市政道路工程瀝青路面設(shè)計(jì)探討

1、<p>　　市政道路工程瀝青路面設(shè)計(jì)探討</p><p>　　摘要：本文以市政路橋工程瀝青路面的設(shè)計(jì)為切入地點(diǎn)，從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料設(shè)計(jì)、防反射裂縫設(shè)計(jì)及排水設(shè)計(jì)四個(gè)方面探討了市政路橋工程瀝青路面的設(shè)計(jì)方案。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：市政；路橋工程；路面；設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </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(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)成為工程項(xiàng)目?jī)?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(shí)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?yàn)r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(jì)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(qiáng)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(jì)為切入地點(diǎn)，探討了加強(qiáng)瀝青路面設(shè)計(jì)質(zhì)量的策略。 </p><p><b>　　1.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </b></p><p>　?。?）路面厚度設(shè)計(jì) </p><p>　　首先，確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)。根據(jù)道路設(shè)計(jì)規(guī)范，選定路基和路

4、面各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)及路面使用性能指標(biāo)。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(shí)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(qiáng)度和剛度自上而下逐層遞減的規(guī)律安排，同時(shí)合理選擇相鄰結(jié)構(gòu)層之間的模量比。最后，計(jì)算各結(jié)構(gòu)層厚度。結(jié)合工程建設(shè)任務(wù)設(shè)計(jì)書及路面交通需求，在合理確定路面等級(jí)的基礎(chǔ)上，計(jì)算設(shè)計(jì)出設(shè)計(jì)年限內(nèi)的路面彎沉值。然后根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)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(shí)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。 </p><p><b>　　具體設(shè)計(jì)方法： </b></p><p>　　設(shè)計(jì)彎沉值指標(biāo)。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(jì)彎沉值。拉應(yīng)力指標(biāo)。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(qiáng)度

6、。 </p><p>　　（2）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(shí)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(qiáng)的改性瀝青做成砂粒式或細(xì)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(qiáng)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(zhǎng)絲無紡聚酯土工布，經(jīng)輪胎壓路機(jī)碾壓使瀝青向上浸漬形成具有減裂、防水、加強(qiáng)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(jì) </b></p><p>　?。?）基層材料設(shè)計(jì) </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(dòng)水壓力作用，則加大了水對(duì)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(shí)，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(jì)模量的取值不同意味著不同的材料?；鶎幽Ａ刻r(shí)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(jí)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(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，由于初期投資較大，且在現(xiàn)行規(guī)范下，難以達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等原因，目前還未達(dá)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(gè)難題，限制了其的應(yīng)用。因此，國(guó)內(nèi)高等級(jí)道路常用的半剛性基層。目前國(guó)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(jì) </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(qiáng)的高溫抗變形能

11、力；具有足夠的低溫韌性；具有足夠的強(qiáng)度；具有擴(kuò)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(qiáng)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(yán)格，其單位成本最高，但由于其使用壽命長(zhǎng)、分?jǐn)偟绞褂弥芷诘?/p>

12、時(shí)間成本并不高。近些年來SMA類瀝青混合料在高等級(jí)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(yàn)檢測(cè)儀器很貴，若采用傳統(tǒng)的檢測(cè)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(shí)踐證明，使用效果良好。且AC型混合料的施工要求相

13、對(duì)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(xì)型（F型）。粗級(jí)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(diǎn)，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(jí)配瀝青混合料，以增強(qiáng)抗車轍能力，但施工應(yīng)注意加強(qiáng)壓實(shí)。細(xì)級(jí)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(yán)寒地區(qū)的道

14、路。 </p><p>　　OGFC是開級(jí)配瀝青混合料，路面的特點(diǎn)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(duì)較差，而且路面被泥土、雜物等堵塞后，很難清洗，會(huì)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(guó)內(nèi)外通常采用價(jià)格非常昂貴的高粘瀝青。 </p><p&g

15、t;　?。?）層間結(jié)合設(shè)計(jì) </p><p>　　路面基層和面層之間的結(jié)合設(shè)計(jì)，對(duì)加強(qiáng)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(jì)方案：一種是在上文論述的在路基層與面層之間設(shè)計(jì)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(yáng)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(jì) </p><p>　　瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。一是目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段。優(yōu)選材料、礦料級(jí)配、最佳OAC，供拌和機(jī)確定冷料倉(cāng)的供貨比例、進(jìn)料速度及試拌使用。二是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段。確定各熱料倉(cāng)的配合比，供拌和機(jī)控制室使用。三是生產(chǎn)配合比檢驗(yàn)階段。通過試拌試鋪，確定施工溫度；機(jī)械組合；施工工藝；虛鋪系數(shù)；生產(chǎn)用標(biāo)準(zhǔn)配合比和最佳油石比；建立鉆芯法與核子儀的檢測(cè)密

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

18、設(shè)計(jì)。 </p><p><b>　　4、排水設(shè)計(jì) </b></p><p>　?。?）路基排水設(shè)計(jì) </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(shí)，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(shí)，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(duì)即將流入地表的水進(jìn)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(jì) </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(shí)，可設(shè)計(jì)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(duì)路面水進(jìn)行收集，從而有

20、效將地表水在道路表面的徑流時(shí)間減少，并將水迅速排除。 </p><p>　?。?）路面結(jié)構(gòu)內(nèi)排水設(shè)計(jì) </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(shí)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(xiàn)： </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(duì)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(duì)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(chǎng).2010