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试论我国沥青混凝土道路结构的设计要点

 期刊栏目:路桥工程     更新时间:2016-01-07 09:45:16     浏览: 378 次

试论我国沥青混凝土道路结构的设计要点

陈春杨

中国大连国际合作(集团)股份有限公司   辽宁大连   116000

摘要:从国内的道路工程项目的建设情况进行分析和总结,可以发现因为沥青混凝土路面具有负荷承重强度高、缓冲变形能力优良、耐久性能和防水性能稳定等特性,而被优先选择适用于道路工程项目的施工过程中。下文中,笔者将从个人道路工程项目参与管理实践经验进行总结和分析,说明国内道路工程项目中沥青混凝土路面结构施工设计的应用优势、沥青混凝土路面结构的施工技术要点、沥青混凝土路面结构设计的种类。

关键词:沥青混凝土路面施工技术;配料;基层底基层垫层

一、沥青混凝土路面结构设计在道路项目工程中的优势与缺陷分析

在国内的道路工程项目的施工管理中,沥青混凝土路面结构通常由路面层和连接层组成,其中路面层通常设定在三十五毫米,而连接层通常设定在四十五毫米,该种路面结构的设计优势如下:首先,能够确保路面结构的承重负荷性能高,满足城市繁忙、使用率高的交通运输和交通通行需求;其次,沥青混凝土路面具有硬度高、密度高、清洁干净、吸光性良好、敷设一体化不存在断开等特性,能满足交通车辆高速行驶的需要;第三,沥青混凝土路面结构拥有良好的延展弹性能力,能够通过自身结构调整并缓解交通运输中产生的压力和破坏力,从而实现降低车辆通行噪音,保护通行车辆轮胎、零部件不受损害,有效减少了企业个人在交通运输项目上的成本支出,提高了城市的经济效益。第四,沥青混凝土路面结构设计的优势还在于良好的防水和耐久性能,能够有效延长道路的使用寿命和期限。最后,沥青混凝土路面结构设计的施工可以完全由机械设备完成,施工过程便于操作,道路的后期维护和保养也便于进行。与此同时,沥青混凝土路面结构设计也存在一定程度上的缺陷,例如受到施工技术应用和施工质量影响和沥青原材料的性能品质影响,路面施工结束后往往会产生开裂、塌陷、强度弱、密度低等一系列问题和危害,极大程度的降低了道路工程的施工质量,增加了对通行车辆的不当损耗,提高了交通运输过程中的安全隐患和事故风险,减少了城市道路交通的经济收益。因此在沥青混凝土路面结构设计过程中,施工单位及其施工管理人员应当对路面结构设计方案加强管理,结合沥青混凝土材质的性能进行分析,把握好沥青混凝土路面不同结构层之间的硬度和及强度差异,按照路面强度从上往下逐渐降低的施工方法,调整好沥青混凝土路面不同结构层之间的间隔距离,不能因为间隔距离的增加而不当降低结构层应有的厚度。并且,在施工过程中需要对临近的路面结构层在受力作用后的应力、应变比值进行判断。举个例子,在寒冷的天气环境中,需要将沥青混凝土冷缩的事由考虑进去,采取措施防止混凝土路面裂缝的产生;在降水丰富或者气候潮湿的天气环境中,需要将沥青混凝土路面的防水性能考虑进去,做好路面结构层之间的防水措施,各结构层面之间应该留有足够的间隔以减弱对降水和降温的不良影响。

二、沥青混凝土路面结构的施工设计要点分析

1.沥青混凝土路面的结构配料设计要点

在沥青混凝土路面结构的设计方案制定过程中,需要考虑到道路工程施工现场的周边天气环境影响、交通运输特点和通行车辆特点等相关因素,从而分析道路工程所需要载荷车辆通行作用力大小,判断基层、底基层和垫层各结构层之间的应有间隔和厚度。确保施工后沥青混凝土路面具备强度高、密度高、防滑、防水和耐久性能好等优势,能够有效应对寒冷环境和高温环境,不产生裂缝、不发生融化和塌陷。沥青道路的中间和下部结构层在铺设过程中应当注意防水性能的需求,并做好硬度、密度性能上的管理,防止沥青混凝土路面在敷设后产生塌陷问题或者受到炎热高温环境的影响变形。沥青混凝土路面的配料设计建议使用多层次复合结构,每个层次路面彼此间相互支持,如果需要在基础水平上进一步加强沥青混凝土路面的性能质量,可以通过加强沥青路面上部结构层、中部结构层的配料调整措施,达到设定的性能目标。

2.沥青混凝土的基层、底基层、垫层设计要点

沥青混凝土路面结构中的基层作用是承担由路面交通传递的负荷重量,因此基层需要具备的基础性能是高强度的、耐久性能数值高的载荷能力。尽管路面结构基层所使用的配料方式有所不同,其硬度和密度属性也存在一定程度上的差异,但其承重负荷的施工管理标准是一致的。在沥青混凝土路面的底基层施工设计中,底基层的承重负荷性能标准较基层数值可以有所降低,起到间接承重的作用。最后是沥青混凝土结构中的垫层设计,其设计要点为加强防水性能、抗冻抗寒性能、抗腐蚀性能等等。

三、沥青混凝土路面结构设计的种类分析

典型的路面结构有:半刚性基层沥青路面、柔性路面、刚性基层沥青路面、混合式沥青路面。半刚性基层中,水泥稳定集料类、石灰粉煤灰稳定集料类材料适用于各级公路的基层、底基层。冰冻地区、多雨潮湿地区,石灰粉煤灰稳定集料类材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层。石灰稳定类材料宜用于各级公路的底基层,以及三、四级公路的基层。半刚性基层的优点是整体刚度较强,面层的厚度可以适当减薄,沥青面层因荷载引起的裂缝破坏较少。而半刚性基层的缺点是本身的收缩裂缝难以避免,如面层没有足够的厚度,基层的横向收缩裂缝在使用初期即会反射至沥青面层,形成较多的横向开裂。刚性基层适用于重交通、特重交通及运煤、矿石、建筑材料等的公路工程。刚性基层主要采用低等级混凝土修筑基层混凝土板,板上修筑沥青面层。其缺点与半刚性基层基本相同。柔性基层的优点是应力、应变传递的协调过渡方面比较顺利,结构排水顺畅,路面结构不易受水损害。柔性基层的缺点是基层本身刚度较低,沥青面层将承受较多的荷载弯矩,同样交通荷载作用下,沥青面层应采用较厚的结构层。

综上所述,沥青混凝土路面结构设计的要点是,通过优化、合理的施工设计策略,加强道路工程的施工质量,体现路面在负荷承重强度高、缓冲变形能力优良、耐久性能和防水性能稳定等方面的优势,为城市交通运输系统的安全、稳定运行提供有力保障。

参考文献:

[1]边昶晖.基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法[J].中外公路.2010(01).

[2]徐鸥明,韩森,高巍,高世君.永久性沥青混凝土路面设计指标及标准[J].公路.2010(03).

 

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