新型瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用研究

劉 軍 霞

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012)

新型瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國(guó)的應(yīng)用研究

劉 軍 霞

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012)

對(duì)柔性基層、組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在公路建設(shè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)分析，研究了加強(qiáng)新型瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的技術(shù)措施，并對(duì)低噪聲瀝青路面、瀝青混凝土罩面技術(shù)、防水層技術(shù)等新型技術(shù)作了論述，以不斷提高瀝青路面的使用性能。

瀝青路面，公路，技術(shù)，結(jié)構(gòu)形式

當(dāng)前我國(guó)公路建設(shè)過(guò)程中的瀝青路面在長(zhǎng)期使用過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題越來(lái)越多，隨著我國(guó)高速公路以及其他等級(jí)公路建設(shè)的力度逐漸加大，各地的交通、地質(zhì)等因素對(duì)公路建設(shè)的影響變得越來(lái)越明顯。在公路瀝青路面施工過(guò)程中單純地采用一種瀝青路面結(jié)構(gòu)明顯不合理，加強(qiáng)新型瀝青路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用成為公路建設(shè)過(guò)程中考慮的重點(diǎn)課題。柔性基層結(jié)構(gòu)、組合式基層結(jié)構(gòu)是瀝青路面發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的新型路面結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該對(duì)各種新型瀝青路面結(jié)構(gòu)的適用范圍、瀝青路面施工技術(shù)進(jìn)行分析，加強(qiáng)各種結(jié)構(gòu)之間的組合，以提高瀝青路面的質(zhì)量。

1 柔性基層、組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在公路上的使用

1.1 級(jí)配碎石基層應(yīng)用的發(fā)展

從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，我國(guó)很多二級(jí)公路的瀝青路面建設(shè)開(kāi)始采用柔性基層，使得很多干線(xiàn)的公路、國(guó)道、城市道路等都采用柔性基層瀝青進(jìn)行鋪筑。公路以及城市道路瀝青鋪筑過(guò)程中常用的原材料是天然砂礫，級(jí)配碎石較少，導(dǎo)致柔性瀝青結(jié)構(gòu)的質(zhì)量欠佳。隨著時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展，很多公路以及城市道路在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越明顯，相關(guān)部門(mén)開(kāi)始對(duì)問(wèn)題進(jìn)行研究，通過(guò)大量的道路試驗(yàn)得出，由于瀝青的厚度較薄，加上其中的級(jí)配碎石使用量不足，因此導(dǎo)致網(wǎng)裂現(xiàn)象比較嚴(yán)重。我國(guó)在高速公路上正式使用柔性瀝青基層是成渝高速公路，該路段大部分都采用瀝青層加二灰碎石的半剛性基層瀝青路面，其中也包含級(jí)配碎石柔性基層瀝青路面。這種結(jié)構(gòu)在使用了9年左右開(kāi)始出現(xiàn)病害，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的研究看出，級(jí)配碎石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還是不能滿(mǎn)足具體的要求，因此導(dǎo)致瀝青結(jié)構(gòu)層受到積水影響出現(xiàn)強(qiáng)度下降、敏感性增強(qiáng)的問(wèn)題。由以上的概述可以看出，傳統(tǒng)公路瀝青路面施工采用的是半剛性瀝青路面，由于半剛性瀝青路面容易出現(xiàn)基層干縮以及溫縮，從而導(dǎo)致比較嚴(yán)重的反射裂縫，采用級(jí)配碎石基層或者相應(yīng)的過(guò)渡層有助于對(duì)瀝青表面的裂縫問(wèn)題進(jìn)行處理，柔性瀝青路面表現(xiàn)出一種預(yù)防開(kāi)裂的良好性能。采用級(jí)配碎石層結(jié)構(gòu)的瀝青路面時(shí)，如果瀝青的厚度比較薄，則很容易導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)疲勞破壞，在級(jí)配碎石生產(chǎn)的過(guò)程中要對(duì)原材料碎石的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以提高瀝青路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

