淺談山區四級公路瀝青路面的設計與施工

張盛豐，李晨明

（上林縣公路管理所，廣西 南寧 530500）

近年來，隨著我國農村公路建設的發展，瀝青路面因具有表面平整、堅實、無接縫、行車平穩、舒適、噪音小、造價低廉、適宜機械化施工等優點而越來越廣泛地被應用到農村公路建設中。但是，由于瀝青路面容易產生基層反射裂縫；低溫情況下容易產生開裂；容易產生水損壞，尤其是設計與施工質量控制不當時更容易產生早期破壞。因此，本文結合山區四級公路瀝青路面設計與施工的實踐，提出山區四級公路瀝青路面在建設中應注意的一些問題，以供同行參考。

1 瀝青路面的使用性能

在第七屆國際瀝青路面結構會議后，人們將瀝青路面的使用性能分為兩類：①結構性使用性能，即抗疲勞損壞、抗高溫車轍、抗低溫縮裂，抗水損害和抗老化五個方面；②功能性使用性能，即平整度、構造深度、摩擦系數、車轍和滾動噪聲5個方面。

2 瀝青路面的設計

瀝青路面的設計分為結構組合設計、路面厚度計算和材料配合比設計3個部分，下面結合瀝青路面使用性能方面的要求來論述四級公路瀝青路面的設計。

2.1 結構組合設計

應根據公路所在區域的水文地質、氣候特點、公路等級與使用要求、交通量及其交通組成等因素，結合當地實踐經驗，選擇適宜的路面結構組合。即山區四級公路瀝青路面的結構組合設計應遵循以下要求：

（1）適應行車荷載作用的要求：各結構層應按強度和剛度自上而下遞減的規律安排，以使各結構層材料的效能得到充分發揮；基層與面層的模量比應不小于0.3；土基與基層或底基層的模量比宜為0.08～0.40。

（2）在各種自然因素作用下穩定性好：基層一般應選擇水穩性好的材料；在季節性冰凍地區，設置防止凍脹和翻漿的墊層；路面總厚度滿足防凍厚度的要求。

（3）考慮結構層的特點：面層耐久、基層堅實、土基穩定的要求；因地制宜、合理選材、方便施工、利于養護。

2.2 路面厚度計算

路面結構層厚度的確定應滿足結構整體剛度（即承載力）與瀝青層或半剛性基層、底基層抗疲勞開裂的要求。

輪隙中心處路標計算彎沉值ls應小于或等于設計彎沉值ld，即

一般，四級公路的路面結構以路表面設計彎沉值為設計指標。則在計算路面厚度時，可根據設計指標采用多層彈性體系理論設計程序來進行計算或驗算。而設計彎沉值應根據公路等級、設計年限內累計標準當量軸次、面層和基層類型按式（2）計算確定：

式中：ld：設計彎沉值，0.1 mm；

Ne：設計年限內一個車道累計當量軸次，次/車道；

Ae：公路等級系數，即四級公路為1.2；

As：面層類型系數，即瀝青混凝土面層為1.0；

Ab：路面結構類型系數，半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。

2.3 材料配合比設計

2.3.1 四級公路基層、底基層的材料配合比設計

山區四級公路瀝青路的基層、底基層的材料宜采用水泥穩定集料類、石灰粉煤灰穩定集料類等材料；且其基層、底基層均可采用懸浮密實型級配（基層集料的最大粒徑不大于31.5mm，底基層集料的最大粒徑不大于37.5 mm），以使基層、底基層具有足夠的強度和穩定性、較小的收縮（溫度及干縮）變形和較強的抗沖刷能力。

2.3.2 瀝青混凝土面層的配合比設計

瀝青面層應具有平整、密實、抗滑、耐久的品質，并具有高溫抗車轍、低溫抗開裂以及良好的抗水損害能力。瀝青面層的瀝青，應采用符合“中、輕交通道路石油瀝青技術要求”的瀝青或改性瀝青。而山區四級公路瀝青面層分為上、下兩層，在具體選用瀝青混合料類型時應根據使用要求、氣候特點、交通條件、結構層功能等因素，結合瀝青層厚度和當地實踐經驗來選擇適應的混合料。因上面層須具有平整密實、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能，即宜采用 AC－13中粒式瀝青混凝土；因下面層須具有高溫抗車轍、抗剪切、密實、不透水、耐疲勞開裂的性能，即宜采用AC－25粗粒式瀝青混凝土。

