摘要：该题目主要研究分析了山区高速公路长大坡路段沥青路面设计与施工要领。目前我国高速公路的修筑已从平原逐步转向山区，因此，无论是从路面结构设计、混合料材料组成设计、还是施工技术等，都给我们提出了新的挑战。比如本人参与修建的永蓝高速公路，其特点是山高坡陡，上、下坡长，对长大陡坡路段沥青路面的设计与施工的研究显得尤为重要。下面是本人对长大陡坡路段沥青路面设计与施工的一些粗浅体会与认识，供同行共同探讨学习。
关键词：长大坡；沥青路面；设计与施工
长大纵坡路段多出现在山区高速公路或国道公路，其交通组成以货车等大型车辆为主，且绝大数货车存在超载现象，这使得其在上坡、下坡路段的速度有所降低，致使路面承受了更大的荷载，加大了路面的损坏。据相关调查报告显示，货车在山区高速公路行驶时不同车道上坡速度分别是：主车道10～20km/h，超车道20～30km/h，爬坡车道在15km/h以下。车速慢，路面受车辆动、静荷载时间长，在荷载长期作用下，会加速路面的破坏。如对京珠北高速的佛冈段交通调查中，发现货车等大型车辆占交通组成的70%左右，且有超68.1%的货车存在着超载现象，轴重超载率约30%。最大超载轴重为16.6吨，最大超载比例为 124.3%。而普遍车速较低，甚至还不到设计车速的1/2。这就造成了路面车辙的加剧，以及路面破浪等多种破坏。破坏形式主要有：车辙、裂缝、以及由水损坏引起的松散、剥落、翻浆、唧浆等。因此，如何做好长大纵坡路段路面结构的设计及施工非常重要。具体分析及见解如下：
一、长大纵坡路段路面结构及混合料设计
面层结构设计原则：长上坡路段的面层结构设计应满足以下要求：（1）、中上面层应采用抗剪强度较大的混合料，使其可以满足水平摩擦系数较大时的剪应力要求。一般推荐上面层采用SMA- 16（SBS改性沥青）或SMA-13（SBS改性沥青）混合料。中面层一般可采用AC-20（SBS改性沥青）或SUP-20（SBS改性沥青或 岩沥青）混合料。（2）下面层结构设计要满足长寿命路面设计中对联结层的要求，要使其具有耐久性和稳定性。对这一层的设计，应选用高温稳定性较好的沥青胶结料，如50#沥青。（3）若采用柔性基层路面或复合式基层沥青路面，应设置抗疲劳层，以弯拉应变作为验算指标。（4）沥青结构层厚度建议：每层最小厚度不小于混合料最大公称粒径的2.5～3.0倍。 对一般半刚性沥青路面，沥青层总厚度不宜小于18cm，半刚性基层为满足长寿命沥青路面的要求，沥青层厚度不宜小于23cm。（5）基层结构厚度要求：为了控制基顶压应变，基层厚度应大于 40cm。
（6）粘层油的撒铺。各沥青层之间必须设置粘层，粘层油宜采用快裂或中裂乳化沥青、改性乳化沥青。粘层油品种和用量应根据下层沥青混合料的类型通过试撒确定
二、长上坡路段沥青面层混合料优化设计
（1）原材料要求
集料宜选择坚硬、粗糙、形状接近立方体、洁净的粗细集料。石料针片状含量应严格控制在15％以下，一般不宜超过10％。上面层石料压碎值应控制在24％以下，中、下面层石料压碎值应控制在26％以下。
（2）沥青胶结料可选用高温、低温性能良好的优质沥青或改性沥青。一般选择高质量、高粘度的重交通道路沥青，在高速公路沥青上面层应优先选用改性沥青或改性沥青混凝土。上面层宜选用高温、低温性能均好，并耐老化沥青；中面层选用热稳性好的沥青，下面层选用抗疲劳、热稳性好的沥青或选用稠度高一级的沥青。为提高纵坡路段面层结构的性能，在混合料设计中，除严格要求原材料质量外，还应采用一些提高中上面层性能的外加剂，如：添加抗车辙剂或采用高模量改性沥青。
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三、长大纵坡路段沥青混合料施工要求
（1）混合料施工准备