1.2 厚瀝青層路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)有的公路設(shè)計(jì)采用了相對(duì)較厚的半剛性瀝青路面，比如北京機(jī)場(chǎng)高速公路，其瀝青層的厚度為20 cm，這條道路上重型車(chē)輛較少，但是交通量較大，路面出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象比較普遍。通過(guò)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，這些開(kāi)裂現(xiàn)象主要發(fā)生在行車(chē)道、超車(chē)道甚至是停車(chē)道上，裂縫主要集中于瀝青表面，而且車(chē)轍變形很小。通過(guò)相應(yīng)的調(diào)查分析可以看出，如果公路施工過(guò)程中采用比較厚的瀝青層，不能對(duì)公路結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度下定論。雖然瀝青層的厚度較大，但是車(chē)轍的變形不明顯，即使是在一些交通量比較大的公路上也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)較大的車(chē)轍變形。說(shuō)明增加了瀝青的厚度，也不會(huì)導(dǎo)致車(chē)轍量增加。此外，厚度較大的瀝青路面的裂縫主要發(fā)生在表面，平均開(kāi)裂的深度為4.8 cm，即使是最深的位置也只有7.8 cm。如果瀝青路面的使用性能出現(xiàn)問(wèn)題，則只要對(duì)瀝青面層進(jìn)行維修就可以使其恢復(fù)到原來(lái)的路面狀況。

2 新型瀝青路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

隨著公路瀝青施工過(guò)程中對(duì)柔性基層以及組合型基層的研究越來(lái)越深入，當(dāng)前我國(guó)越來(lái)越多的高速公路建設(shè)開(kāi)始使用新型技術(shù)加強(qiáng)瀝青路面的設(shè)計(jì)與施工。公路管理部門(mén)對(duì)公路的耐久性、工程壽命、成本等方面的重視程度越來(lái)越高。我國(guó)的公路建設(shè)過(guò)程中瀝青路面結(jié)構(gòu)不再局限于單一的半剛性結(jié)構(gòu)形式，比如在福建省的大多數(shù)地區(qū)，由于多雨潮濕，原來(lái)的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用厚度為16 cm左右的半剛性基層路面，預(yù)計(jì)的使用年限是15年，但是通車(chē)之后僅使用一年半的時(shí)間就出現(xiàn)各種病害。為此，當(dāng)?shù)胤e極采用了新型瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，在新建的公路上采用組合式基層瀝青路面，以避免和延緩反射裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，同時(shí)也對(duì)多雨潮濕地區(qū)的基層排水功能進(jìn)行改善，在級(jí)配碎石上使用了較厚的瀝青層，不僅提高了瀝青路面的耐久性，還能保證公路的強(qiáng)度。新型瀝青路面結(jié)構(gòu)在公路建設(shè)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在各種新型技術(shù)的應(yīng)用，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中新型瀝青路面結(jié)構(gòu)的研究以及應(yīng)用范圍還將不斷擴(kuò)大。

2.1 低噪聲瀝青路面

近年來(lái)公路交通噪聲成為影響人們生活質(zhì)量的重要因素，為了降低公路交通噪聲，很多國(guó)家都在積極采取相應(yīng)的措施。低噪聲瀝青路面是一種新型的瀝青路面結(jié)構(gòu)，主要分為兩類(lèi)，一種是多空隙的瀝青混凝土，一種是小粒徑超薄瀝青混凝土。為了降低公路噪聲的等級(jí)，一方面可以通過(guò)路面表面的構(gòu)造深度以及孔隙來(lái)吸收交通過(guò)程中產(chǎn)生的各種噪聲，另一方面還可以通過(guò)路面的紋理來(lái)反射噪聲，使得噪聲被分散開(kāi)來(lái)。在超薄瀝青混凝土中，由于瀝青的顆粒較小，在面積相同的情況下，表面的紋理越多，降低噪聲的效果越明顯。當(dāng)前已經(jīng)有相關(guān)的單位以及院校開(kāi)始對(duì)低噪聲瀝青路面進(jìn)行研究，北京和廣州市政分別在當(dāng)?shù)氐臑r青路面建設(shè)過(guò)程中鋪設(shè)了超薄瀝青混凝土試驗(yàn)路段，通過(guò)分析比較可以看出，路面材料對(duì)降低噪聲的效果有很大影響，具體的影響因素有瀝青混合料的最大粒徑、瀝青混合料的孔隙率、構(gòu)造深度等。適合我國(guó)實(shí)際情況的低噪聲瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式有細(xì)粒式、密實(shí)型、多碎石的瀝青結(jié)構(gòu)。

