淺談關(guān)于高等級(jí)公路瀝青路面層間處理技術(shù)

摘 要：文章對(duì)高級(jí)公路的瀝青路面處理工藝的問題進(jìn)行分析，有以下幾個(gè)方面：簡(jiǎn)單介紹路面構(gòu)造的設(shè)計(jì)目標(biāo)與方式、分析瀝青路面結(jié)構(gòu)的狀態(tài)以及其影響的因素、分析瀝青路面的處理工藝。

關(guān)鍵詞：高等級(jí)公路；瀝青路面；層間

1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論

1.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)

對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的就是為了道路在使用時(shí)避免出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，看著很輕松的要求，做好卻很難，要求我們?cè)谶M(jìn)行路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須將多個(gè)角度的問題都想周全，例如：材料、環(huán)境、荷載、結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)方面等，在經(jīng)過對(duì)這些方面的分析與評(píng)判之后才能夠確定出性價(jià)比高且貼切實(shí)際的設(shè)計(jì)方案出來。具體來說，路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有以下3個(gè)用來衡量的標(biāo)準(zhǔn)：抗滑、平整與耐用，抗滑根據(jù)傳統(tǒng)來說不能歸納在路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，不過近幾年來我國(guó)的高級(jí)公路越來越多，汽車運(yùn)行的速度也有所提升，抗滑對(duì)于這個(gè)想象來說就顯得很重要了，增強(qiáng)抗滑性能夠進(jìn)行路面表層的材料設(shè)計(jì)與選擇來達(dá)到目的；平整性是為了減少荷載的沖擊給路面造成的破壞因素，能夠提升運(yùn)行的舒適度，因?yàn)橛衅秸穆访嬉材芷鸬綔p少破壞的效果，所以也就能夠達(dá)到延長(zhǎng)道路壽命的效果；耐用性屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里的核心，不管哪種設(shè)計(jì)方法都是為了達(dá)到這個(gè)目的，這就需要路面有大的強(qiáng)度以及抗變形的能力，耐用會(huì)影響道路使用時(shí)間的長(zhǎng)短。

1.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法根據(jù)設(shè)計(jì)機(jī)理不同分為三類：基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法、基于力學(xué)的設(shè)計(jì)方法和基于性能的設(shè)計(jì)方法：（1）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法：包括CBR設(shè)計(jì)法與AASHTO設(shè)計(jì)法，CBR的設(shè)計(jì)思想認(rèn)為路面應(yīng)提供足夠的質(zhì)量和厚度從而防止路面層內(nèi)產(chǎn)生壓力變形，CBR的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明確，適用于低等級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面現(xiàn)時(shí)服務(wù)能力指數(shù)，反映了道路使用者對(duì)路面質(zhì)量的評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)值在0到5之間；（2）力學(xué)設(shè)計(jì)法：主要包括SHELL設(shè)計(jì)法和AI設(shè)計(jì)法，SHELL設(shè)計(jì)法把路面看做路基、基層與瀝青層三層結(jié)構(gòu)，以厚度、彈性模量和泊松分別表示各層的特征；AI法把路面看成多層彈性體系，各層材料采用彈性模量和泊松比來表征；（3）性能設(shè)計(jì)法：包括SUPERPAVE設(shè)計(jì)法和OPAC設(shè)計(jì)法，SUPERPAVE設(shè)計(jì)法根據(jù)道路的使用性能進(jìn)行路面和材料的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到抗低溫、抗疲勞、抗車轍的目的；OPAC法主要考慮了環(huán)境因素和交通荷載因素對(duì)路面性能的影響。

2 瀝青路面層間狀態(tài)的影響因素

2.1 結(jié)構(gòu)及材料類型影響

假如對(duì)材料進(jìn)行混合使用出現(xiàn)問題可能會(huì)導(dǎo)致離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，其中最容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象的混合料中粒徑粗且有較薄的瀝青層且有三層的鋪筑時(shí)，在離析之后因?yàn)橛泻艽蟮拈g隙，導(dǎo)致沒有辦法阻止路面有水下滲的現(xiàn)象，并且因?yàn)榱硗獾脑驅(qū)е聸]有辦法避免裂縫的產(chǎn)生，這樣的話使得雨水滲入現(xiàn)象出現(xiàn)的概率增加了。冬季被冰凍的路面，因?yàn)槊?xì)管集聚冰使得在春季融水過多，還有半剛性的路基透油層沒有很好的效果，水都集中在上層的基層表面，因?yàn)榘雱傂缘穆坊鶝]有透水的效果，使得沒有辦法將水分從基層清除，假如瀝青的路面薄，這樣對(duì)瀝青層底部受壓力會(huì)更大，這樣就加快了基層面被破壞變成灰漿，嚴(yán)重縮短了瀝青層的使用時(shí)間。

2.2 施工管理的影響

施工的管理對(duì)間層造成的影響也是非常大的，一些施工企業(yè)并不在乎施工的質(zhì)量，在對(duì)基層的表面進(jìn)行清掃打理的時(shí)候并不徹底，使得間層的粘結(jié)性低下，這樣就會(huì)使間層間出現(xiàn)滑動(dòng)，而且在施工時(shí)隨意進(jìn)行車輛的通行以及對(duì)外來車輛并不禁止其通行，這也是造成破壞的一個(gè)原因。一些施工企業(yè)為了縮減施工的成本，在層面鋪設(shè)時(shí)不會(huì)有酒粘層油這項(xiàng)工序，或是對(duì)進(jìn)行這道工序時(shí)采用的量達(dá)不到要求以及油膜的不均勻都會(huì)使得間層出現(xiàn)粘結(jié)的現(xiàn)象。要想對(duì)其問題進(jìn)行解決，就必須加強(qiáng)對(duì)其表面的清理工作，發(fā)現(xiàn)了不合格以及粗糙的路段及時(shí)進(jìn)行處理，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)的要求后再進(jìn)行下一步的施工，還有在施工時(shí)必須加大對(duì)車輛的管理程度，嚴(yán)禁車輛在施工時(shí)候通行。

