新材料在市政道路施工中的應用與研究

王穎

摘 要：近年來全國范圍內(nèi)城市基礎設施建設得到了快速發(fā)展，其中市政道路建設作為城市基礎設施建設的重要組成部分其發(fā)展尤為迅速。為提高市政道路建設的質(zhì)量和品質(zhì)，市政道路施工中不斷引入新技術、新材料。本文基于新材料在市政道路施工中的應用與研究展開論述，以期為今后的市政道路建設提供參考。

關鍵詞：新材料;市政道路;施工中;應用與研究

近年來隨著市政道路建設的發(fā)展，新材料及新技術不斷涌現(xiàn)并應用到道路建設與施工過程中來。新材料及新技術在市政道路項目中的積極應用，既展現(xiàn)出新材料自身所具備的優(yōu)于傳統(tǒng)材料的優(yōu)勢，又能有效保障道路施工質(zhì)量，還能提高道路的建設品質(zhì)，利于降低建設成本、保障道路安全，對于市政道路建設的的發(fā)展具有積極意義。

一、市政道路主要病害分析

長期以來我國各個城市的基礎設施建設都得到了快速發(fā)展，市政道路建設發(fā)展尤為顯著。即便如此，在很多市政道路在建設完成投入運營后多多少少都會不同程度地出現(xiàn)各種病害，這些病害是造成交通事故的最大安全隱患。

道路病害的存在不僅嚴重影響道路品質(zhì)，還影響道路使用者的舒適性與安全性，對人們的正常出行存在安全隱患，嚴重降低道路的使用效率。這與我們的建設初衷是相違背的。市政道路主要病害如下：

（一）路面裂縫

路面裂縫是市政道路普遍存在的現(xiàn)象。路面裂縫的出現(xiàn)與很多因素有關，例如路基的不均勻沉降、車輛荷載的反復碾壓、溫度的交替變化、水的影響、路面材料的特性等等因素都易造成路面出現(xiàn)裂縫。其中路面材料——瀝青混合物的特性是造成路面裂縫的關鍵因素。

路面裂縫的形式主要有縱向裂縫、橫向裂縫、綜合裂縫以及反射裂縫等形式。橫向裂縫多是由于溫度應力引起的。縱向裂縫則是由于路基不均勻沉降引起的。反射裂縫則是在路基內(nèi)外部共同壓力作用下引起的。綜合裂縫的產(chǎn)生說明是路基輕度不夠。

（二）松散

市政道路施工的過程中，瀝青材料的運用非常廣泛。瀝青材料的特性促使路面所用集料實現(xiàn)最有效的粘結。但是市政道路施工、使用過程中由于環(huán)境過于復雜，影響粘結因素眾多，尤其是長期連續(xù)、反復的車輛荷載以及溫度、濕度的變化等影響導致瀝青材料的粘結能力降低，出現(xiàn)集料松散脫落的現(xiàn)象，進一步發(fā)展下去就會出現(xiàn)坑槽。

坑槽對車輛行駛是極為不利的，容易造成車輛行駛出現(xiàn)突然變向、爆胎等現(xiàn)象，是車輛行駛過程中極其嚴重的安全隱患。

（三）車轍

道路車轍通常出現(xiàn)在比較固定的道段，比如上坡處或者車輛停車處，尤其是公交停靠站，車轍現(xiàn)象頻出。車轍也是車輛行駛的安全隱患之一。

路面在車輛輪胎的作用下會發(fā)生變形，尤其在高溫作用下普通瀝青路面混合料的彈性模量會降低，使路面發(fā)生不可逆轉的永久性的變形，形成車轍。

（四）水損壞

水是影響道路穩(wěn)定性的重要因素。通常的市政道路施工過程中，路面集料之間存在孔隙是在所難免的。這些孔隙就是水滲入到路面結構層甚至基層結構層的主要途徑。水進入路面的內(nèi)部結構后，在車輛荷載、空氣的共同作用下會進一步破壞結構層內(nèi)部結構，導致結構層內(nèi)部機理發(fā)生變化，瀝青膜脫落，對路面結構造成損害。

由上面的分析可以看出，各種病害是道路安全的重要隱患，這些病害的出現(xiàn)主要是與道路結構層的材料有關，只有改進筑路所使用的材料，才有可能降低病害的產(chǎn)生。