2.2 瀝青混凝土罩面技術(shù)

隨著公路使用過(guò)程中的荷載逐漸增大，加上各種自然災(zāi)害的影響，我國(guó)早期建設(shè)的公路混凝土路面產(chǎn)生了很多破壞現(xiàn)象，在混凝土面層加鋪瀝青混凝土可以有效地改善混凝土路面的質(zhì)量。其原理類(lèi)似于復(fù)合式的瀝青路面設(shè)計(jì)，施工較為簡(jiǎn)單，加鋪瀝青混凝土路面對(duì)原有的路面進(jìn)行改善的技術(shù)在很多公路瀝青路面質(zhì)量改善過(guò)程中有廣泛的應(yīng)用。加鋪瀝青混凝土路面，在施工之前需要對(duì)原有的水泥路面進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)內(nèi)容包括原有混凝土板面的破損情況、路面的承載能力、混凝土板的脫空情況。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌刭|(zhì)等實(shí)際情況采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。比如在廣州地區(qū)的瀝青路面加鋪工程中，針對(duì)廣東多雨、高溫的氣候條件，應(yīng)該采用高溫穩(wěn)定性較好、抗水害能力較強(qiáng)的瀝青混凝土形式。

2.3 防水層技術(shù)

近年來(lái)公路路面損害問(wèn)題變得越來(lái)越嚴(yán)重，瀝青路面的防水問(wèn)題受到的關(guān)注越來(lái)越大。路面防水一般通過(guò)采用密實(shí)性較高的瀝青混合料以及防水結(jié)構(gòu)層來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是由于瀝青混合料之間存在一定的間隙，難免會(huì)出現(xiàn)積水滲漏的問(wèn)題。當(dāng)前公路瀝青路面施工中防水層主要有兩種形式，一種是采用改性瀝青砂做防水層，另一種是采用熱灑改性瀝青做防水層。綜合分析之后可以看出，采用熱灑改性瀝青作為瀝青路面的防水層是比較理想的，不僅具有瀝青砂防水層的功能，而且由于自身材料的特點(diǎn)，這種防水層可以設(shè)置在瀝青面層的下面層底部，也可以設(shè)置在上面層底部，靈活性較高。同時(shí)，這種瀝青的恢復(fù)性較好，即使是在冬季嚴(yán)寒時(shí)產(chǎn)生了一些裂縫，也會(huì)隨著氣溫逐漸回暖促進(jìn)裂縫愈合，起到良好的防水效果。

3 結(jié)語(yǔ)

瀝青路面結(jié)構(gòu)形式是影響瀝青路面穩(wěn)定性以及舒適性的重要因素，由于氣候條件、交通狀況不同，在瀝青路面施工過(guò)程中應(yīng)該合理地選擇瀝青路面結(jié)構(gòu)形式，以提高瀝青路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。我國(guó)公路建設(shè)過(guò)程中常用的瀝青路面結(jié)構(gòu)是半剛性瀝青結(jié)構(gòu)，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)各種新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)半剛性基層的使用性能進(jìn)行改善。

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The application research of new asphalt pavement structures in China

LIU Jun-xia

(ShanxiTrafficConstructionEngineeringSupervisionCorporation,Taiyuan030012,China)

This paper summarized and analyzed the existing problems of flexible base, composite base asphalt pavement structure in highway construction application, researched the technical measures to strengthen the new asphalt pavement structure performance, and discussed the low noise asphalt pavement, asphalt concrete cover surface technology, waterproof layer technology and other new technology, so as to enhance the use performance of asphalt pavement.

asphalt pavement, road, technology, structure form

2014-07-15

劉軍霞(1974- ),女,工程師

1009-6825(2014)27-0160-02

U416.217

A