2.3 溫度和水的影響

溫度對(duì)瀝青的影響是非常大的，使得層間材料隨著溫度的變化而變化，夏天溫度較高的時(shí)候，瀝青路段溫度能夠達(dá)到六十?dāng)z氏度，在這種高溫的情況下再來剪切作業(yè)就能夠發(fā)現(xiàn)層間，這個(gè)時(shí)候一定程度的降低了抗剪強(qiáng)度，使得在高溫下，間層材料因受重力的影響損壞程度會(huì)更大，所以在對(duì)路面層進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)﹂g層溫度的影響需要提高重視。此外，水也是重要的影響因素之一，因?yàn)榘雱傂月坊⒉煌杆瑢?dǎo)致水聚集在基層之上沒有辦法排除，并且瀝青路段間層一般都是使用的有較大空隙率的瀝青混材料，在這個(gè)間隙中被水充滿，車輛通行對(duì)路面施行的壓力使得水也產(chǎn)生動(dòng)壓力，導(dǎo)致基層被水沖刷而逐步軟化，基層和瀝青層之間由連續(xù)狀的變成滑動(dòng)狀的。

3 瀝青路面層間處理技術(shù)探討

3.1 粘結(jié)層材料功能分析

面層和基層結(jié)合的地方粘結(jié)所使用的材料有較嚴(yán)重的受力現(xiàn)象，其中有拉力、壓力、剪應(yīng)力，此外，因?yàn)榈缆肥窃谧匀粻顟B(tài)環(huán)境下的。會(huì)受到水、溫度、光線等條件的影響，因此，作為粘結(jié)用的材料必須有兩個(gè)最主要的作用：（1）抗拔作用：因?yàn)樵谄囘\(yùn)行的時(shí)候，輪胎與地面產(chǎn)生的摩擦力會(huì)直接影響到間層之間的粘結(jié)作用，此外在汽車開動(dòng)時(shí)車后輪胎會(huì)有一種真空泵吸的作用，嚴(yán)重影響間層之間的粘結(jié)性能，因此進(jìn)行粘結(jié)層的施工時(shí)就要嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量，是否具有抗拔作用，這樣就降低了出現(xiàn)間層分離的情況。（2）抗剪作用：假如抗剪沒什么效果的話，基層與面層間很可能會(huì)出現(xiàn)位移、雍包與兩層皮等現(xiàn)象，輕則降低路面使用性能，重則對(duì)路面行駛安全造成威脅，因此間層選擇的材料必須有抗剪的作用。

3.2 透層油的作用機(jī)理

透油層是有過渡配合的作用，在基層都鋪設(shè)上透油層之后，基層就會(huì)有了一定效果的滲透作用，滲透下去之后能夠?qū)雱偦鶎又g的縫隙都填滿，使其形成有特殊構(gòu)造的一個(gè)結(jié)構(gòu)層，這就是偶合層面，偶合層面就是組成基層的成分，降低了基層材料的模量，從而解決了有機(jī)結(jié)合料到無機(jī)結(jié)合料之間的粘結(jié)問題。透油層的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先提高了路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的連續(xù)性，從多層組合體系轉(zhuǎn)變成連續(xù)組合體系；其次，透油層的作用相當(dāng)于增加了柔性材料結(jié)構(gòu)層的厚度，從而提高了路面結(jié)構(gòu)的抗變形能力；第三，透油層滲入基層后閉合了基層混合料的開口孔隙，增強(qiáng)了基層抵御水破壞的能力。

3.3 下封層材料的要求

下封層的建立是在有透層的基礎(chǔ)中，有防水封水、加強(qiáng)基層穩(wěn)定性、減輕基層的反射裂縫造成影響的效果，面層與基層間較好的結(jié)合，除去透油層產(chǎn)生的過渡配合外，下封層還起到了粘結(jié)的效果。結(jié)束了基層的施工之后，澆灑透油層面逐漸下滲到基層，使得基層與下封層更好的進(jìn)行結(jié)合成一個(gè)整體，下封層與透層結(jié)合在基層的頂面轉(zhuǎn)變成了一個(gè)具有密封性良好的層面，減少了在外部水進(jìn)入后與內(nèi)部水的逐漸蒸發(fā)，這樣基層能充分的進(jìn)行水化效果，保障了能夠在最佳的含水量的條件下有很高的強(qiáng)度，使得基層的整體強(qiáng)度有所提高。下封層是使用的材料必須達(dá)到以下的標(biāo)準(zhǔn)：（1）黏附性能：對(duì)基層的表面的有效粘合是一種保障，避免出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象；（2）柔韌性能：對(duì)荷載壓感應(yīng)力與溫度感應(yīng)力的情況下伸縮不會(huì)導(dǎo)致斷裂是一種保障；（3）滲透性能：滲入到半剛性層面能夠有粘結(jié)以及加固的效果；（4）成膜性能：在有均勻薄膜的情況下，起到了防水與黏附的作用；（5）工作性能：有很好的貯運(yùn)效果，保障施工速度。