高等級公路瀝青混凝土路面結構設計

黃小云

（珠海市交通勘察設計院有限公司，廣東珠海 519000）

高等級公路瀝青混凝土路面結構設計

黃小云

（珠海市交通勘察設計院有限公司，廣東珠海 519000）

根據相關工作經驗，就我國目前高等級公路瀝青混凝土路面結構設計問題進行簡要分析，在此基礎上根據具體情況提出針對性的解決措施，以期我國的高等級公路瀝青混凝土路面事業能夠發展的更好。

高等級公路；瀝青混凝土；路面結構設計問題

1 瀝青混合料性能

1.1高性能瀝青路面

高性能瀝青路面主要包含以下三個方面的方法內容：（1）集料標準；（2）瀝青標準；（3）混合料的體積設計。其中混合料以及瀝青結合料之間建立起直接的關系，繼而最終達到控制疲勞開裂以及控制高溫車轍的目的，繼而形成了一個新的體系，即為瀝青-瀝青混合料設計體系。相比起傳統的馬歇爾設計方法，其主要特點表現在以下幾個方面：（1）采用旋轉壓實成型試件，因而具有極強的代表性功能；（2）采用試件直徑為160 mm，減少了馬歇爾試件的變異性；（3）根據交通量的等級來選擇不同的壓實參數，繼而使得負荷條件能夠如實的反映到設計方案中。

高性能瀝青路面按照相關規定確定設計的瀝青含量，并且達到實際路面所需要的密實度，其主要涉及體積指標表現如下：（1）混合料的空隙率= 4％時VMA（礦料間隙率）隨標稱最大集料尺寸而異；（2）在設計旋轉擊實次數時，Va（混合料的空隙率）為4％。高性能瀝青路面瀝青混合料與傳統的瀝青混合料相比（在造價基礎沒有被提高的前提下），尤其是在高溫穩定性方面有著極大的優勢。

1.2AK型以及AC型瀝青混合料

AK型結構具有以下幾個方面的特點：其一，空隙率較大；其二，抗滑性能較好。叢上述特點來看，使用AK型結構的瀝青混合料往往用于多雨地區比較多，但是，AK型結構的瀝青混合料具有耐久性差以及抗水損害能力差等問題。AC型瀝青混合料的空隙率也比較大，一般在3％～11％之間，所以實用性比較少。AC型瀝青混合料按照最大密實原則設計其水穩定性比較高，在中下面層被廣泛應用，但是AC型瀝青混合料的抗滑性不理想。

1.3瀝青瑪蹄脂碎石混合料

瀝青瑪蹄脂碎石混合料主要由高含量礦粉、較大的瀝青用量以及高含量粗集料等組成的，另外，瀝青瑪蹄脂碎石混合料中的纖維組織成分也是重要的材料之一，其空隙率比較小（1％～2％）。根據相關資料研究結果表明，瀝青瑪蹄脂碎石混合料路面的使用壽命比傳統的瀝青混合料來說長18％～35％左右。瀝青瑪蹄脂碎石混合料一方面能夠有效解決抗滑問題，另外一方面也能夠解決抗水滲入損害相互矛盾的技術難點。簡而言之，瀝青瑪蹄脂碎石混合料具有密實耐久、抗疲勞以及減少低溫開裂等特點。近年來，國內多條高速公路采用了瀝青瑪蹄脂碎石混合料結構作為路面的上層，繼而得到了較為滿意的效果。

2 瀝青混凝土路面結構設計問題以及解決措施

2.1存在的相關問題

（1）結構類型選擇不合理。在多雨區域，沒有采用AK型結構的瀝青混合料，而使用了AC型結構的瀝青混合料；

（2）瀝青混合料類型與結構層厚度不相匹配。根據高性能瀝青路面的相關定義顯示，集料最大公稱尺寸為篩余第1次＞8％篩號的上1級篩子篩號。舉例來說，AC-12篩余第1次＞8％篩號為15 mm，而AC-12篩余第1次＞8％篩號的上1級篩號為25.5 mm，那么此時25.5 mm被稱為最大尺寸，再上1級為30.5 mm，此時30.5 mm被稱為集料最大尺寸。一旦在設計過程中沒有選擇合適的路面結構層厚度，很容易造成壓實困難以及早期水損害等問題。

（3）瀝青路面原材料在選用過程中不夠嚴格。瀝青材料對于路面的耐久性以及高溫抗車轍性有著直接的關系，例如，A組為礦料相同而瀝青不同試驗，B組為礦料不同而瀝青相同試驗，A、B兩組試驗對高溫車轍性能有著直接影響。面層結構在環境因素的作用下被壓碎，繼而使得路面的抗滑性能減弱。而一般的酸性巖石與瀝青的粘附性較差，繼而使得瀝青膜逐漸脫落，最終出現路面被破壞的情況。

