柔性基层沥青路面配合比设计及施工工艺

摘 要：从柔性基层路面的材料选择、结构特点、施工要求等方面进行了探讨，细致的描述有关柔性基层路面的设计理论，正确选择沥青路面结构和结构组合方式，表明各地应实事求是的，根据实际的经济、交通、材料、气候等工程详细条件来判断从而裁决。

关键词：柔性基层；路面设计；路面结构；施工

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2013）14-0176-01

1 前言

近几年来车量的行驶速度逐渐加快以及道路等级的不断提高，交通量也因此随之增长，我国开始大力使用柔性基层，与此同时轴载自然而然也就加重了，早期的路面损坏情况极其的严重。承受交通荷载的主体是路面结构，公路工程建设极其重要的一个环节是路面结构设计，因为使用性能的优劣直接会对运营车辆是否能安全、快速、舒适地进行带来一定的影响，同时也会涉及到交通运输业的社会效益以及经济效益。我国沥青混凝土路面，特别是重交通沥青混凝土路面，与整体相比，早期以及初期损坏是特别的严重的，往往在道路建成通车后1到3年产生大面积的早期车辙破坏，甚至比这个时间还要短，然而，我国沥青价格与发达国家相比相对昂贵，在过去，交通量不大，同时沥青中含蜡量也很高，高温稳定性因此也很差，为了避免出现车辙，且在经济方面节省投资，结构设计的思想往往是使用强基薄面0的路面。建成后不久就不能适应交通的需要，因此，防治和延缓车辙已经成为当前道路工程领域做的非常有必要的工作。发达国家在重交通高速公路上经常使用的一种结构模式是柔性基层沥青路面结构。

2 柔性基层沥青混合料级配设计要点

通俗来说，面层所用的粒径与柔性基层材料的粒径相比要小，在对我们国家柔性基层众多常用材料进行对比，得出了几种可使用的基层材料级配设计方案。

（1）马歇尔试验：粗略计算合理的油石比，这个油石比作为中值，依靠已有的实践经验还有规范中的有关规定进行计算；以0.5%油石比为一个分段，从中挑选5个不同的油石比，如AC-16的5个油石比为5.5%、5%、4.5%、4%、3.5%，每个沥青用量制5个试件，这些沥青混合料作为马歇尔试件，进而测得马歇尔试件的空隙率、毛体积密度、流值以及稳定度等。

（2）最佳油石比的确定：由实验试验数据可画出各物理指标跟沥青用量之间的关系图解。此试验探讨的是全厚式长寿命沥青路面基层，为整个路面结构的承重层，从抗疲劳性能设计的角度出发，其空隙率不应该太大把空隙率比中值合理的降低，定为4%。因为规范规定的AC-16的空隙率范围在3%到6%之间，目标空隙率往往定为规范规定的空隙率范围中间值，以上是指在用马歇尔方法得到沥青用量时所采用的，并依照相关内容得出沥青稳定碎石混合料油石比的最合理的值。

（3）车辙的产生会使道路的服务能力明显的不如从前，也是柔性基层沥青路面需解决的一个隐患。在车辆渠化交通作用下车辆轨迹带上产生的凹陷我们称为车辙。沥青混凝土的抗车辙能力也就是沥青路面的高温稳定度，动稳定度表示沥青混合料试件在温度为60℃、轮压7000000Pa的情况下，每变形0.1cm的车轮作用次数，其值越小就说明该混合料的抗车辙能力就越弱。这也是为评价纤维加强前后的抗车辙能力，以车辙试验的动稳定度作为衡量方法。

（4）混合料水稳定性试验：在众多方法中，我国最常用的检测沥青混合料抗水损害性能的试验方法是浸水马歇尔试验。动荷载试验方法是尽最大努力模拟现场现实条件的工程性试验方法，它是最具有代表性的是浸水车辙。沥青混合料水稳性的评定方法有很多种，而经常使用的是静荷载试验，其中包括浸水抗压强度试验、冻融劈裂试验，也就是劈裂抗拉强度试验方法以及浸水马歇尔试验。

3 柔性基层施工技术控制措施

（1）摊铺：依靠试铺、试拌阶段的效果，从而确定铺筑两层，上层级配砾石混合料采用摊铺机作业，其下层180mm采用平地机摊铺，并一次全幅摊铺，这样既能保证施工质量同时也能节省施工成本。