二、市政道路施工中應用的新材料分析

隨著市政道路建設的快速發(fā)展，不斷淘汰不適用于現(xiàn)在繁重交通量情況下的施工技術及筑路材料，在施工過程中結合出現(xiàn)的各種新情況因地制宜地開發(fā)出新材料、新技術，并在施工處過程中也在積極地引進及應用。以下介紹幾種目前市政道路施工中所引用的新材料。

（一）瀝青瑪蹄脂碎石混合料（簡稱SMA）

瀝青瑪蹄脂碎石混合料（簡稱SMA）具有高含量粗集料、高含量礦粉、較大瀝青用量、低含量中間粒徑顆粒的組成特點，這種結構直接承受了荷載作用，具有較強的承受荷載、抗變形的能力。同時SMA的粘結性優(yōu)良，還具有溫度敏感性小的特點，使路面結構在荷載作用下變形微小，減少車轍的發(fā)生。SMA因其空隙較小，水分不易通過的特點，使其具有良好的穩(wěn)定性。

因SMA具有較好的抗車轍能力和溫度穩(wěn)定性、優(yōu)良的抗裂性能、良好的耐久性得以廣泛應用于道路建設過程中。SMA還具有使用壽命長、抗滑性好、抗?jié)B水性好、噪音小等特點，目前在市政道路建設中得到廣泛應用，整體運行效果非常好。

（二）微表處稀漿混合料

微表處稀漿混合料一般應用于道路養(yǎng)護，也是近年來出現(xiàn)的一種較為新型的筑路材料。其主要成分是石屑、砂漿、聚合物乳化瀝青以及外滲劑，按比例混合而成。施工過程中，其攤鋪厚度為1厘米左右。

在道路施工過程中采用微表處稀漿混合料利于縮短施工時間，提高施工效率。同時對于道路的車轍病害也能有效地進行防治和修復，對于延長道路使用壽命、提高道路行駛的安全性具有積極意義。

（三）可發(fā)性聚苯乙烯板

可發(fā)性聚苯乙烯板即EPS，它是一種高分子聚合物。EPS的形成就是把發(fā)泡劑加入到苯乙烯樹脂當中，從而形成一種硬質(zhì)的高分子結構塑料泡沫。

EPS具有優(yōu)異的保溫隔熱性、獨特的緩沖抗震性，還具有抗老化性和防水性，并且擁有低密度、隔音隔熱、耐酸堿腐蝕、不易變形、不易被分解的特點。

由于市政道路的建設環(huán)境復雜，在市政道路施工過程中，EPS通常作為輕質(zhì)路基填充材料而使用，可以有效改善路面質(zhì)量、阻擋地面沉降、防止橋臺位移、減少土壤冰凍等問題。

EPS的施工技術和施工工藝也很簡單，相較于一般的路基施工工藝只需加鋪一層土工織物。由于EPS可以回收利用，既降低了建設、維護的費用，也可有效避免環(huán)境污染。

（四）再生瀝青混合料

市政道路路面施工過程中，由于瀝青混合料自身特性導致在施工過程中不能放置時間過長，瀝青再生技術的應用可保證快速銜接施工工序，避免浪費材料及污染環(huán)境，有效利用廢舊材料等，可有效保障道路施工質(zhì)量的控制和提升。

此種材料可分為就地與廠拌冷再生、就地與廠拌熱再生四種。廠拌熱再生材料的主要成分為再生劑、瀝青以及新集料等充分混合形成的，具有較好的路用性特點。就地熱再生則是瀝青路面再生后形成的，作業(yè)過程中對日常交通產(chǎn)生的影響較小。相比之下，廠拌冷再生材料的應用通常在常溫環(huán)境下進行，其優(yōu)勢在于不會產(chǎn)生有害氣體，但是其路用效果較差，因此常被用于底基層與基層施工中。就地冷再生材料對道路主體結構的強度并不會產(chǎn)生影響，從而大大降低了在道路維護方面的資金投入。

三、結語

市政道路建設是城市基礎設施建設的重要組成部分，也是城市建設、城市風貌、城市品質(zhì)的重要載體。新材料在道路施工過程的應用能夠有效改善道路質(zhì)量，提升道路品質(zhì)，保障道路使用的安全性;同時還可以控制資金投入，保障施工進度，減少對環(huán)境造成影響。因此，在今后的道路建設中還應該持續(xù)關注新材料、新技術的發(fā)展動態(tài)，將施工可行、效果顯著的新材料積極應用到我們的實際工作中去。

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