沥青路面结构设计中存在问题与对策分析论文_郑磊

沥青路面结构设计中存在问题与对策分析论文_郑磊

【摘 要】若要有效解决沥青路面结构设计中存在的问题,一方面需要设计者从道路设计角度出发,做好路面材料、弯沉值、配比参数的计算,增强沥青路面结构设计水准的可控性;另一方面,还需从管理角度判断路面结构的施工难度,做好沥青路面材料与设备的筛选,加强路面施工流程的监督,才能使沥青路面的质量得以保障。本文基于沥青路面结构设计中存在的问题展开分析,在明确结构设计的对策同时,期望能够为后续柔性道路工程体系的构建提供良好参照。

【关键词】沥青路面;结构设计;存在问题;解决对策

随着城市经济体系发展进程的不断深入,现代城市受产业、城市规划与文化交流等因素影响,使道路工程的构建常年处于如火如荼的阶段,不但为城市经济与交通体系的发展提供了充足的渠道,同时也为城市居民的交通出行提供了极大的便利。因此,沥青道路作为城市道路工体系中最常见的工程类型,如何做好路面结构的设计,便需要得到应有重视。

一、沥青路面结构设计存在的问题

1. 弯沉值不确定

弯沉值是判定沥青路面结构设计水准的重要指标。通常而言,此种数值可通过车辆比例及交通量算出大概值,而后结合公路等级与结构类型了解确切要求。但从设计角度来看,此种非定量的取值方式,只是具有些许代表性,并不包含特殊情况在内,因此稳定性也偏低。

2. 材料参数不适宜

沥青路面材料的选择需要设计者结合城市交通需求、强度与硬度等指标综合判断,确保材料在满足经济性要求的同时,便于施工且质量稳定,才能使后续工程体系的构建效果更优异。但从施工角度来看,我国目前柔性路面施工的参数要求都只是范围值,并未指明不同地域的不同要求,这便使得材料参数的选择存在较多的问题。

3. 材料与结构层不匹配

通常而言,沥青原料的选择需结合路面结构层厚度要求进行细致匹配,若是结构集料最大粒径过大,公称尺寸的集料偏多,则极易引出混合料孔隙率大、离析与压实困难等问题,使道路工程受到不必要的水损害。

4. 沥青配比不合理

沥青作为柔性路面常用的原料,通常施工需要根据道路交通需求严格控制级配范围,确保沥青路面的性能高,并满足级配曲线的要求,能够严格控制沥青料、骨料等含量与参数,才能使道路工程的使用寿命得以延长。但结合实际状况来看,受施工与管理人员素质、专业水品的影响,沥青配比常存有问题。

5. 路面原料控制不严

通常而言,路面结构设计工作需要结合地域环境、气候、温度等因素选择性能适宜的原料,使其刚度、硬度、抗裂性与耐久性得到保障,才能使路面施工质量得以增强。但结合实际状况来看,多数时候路面原料的质量性受施工成本、监管素质、材料管理等多方面问题的影响,都极易使路面结构的性能不达标,在长时间动荷载与恒荷载的影响下,沥青路面结构势必会受损,直接影响道路交通需求。

二、沥青路面结构设计问题解决对策

1. 加强路面指标控制

尽管目前我国的柔性路面设计规范与标准体系已经相对成熟,能够根据不同的工程需求严格控制路面施工的水准,但是在细节方面却仍存在一些不可控的潜在问题。对此,可基于设计指标内容与管控机制,从问题的诱因角度考虑,将车辙、水平拉应变等内容引入控制指标内,并将环境、经济、设计、施工、管理、采购等元素融入,便能够使路面指标的控制效果更优异,使结构设计常见迎刃而解。

2. 选择适宜的材料参数

目前的沥青路面设计的材料回弹模量主要以静态下的抗压模量E为衡量标准,不能够动态反映材料的回弹模量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,在对路基土回弹模量值进行测定时,仅用了承载板法进行动态测量其回弹模量而没有运用测震仪或动态弯沉仪,就会致使测量结果与实际设计参数产生一些误差,所以,运用动态仪对材料参数选择方面进行测定是最适宜的。

3. 控制道路结构层厚度

沥青路面结构层厚度应该等于或大于集料最大公称尺寸的3倍,对粗的混合料,结构层厚度应大于集料最大公称尺寸的3倍。按此原则,AK-13最大公称尺寸为13.2mm,则路面结构层厚度应大于等于4cm,AC-16I最大公称尺寸为16.0mm,则路面结构层厚应大于等于5cm,AC-20I最大公称尺寸为19mm,路而结构层厚度应大于等于6cm,AC-25I最大公称尺寸为26.5m,则路而结构层厚度应大于等于8cm。这个原则正逐渐被认可,按此原则确定的路面结构层厚度在施工中更便于压实,混合料离析程度减轻,使人用效果也相对更好。

4. 做好沥青的配比

选用较大的设计空隙率,当采用密级配混合料时,宜选用粗型密级配沥青混合料;对冬季温度较低,且低温持续时间长的地区,或者非重载路段,应在保证抗车辙能力的前提下,充分考虑提高低温抗裂性能,适当增大4.75m及2.36m的通过率。选用较小的设计空隙率,当采用密级配混合料时,宜选用细型密级配沥青混合料;对夏季温度高,且持续时间长,冬季又十分寒冷,年温差特别大,又属于重载路段的工程,高温要求和低温要求发生矛盾时,应以提高其高温抗车辙能力为主,兼顾低温抗裂性能的需要。

5. 严控路面原材料

选用优质的沥青非常重要,沥青选择不但要满足规范要求,而且要尽可能提高指标要求。此外,对于高速公路的上面层,应尽可能采用改性沥青,改性沥青对高温稳定性次数较之普通沥青能提高一倍以上,改性沥青对低温弯曲试验破坏应变较之普通沥青也有很大程度的提高。在重载较多或气候条件差并有条件时,高速公路中面层也应尽可能采用改性沥青。路面面层石料应采用高强度、耐磨并且与沥青粘结性较好的中基性石料为宜。此外,当石料与沥青的粘接性相对较低时,应在沥青中加入表面活性剂(如抗剥落剂),有效提高沥青对集料的粘结力。

6. 重视路面控制要素

在对路面面层进行选择的时候,要多方面进行考虑,当地的气候,自然条件以及经济水平等综合评定。上面层要考虑许多问题,低温抗开裂、高温抗车辙以及雨天雪天抗滑的需要等;中面层应把抗车辙能力列为重点来考虑;底面层把抗疲劳开裂性能、密水性等列为重点考虑。潮湿以及湿润地区,下雨、下雪都会对路面造成危害,因此更要考虑周全,要考虑抗车辙也要注意密水性的需要,避免出现水损害破坏,应该适宜的把设计空隙率减小,但是雨天抗滑性能一定要良好。而干旱地区,受水的影响很小,对密水性及抗滑性能的要求可放宽。

三、结语

沥青路面结构设计工作的有效落实,既能够为道路工程体系的构建提供更全面且细致的引导,以便路面工程施工与管理水准更可控,同时凭借原材料与技术选型的严格把控,也能够显著延长柔性道路的使用寿命,降低路面维修的成本损耗率。故而,在论述沥青路面结构设计中存在问题与对策期间,必须明确沥青结构设计内容控制要素,认真核查地域环境、气候与交通状况可能带来的影响,而后再确定适宜的工程方案,以便使柔性路面的使用寿命与质量水准得以保障。

参考文献

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论文作者:郑磊

论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷22期

论文发表时间:2020/3/10

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