瀝青路面設(shè)計要點
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摘要：在對瀝青路面設(shè)計方法中存在的問題進行分析的基礎(chǔ)上，闡述了瀝青路面設(shè)計流程，包括搜集整理資料、完成路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計、對不同設(shè)計方案進行分析比較與選擇、確定合理的設(shè)計方案，并對路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合設(shè)計進行重點考慮，從而確保瀝青路面設(shè)計的整體質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：瀝青路面；設(shè)計方案；結(jié)構(gòu)
1瀝青路面設(shè)計存在的問題
瀝青路面設(shè)計存在的問題包括：相關(guān)設(shè)計指標對瀝青路面使用過程中可能存在的病害無法進行有效控制，對可能引起路面病害的相關(guān)機理沒有進行充分的分析與了解，特別是車輛超載等方面的因素對瀝青路面的損壞沒有及時把控，造成瀝青路面無法達到預(yù)期的使用年限。很多類似的路面病害是受不同因素影響造成的，如果在設(shè)計中僅僅發(fā)現(xiàn)了半剛性瀝青路面在強度、整體性能、經(jīng)濟性等方面的優(yōu)勢，沒有考慮到與瀝青路面結(jié)構(gòu)間的連接比較薄弱、潮濕環(huán)境中無法及時對表面水進行排除等缺陷，都可能引起設(shè)計上的缺陷。如果僅僅依據(jù)力學參數(shù)來控制路面，會存在一定的盲目性。半剛性基層路面在我國公路中占據(jù)的比重很大，相關(guān)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計也更多地傾向于發(fā)揮半剛性基層的優(yōu)點，并沒有充分考慮到其可能存在的缺陷。
2瀝青路面設(shè)計流程
2.1搜集整理資料
一般情況下，設(shè)計工作開始之前需要對包含地質(zhì)條件、氣溫、濕度、水文等在內(nèi)的項目所在地實際環(huán)境因素、項目范圍內(nèi)存在的相關(guān)建筑情況、項目的交通量、設(shè)計年限、交通組成情況等方面開展調(diào)查，搜集整理相關(guān)資料，提升設(shè)計的科學合理性。
2.2完成路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
在路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計過程中，要在充分考慮公路工程實際需求以及項目所處地區(qū)的氣候環(huán)境、地質(zhì)水文條件的基礎(chǔ)上來確定路面適合的基本結(jié)構(gòu)類型，選擇需要應(yīng)用的材料；要對帶有地域特性的筑路材料有充分的了解，在設(shè)計中明確材料的特性，并標注相關(guān)的數(shù)據(jù)參數(shù)，在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上設(shè)計出不同的組合方案，結(jié)合實際施工條件選擇最適用的設(shè)計方案。根據(jù)測算得到公路使用過程中可能需要承受的累計標準軸載、彎沉情況以及半剛性底基層所承受的拉應(yīng)力，核算出路面厚度。結(jié)合路面厚度計算結(jié)果來計算基層上面層、瀝青碎石上基層所產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力，根據(jù)計算結(jié)果以及拉應(yīng)力的大小與特點，結(jié)合基層的實際功能特性，確定最終的面層結(jié)構(gòu)類型。
2.3不同設(shè)計方案選擇
選擇設(shè)計方案時，除了需要考慮設(shè)計方面的因素，還需要綜合考慮技術(shù)以及經(jīng)濟層面的因素，結(jié)合瀝青路面設(shè)計及養(yǎng)護經(jīng)驗，對不同方案建成后需要投入的養(yǎng)護費用進行估算，同時預(yù)估每個方案的全部費用成本，選擇綜合成本低的方案。另外，選擇方案還需要考慮瀝青路面施工過程中建設(shè)方對工程提出的具體要求，綜合各個方面的因素，選擇最優(yōu)設(shè)計方案。
3瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
3.1面層結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.1.1面層
目前公路施工時選用的瀝青面層施工技術(shù)一般包括稀漿封層、瀝青混合料冷拌、瀝青混合料熱拌、瀝青貫入式四種。其中瀝青混合料熱拌更多應(yīng)用在二、三級公路路面以及柔性基層與調(diào)平層等。
3.1.2基層與底基層
在確定基層與底基層具體厚度時需要綜合考慮公路的實際交通量大小、施工中使用材料的力學性能以及應(yīng)力擴散效果，壓實機械是否能夠開展有效作業(yè)等各方面的因素。一般而言，為了更好地開展后續(xù)的施工管理與質(zhì)量控制，不同的結(jié)構(gòu)層施工時選用的材料都不能差別太大。
3.1.3墊層
粗砂、礦渣、煤渣、砂礫等粒料通常用來作為墊層材料，如果使用粗粒土，還會借助水泥、石灰粉、煤炭以及石灰煤渣等材料來進行穩(wěn)定，墊層一般會保持與路基同樣的寬度，厚度應(yīng)超過15cm。對于地下水較淺的路基，施工過程中應(yīng)該做好相應(yīng)的排水措施，同時避免墊層材料對地下水等產(chǎn)生污染。
3.2結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合設(shè)計
半剛性基層瀝青路面容易出現(xiàn)反射裂縫或者收縮裂縫，需要在設(shè)計過程中選擇密實型骨架時，把控好施工材料中細料、結(jié)合料以及水分含量，如果條件允許，盡可能增加瀝青面層的厚度，同時，還可以在半剛性基層上增加應(yīng)力吸收層，應(yīng)力吸收層一般可以通過鋪設(shè)改性瀝青吸收膜或者能夠承受高溫的合成材料來實現(xiàn)。通過提升路面不同結(jié)構(gòu)層之間的緊密度來強化路面的整體結(jié)構(gòu)性能，有效規(guī)避層間可能出現(xiàn)的滑移問題，在具體設(shè)計過程中可以采用在不同的層面之間添加黏層瀝青，一般情況可以灑布0.3~0.6.kg/m2的改性瀝青或者乳化瀝青，還可以將稀釋瀝青、乳化瀝青、液體瀝青等在基層上進行灑布以形成透層瀝青，灑布數(shù)量應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定，充分發(fā)揮透層瀝青的滲透性能，滲入系數(shù)保持在3~6mm。下封層設(shè)置在半剛性基層上方，封層的厚度通常大于6mm，采用瀝青單層表面處理或者用改性瀝青稀漿。在新舊瀝青層以及瀝青層與水泥混凝土板之間都需要灑布黏層瀝青。如果設(shè)計中出現(xiàn)雙層的半剛性基層，則還需要采用碾壓、連續(xù)攤鋪等施工工藝。
4結(jié)語
瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計直接關(guān)系到整個公路工程建設(shè)的質(zhì)量，無論是對前期的施工指導(dǎo)，還是運營中各種病害的預(yù)防與控制，都起著非常重要的作用。因此，在瀝青路面設(shè)計過程中要全面把控各種設(shè)計因素，積極主動借鑒國內(nèi)外先進的瀝青路面設(shè)計理論與實踐成果，與實際情況相結(jié)合，確保設(shè)計的科學性、合理性與適用性。
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作者：曹博仁 單位：河北建太工程設(shè)計有限公司