泛的應(yīng)用。
結(jié)束語
柔性路面的優(yōu)點(diǎn)在于可連續(xù)施工,并且施工期短、平整度高、便于養(yǎng)護(hù)維修等。在市政道路柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,必須對路面原材料進(jìn)行合理的選定,進(jìn)而科學(xué)有效的提升路面施工質(zhì)量,使瀝青路面獲得良好的穩(wěn)定性與耐久性,提升經(jīng)濟(jì)效益的同時,全面發(fā)揮其社會效益。
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