（2）如果不铺筑硬路肩甚至不埋设路缘石，会直接影响到两侧边缘的级配砾石是不是能碾压密实，施工之前需要准备工作，其中一个极其重要的程序就是制作硬路肩，结果会影响到整体结构层功能的运用。倘若没有硬路肩。当压路机碾压两边时，侧向约束就不会有即使有也是约束不当，根本没有办法达到想要的压实的效果。

（3）碾压：碾压施工应循序渐进，一点一点的，也就是说开始时由弱逐渐变强，先轻然后再重，由慢再变快，从边缘逐渐到中间的一个过程，详细的碾压施工应分为三个程序，包括复压（振压）、初压（静压）和终压（静压）。级配砾石施工极其重要的环节，直接影响到级配砾石能否形成密实结构当混合料摊铺完毕，含水量大于标准含水量。这个时候才可以实施碾压。

（4）接缝：一般情况下可以将第1天施工完成的级配砾石接缝处的混合料留2到3m不碾压，第2天洒水到最合适含水量后以及新摊铺的混合料一起碾压。水泥稳定碎石基层的接缝处理与级配砾石的工作缝的处理相比较来说相对较难，就算是多次扰动与碾压也不能使前一天压实成型的混合料遭到破坏。

4 柔性基层沥青路面结构经济效益分析

总结公路沥青路面建设经验，不能从早期修建费的多少进行选择路面结构的使用策划，应从整个寿命周期内的总费用进行多方面考虑，不仅要从直接成本进行正确的评价以及详细的分析，更要对其内在的经济效益、社会和环境

效益进行全面的评价，只有这样，才能全面得出一种结构类型的价值与综合效益。一个适当的全寿命周期分析应该包括：初期建设费用；交通管制费用还有维修期间收费损失费用；维修养护费用某种情况还包括抢修费用以及重建费用；如交通延误费、交通事故费用、燃油损耗等交通用户费用；路面残值（路面在分析期末的剩余寿命价值）等。《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006），根据基层的种类提出了3种沥青路面结构类型，也就是柔性基层、半刚性基层以及刚性基层这三种。三种类型从发展前景、经济效益以及进行比较，各方面取优。

（1）柔性基层在未来路面的修复过中，柔性基层材料可以彻底被利用，柔性基层长期效益特别的明显：使用柔性基层结构，与相对普通半刚性基层相比工程造价变大，其良好的使用性能会由于时间一点点的流逝渐渐地显现出来，路面的维修养护费用会很大程度的降低，不但可以在环境保护方面节约能源、减少环境污染，而且还极大地减少了维修经费。除此之外，从长远目标发展来看，柔性基层拥有较好的经济性能。

（2）利用柔性基层结构沥青路面，在使用的限制范围内，能够在很大程度上增大路面结构的使用的长度，结构性损坏对于这种结构来说是不会产生，只需在表面层采取一定提前罩面以及养护的措施，为增加路面结构的使用年限，往往选用柔性基层，这将在很大程度上解决传统半刚性基层引起的沥青路面各种初期病害，尤其是解决当今薄沥青层半刚性基层使用寿命短的问题以及路面的结构耐久性差，预防大的结构性重建，因此，不仅很大程度表现出了社会效益而且还有经济效益。

5 结束语

柔性基层出现不同程度的离析是无法避免的，因为一般的沥青混合料较其本身级配细，柔性基层不仅是沥青混合料结构层，而且还是作为基层存在的，不能够依照面层的规格来要求。工程实践证明，严格的原材料（集料、沥青结合料和矿粉等）质量控制会制造出良好的沥青混凝土路面，设计过程中要根据其材料本质来定夺其作用，不单单是良好的级配设计对其产生影响，针对铺筑了柔性基层的试验路段，最好是建立长久的观测机制，并做好投资造价方面、工程质量以及使用效果的评估工作。与此同时要积攒经验数据，在我国沥青路面中，各地应依据详细的交通、材料、经济、气候等工程具体条件优选沥青路面结构和结构组合，柔性基层相对来说是一个全新的结构。对于大多数施工、设计、管理单位来说柔性基层沥青路面的设计、施工工艺、材料设计以及质量管理等新技术需要一个逐渐学习与认识的过程，所以各地新的结构推广应用需要在成熟经验以及认真论证后的前提下，同时需要培训施工、设计、管理和监理人员进。各地不要同时这样做，不假思索地重复其他地方的结构，预防从一个错误演变成另一个错误。面对柔性基层，对于现在来说还是缺少较详细的验收检测评定标准以及施工技术标准。

参考文献

[1]杨元光.浅谈沥青大碎石柔性基层施工质量控制[J].科技致富向导，2011，（29）：365-366.