談半剛性路面的特點

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

談半剛性路面的特點

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

介紹了半剛性路面的力學性質，并論述了半剛性路面的材料特性，主要對半剛性路面拌和、攤鋪、壓實、養生等施工質量要點進行了闡述，指出半剛性路面具有強度高、整體性好、穩定性強等優點。

半剛性路面，力學特質，材料特性，施工質量

1 概述

以路面結構的力學特性和設計方法的相似性作為劃分標準，可將路面形式分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面。半剛性路面一般是由半剛性基層(無機結合料穩定基層材料)和鋪筑其上的瀝青面層組成的路面結構，此外也有改善瀝青(水泥)混凝土的性能的半剛性路面。半剛性路面是我國高等級道路最為常見的一種路面形式，其力學優點是瀝青面層與半剛性基層剛度相近，可以共同承擔荷載作用，受力協調[1-5]，在經濟上造價相較柔性基層路面也低廉一些，具體優點見表1。本文從力學特性，材料特性，施工質量控制要點等三方面來論述半剛性路面的特點，本文研究的內容對實際工程設計施工具有重要的意義。

表1 半剛性路面優點

2 半剛性路面的特點

2.1 力學性質

為了更好的說明半剛性路面的特點，需要將其與柔性路面及剛性路面進行適當的對比。由表2可知，半剛性路面在力學性質上的特點是其路面剛度在柔性路面和剛性路面之間。

2.2 材料特性

半剛性路面與剛性，柔性路面的區別在于其以無機結合料穩定材料作為基層使用。這種材料具有一定的抗拉強度及劈裂強度；外部溫度對半剛性材料強度的產生和加強有較大的影響，環境溫度越高，半剛性材料之內的化學反應就越劇烈和迅速，因此其強度也越大；強度和剛度都隨形成強度的時間而變化，隨時間的增長，強度和剛度都會增加，但不同材料上幅的比率不同，同一種材料在不同區位的上幅比率也不同，而且結合料的含量越高，時間的影響也越明顯；同時也具有在一定條件下，體積干燥收縮的特性，小粒徑材料成分和礦物含量的多少，土的液限與塑限差值的大小，水泥摻量的多少，混合料的含水量大小，暴露時間的長短，集料的平均顆粒直徑的大小，都會對其產生影響；體積的溫度收縮特性，實驗數據表明，選擇溫度收縮性小、抗拉性能好的路面材料可以有效控制半剛性基層溫度收縮裂縫。因此，要根據本地氣候條件、材料特性等，加強基層材料混合恰當比例的研究工作。

表2 力學性質特點

目前，半剛性基層材料在實際運用過程中，主要存在的不足是：若采用不滿足要求的原材料或不恰當的混合料混合比例設計，半剛性基層容易出現抗裂縫能力不足、抗沖刷能力不足、抗低溫能力不好以及與面層結合能力差等缺陷。因此，采用半剛性路面時，要特別注意其基層的設計施工[2,3]。

2.3 施工質量要點

施工質量要從拌和，攤鋪，壓實，養生等方面來全面控制。

拌和：要經過準確的計量，以保證混合料各級粒徑的分配情況及用量滿足施工混合比例要求，禁止比例的隨意變動。料倉存儲時，要采取適當措施，防止不同粒徑材料混合一處，也不要使用大型的裝載機。拌合使用的水應滿足要求，根據氣候、運距適當優化含水量，材料不應暴露。有切實需要時應從出料口取拌好的混合料，并做相關試驗，以驗證混合料的技術指標。

攤鋪：攤鋪混合料時應盡量杜絕大小粒徑材料彼此分離的情況發生。調整攤鋪機的相關技術參數等。在施工范圍內進行混合料攤鋪時，宜連續施工，不宜間斷。如間斷后材料已開始失去塑性，再開工則應設施工縫。因故超過開始失去塑性的時間的混合料，不宜繼續采用。施工時取現場的混合料制成圓柱體試件，做7 d飽和抗壓強度試驗，并滿足強度標準要求。攤鋪前對路基特別是路床頂面進行處理。

壓實：壓實是路面基層的強度產生并發展的階段。用振動壓路機在混合料開始失去塑性之前，將混合料一次碾壓密實，并使現場達到的密度與室內標準密度的比值滿足要求。應去除已完全失去塑性仍尚未能碾壓的混合料。檢查現場達到的密度與室內標準密度的比值及壓實厚度，應達到符合要求的技術指標。壓路機應緊隨攤鋪機，良好控制平整度，由輕至重避免凹凸不平的情況出現，并確保壓實次數。禁止施工車輛在正在作業的層面上急停、急轉等動作。

養生：作業范圍壓實完成后，檢查現場達到的密度與室內標準密度的比值，確保其合格后，應馬上開始養生。對于高速公路基層的養生時間不宜少于7 d，有條件的最好養生14 d以上。

此外，噴灑瀝青前，應將基層表面的松散顆粒和塵土予以清除。為避免表面過于干燥，應先噴灑少量水，再噴灑改性乳化瀝青；噴灑透層油的最佳時間段為：春季養生10 d～15 d后，夏季養生7 d后，下午4點鐘后打開薄膜，第二天早上灑布。石屑不宜撒布太多，以不粘輪為準。

3 結語

1)瀝青面層與基層剛度相近，可以共同承擔荷載作用，受力協調，這些優點是采用半剛性基層的重要原因。2)力學性質上，半剛性路面的剛度在柔性路面與剛性路面之間。3)半剛性基層的材料特性決定了其具有一定的抗拉強度，對外部溫度和齡期較為敏感，還具有干縮、溫縮特性等。如設計、施工過程中不進行有效控制，則容易出現抗裂縫能力不足、抗沖刷能力不足、抗低溫能力不好以及與面層結合能力差等缺陷。因此，在設計施工中應注意“揚長避短”。

[1] 沙慶林.高等級公路半剛性基層瀝青路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2] 熊向輝.高速公路瀝青路面半剛性基層研究[D].西安:長安大學，2007.

[3] JTG D50—2006，公路瀝青路面設計規范[S].

[4] 李 晗.半剛性基層瀝青路面常見病害分析[J].遼寧省交通高等專科學院學報，2011，13(6)：9-11.

[5] 汪 千，唐紅波.論半剛性基層瀝青路面的病害特點及維修途徑[J].民營科技，2011(7)：233.

Principal properties of semi-rigid pavement

Song Ying Zhou Jia

(TianjinMunicipalEngineeringDesignInstitute,Tianjin300051,China)

The paper introduces the dynamic features of semi-rigid pavement, indicates the material features of the pavement, illustrates the construction quality points for the mixing, paving, compacting and maintaining of semi-rigid pavement, and points out the pavement has higher strength, better wholeness and strong stability.

semi-rigid pavement, dynamic feature, material feature, construction quality

1009-6825(2015)07-0156-02

2014-12-26

宋 瀛(1982- )，男，工程師； 周 佳(1983- )，女，工程師

U416.223

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