同時，在確定瀝青混合料最佳瀝青用量時采用了體積法設計方法，即要求瀝青混合料中的礦料級配、穩定度（含殘留穩定度）、瀝青飽和度VFA、流值、礦料間隙率VMA、馬歇爾試件的密度、空隙率VV和60 ℃動穩定度等均應符合規范要求。

3 瀝青路面的施工

（1）瀝青混合料的礦料質量及礦料級配應符合設計要求和施工規范的規定；粗集料宜采用碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣、鋼渣（鋼渣應在破碎后有6個月的存放期）等，應由具有生產許可證的采石場生產；粗集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，具有足夠的剛度、耐磨耗性。細集料可采用天然砂、機制砂及石屑，并確保其與瀝青有很好的粘結性；瀝青混合料的填料可以采用礦粉、石灰粉、水泥、粉煤灰等。

（2）嚴格控制各種礦料的瀝青用量及各種材料和瀝青混合料的加熱溫度，瀝青材料及混合料的各項指標應符合設計和施工規范要求。瀝青混合料的生產，每日應做抽提試驗、馬歇爾穩定度試驗，礦料級配、瀝青含量、馬歇爾穩定度等結果的合格率應不小于90%。

（3）拌合后的瀝青混合料應均勻一致，無花白，無粗細料分離和結團成塊現象。

（4）在瀝青混合料的運輸過程中，必須采用帆布對運輸車輛中的瀝青混合料進行保濕覆蓋，以免因熱量散失而導致瀝青混合料運輸到鋪筑現場的溫度過低。

（5）攤鋪時應嚴格控制攤鋪厚度和平整度，避免離析，注意控制攤鋪速度、攤鋪寬度，避免全幅攤鋪；攤鋪時，應保證供料充分且均勻、連續地攤鋪，避免間隙和停頓。

（6）碾壓時，應科學安排壓路機，讓其均衡地進行碾壓；碾壓時應保持直線方向、均衡慢速，折返時關閉振動，漸漸改變方向，折返點錯開不得在同一個斷面上；應控制碾壓速度，碾壓至要求的密實度，基層必須碾壓密實，表面干燥、清潔、無浮土，其平整度和路拱度應符合要求；應科學合理安排輪胎壓路機和振動壓路機，通常是輪胎壓路機在前，壓實效果好，平整度通過振動壓路機來彌補。

（7）接縫處理：①縱縫。由于瀝青路面的縱向接縫不好造成縱向開裂的情況屢見不鮮，嚴重影響了路面壽命，但山區四級公路瀝青路面施工，由于缺乏攤鋪機或舊路照面不能中斷交通等情況，半幅施工的冷接縫則無法避免。因此，在施工時，可參照國外做法，在壓路機上安裝一個圓盤式切刀，碾壓邊緣時放下來將邊緣切齊；②橫縫。由于施工中斷及每天施工段落產生的橫向冷接縫，應由有經驗的人現場指揮，操作工人工作熟練，做到施工前接縫處的清潔干燥，舊面涂刷粘層油與新面粘結，并做到施工后進行檢查驗證。

（8）瀝青路面施工結束后，應待瀝青混合料冷卻后方可開放交通；如施工結束后需馬上開放交通的，可灑水以加速路面的冷卻。

4 驗收階段質量檢查

除原材料和混合料的質量符合規定要求外，還應有質量檢驗的書面資料，施工質量檢驗記錄?？⒐ず蟮臑r青鋪筑表面層應平整、堅實、粗細均勻，不得有脫落、掉渣、泛油、松散、推擠、爛邊、裂縫和明顯離析等現象；接縫應緊密、平順、燙縫不應枯焦，并不得有明顯摻入石油類斑跡。瀝青面層與其他構筑物銜接應緊密平順，不得有積水或漏水現象。

5 結束語

綜上所述，要修建好山區四級公路瀝青路面，須加大對山區四級公路瀝青路面的技術指導力度，嚴格按照我國四級公路的設計和施工標準，加大對瀝青路面設計與施工的質量監督力度，以確保工程質量，從而實現快速優質地建成山區四級公路瀝青路面。

1 《準四級公路工程質量檢驗評定標準》[S].（DB 33/T 620－2006）

2 《公路瀝青路面設計規范》.（JTG D50－2006）

3 《公路瀝青路面施工技術規范》.（JTG F40－2004）

4 郭 莉.淺談山區四級公路設計中的問題與注意事項[J].魅力中國，2009（10）

5 宋 彬、李婷婷.山區高速公路瀝青路面的優化設計與施工[J].水利水電施工，2008（3）