材料供给（四到五种规格的集料，储存量为平均日用量的5倍以上，矿粉和沥青储量为平均日用量的2倍以上）；
下承层的准备（各种基层表面应清洁，干燥，坚实，无任何松散的石料，尘土与杂质，并不允许有油污，表面平整，应有透层或封层）；
施工温度（根据沥青品种，粘度，施工气候条件及铺筑层的 厚度来选择加热和施工温度）；
（2）混合料拌和与运输
沥青混合料的拌和：拌和设备一般使用间歇式；拌和要求（温度，时间30—50s）；
运输：注意运输途中热量损失，防雨，防污染，防止沥青与车厢粘接，车厢侧板和底板上涂一层掺水柴油，油：水=1：3；
（3）混合料的摊铺
为保证连续性与均匀性，摊铺前熨平板要充分预热至100℃以上，运输车辆不少于三台并且已经到达摊铺现场才能开始进行混合料摊铺，摊铺时两台摊铺机列梯队隔开10-20米向前连续摊铺，摊铺速度控制在2米/分钟；
（4）摊铺厚度及高度控制
采用钢丝挂线的引导方式来控制摊铺厚度，安排专职人员全天候在场，随时检测，并及时记录；
（5）平整度控制
在复压完成后，用6米尺测出高于3mm的点，并用DD-110压路机横向压至平整；
（6）接缝处理
纵向接缝：尽量考虑热接缝的方法，上下层的纵缝应错开15cm以上，表层的纵缝最好设在路面标线下；
横向接缝：斜接缝，平接缝；
（7）温度控制应严格按规范要求，以保证面层的压实质量。
（8）严格控制摊铺质量及避免离析，主要采取如下措施：
A、纵向离析的控制
在现场实际摊铺时，可以通过以下三种途径控制。
一、选用高性能的摊铺机
要做到混合料离析降到最低限度，只有具备良好性能的摊铺机才能保证施工过程稳定、连续，保证输料器和螺旋分料器性能优良，则混合料才能始终沿熨平板宽度方向均匀分布；
二、调整超声波料位器，使物料控制在盖住螺旋叶片2／3高度以上，物料的运行轨迹就会自动从中间向两边整体运动，并持续翻滚，有效遏制不同尺寸的物料分离；
三、不断适时调整螺旋前导料板的间隙，在螺旋分料器两端进行改装，装配反向叶片加上对螺旋的多级调整，可在分料时两端形成二次拌和，使拌合料拌和的更加均匀避免离析。
B、横向离析的控制
以下五种方式能有效解决横向离析现象：
一、混合料宜采用大吨位卡车运输，它形成的离析量要少；
二、自卸卡车在装料时应移动装料，并按车厢前、后、中的装料顺序，从而减少材料的离析现象；
三、从贮料仓卸料时，因料仓底部大部分为粗骨料，固不需要卸光；
四、自卸卡车卸料要整块物料快卸；
五、每一辆卡车卸完料时，螺旋料槽中的剩余材料重新送入刮板输料器，新料及时卸入摊铺机，二者重新充分混合，以减少离析。
C、温度离析的控制
一、使用重搅拌螺旋机构来减轻或消除温度离析。如设计成变径变螺距螺旋输送器，当采用宽螺距时混合料才能进入摊铺；窄螺距时混合料重新搅拌，该过程将冷粗料和热好料彻底重新拌和，消除了运输过程中产生的温度离析和级配离析。二是，使用一种称为“沥青混合料转运车”的新的施工机械，其主要功能是对摊铺前的沥青混合料重新进行一次搅拌。同时，避免了运料汽车对摊铺机的碰撞。消除运输过程中产生的级配离析和温度离析。
结语：
通过以上措施应能较好的控制好长陡坡路段沥青路面的施工质量，确保沥青路面在最不利的路段取得较长的使用寿命。以上观点是本人通过理论学习，同时结合湖南永蓝高速公路的建设施工经验总结出来的一些粗浅见解，供同时共同探讨学习。
参考文献：
[1]沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004
论文作者:谢荣川
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/30
标签：沥青论文; 面层论文; 路面论文; 厚度论文; 沥青路面论文; 螺旋论文; 路段论文; 《基层建设》2017年第14期论文;