2.2針對性的解決措施

（1）合理選擇路面結構類型。路面面層需要根據當地的氣候以及自然條件等來間相關選擇，在其表面層需要綜合考慮到抗滑以及低溫抗開裂的需要，在中面層需要考慮到抗車轍的需要，在底層需要考慮到密水性以及疲勞開裂等需要。在多雨以潮濕地區對路面有著嚴重危害，在考慮密水性的同時還需要考慮到抗車轍需求，最終防止水損害迫壞；在干旱無雨水地區則需要著重考慮抗滑性以及密水性等相關要求。除此之外，在路面結構設計職工需要廣泛調查建設項目地區的具體應用情況，所需要設計的相關結構進行先進的管理經驗和成熟的施工操作。

（2）合理分配瀝青混合料級。施工單位需要根據工程所在地的具體交通條件和氣候條件進行相應地調整，自行設計并且確定瀝青混合料級配范圍。在夏季溫度較高但是持續時間不夠長以及在冬季不是特別冷的地區首先需要綜合考慮抗車轍能力的相關需求，繼而減少3.58 mm以及4.22 mm的通過率。在采用密級配混合料情況時，需要選用粗型且密級的瀝青混合料。在冬季溫度比較低以及低溫持續時間比較長的基礎前提下，需要充分考慮到高低溫抗裂的基本性能，適當增大3.58 mm以及4.22 mm的通過率。選用比較小的設計空隙率需要采用細型級配瀝青混合料。

（3）嚴格選用合理的瀝青原材料。瀝青原材料對路面的低溫以及高溫抗車轍性和耐久性有著直接的關系，因此在選用優質的瀝青原材料時非常重要。一方面，瀝青原材料的相關選擇需要滿足相關規范要求，另外一方面，瀝青原材料還需要盡最大程度提高指標要求。

（4）完善路面排水系統功能。路面的表層破壞基本上與水有關，因此需要設計完善的路面排水系統，主要包括超高段排水以及中央分隔帶排水等。在上述排水系統的基礎上，路面結構設計中的底層設計以及路面基層也是其重要內容。

［1］ 李樹鵬.高等級公路瀝青混凝土路面施工的材料管理與控制［J］.城市建設理論研究（電子版），2014，12（36）：3661.

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表1　壓路機碾壓速度

2.3竣工階段質量監控

為了確保瀝青公路路面在運行過程中的安全，瀝青路面在竣工階段，質檢部門應該嚴格按照施工質量要求標準對施工工程進行嚴格的驗收和評估，以確保該工程各個方面都符合質量控制中心的要求，防止瀝青公路在使用過程中出現不必要的事故。質量監控部門可以采取和施工單位合作的檢測模式，按照施工要求與質量標準對該工程的各個部門進行嚴格的檢查，對于在檢查過程中出現的相關問題，施工單位應該積極采取相應的措施進行整改，并在整改后再次進行檢測，只有經過質檢部門出示相關的書面評估報告，待該工程全面檢測合格后，該公路瀝青路面才可以投入使用。

2.4路面后期管理和養護

符合標準的路面基層在施工過程中要求以濕養路，進而達到高質量的目標。瀝青混合材料含水低，比較容易出現路面干燥的現象，這就會產生過多的地表裂痕，所以必須要求地面濕潤。養護時不能直接將水灑在公路表面，以免將公路表面的材料被沖洗掉，通常采取的是土工布覆蓋的方式進行路面養護工作。其次，瀝青路面在使用過程中出現問題時，施工人員對該地區的路面進行勘察和檢測，劃分出需要進行不同方面養護的路段，針對這些路段的具體情況進行養護和修復，可以根據公路溫度以及濕度等水文特點，來選擇合理的后期管理方案，采取稀漿封層、撒布透層油等方式，有助于及時管護公路的質量問題，及時發現和處理公路瀝青路面存在的問題。

3 結 語

綜上所述，伴隨我國瀝青路面技術的進一步推廣，必將在我國的公路建設中發揮重要的現實意義。盡管我國在公路施工質量監控方面具有一定的經驗和進展，但在實際操作過程中仍存在著許多問題，影響著我國瀝青路面質量以及施工單位的經濟效益。為此，施工單位應該深入探討瀝青公路路面在施工質量控制的問題，并通過結合瀝青路面基層施工技術的實際應用，將其中存在的問題一一解決，以此來強化公路建設的整體質量。

參考文獻：

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U412

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1008-3383（2016）09-0018-02

2016-02-12

黃小云（1981-），女，廣東人，中級工程師，研究方向：公路路基路面設計。