沥青路面设计中存在问题分析及措施

2019-11-28 13:00
建材发展导向 2019年6期
关键词:结构层集料沥青路面

卢 刚

(雅安市兴路工程咨询有限公司,四川 雅安 625000)

1 确保沥青路面设计科学合理的重要性

沥青路面因具有不透水、耐用性强和平整少尘等特点,故而被广泛应用于公路路面的铺筑当中。对沥青路面进行科学、合理设计的重要性主要表现在以下两方面:一是提高公路质量,降低养护成本。相较于传统的水泥路面,沥青路面不仅具有良好的高温稳定性和低温抗裂性,而且还具有不透水与耐疲劳等特性,能够有效减少天气环境和交通荷载对路面质量的影响,进而降低养护成本;二是能够进一步促进交通事业的发展[1]。通过对沥青路面进行科学设计,使其能够凭借其各种优良特性完成对交通运输的支持,特别是对于高等级道路交通运输的支持,从而促进交通运输事业的稳步发展。

2 沥青路面设计过程中的相关问题

2.1 沥青路面原材料的选用不科学

沥青材料直接关系着理清路面的各类性能,如高温稳定性、低温抗裂性和耐压性等。目前,部分设计单位在设计过程中,会经常出现公路面层结构的粗集料压碎值过低的情况,从而导致沥青路面在行车荷载与外部环境的反复作用之下被压碎,使得路面的抗变与抗压性能大幅降低,不仅影响路面质量,而且还易产生安全隐患。此外,原材料若含有大量的花岗石或石英石等酸性岩石,也可能加剧沥青膜的脱落,降低集料间的粘合力,严重时,导致路面发生损坏[2]。

2.2 材料参数选择不合理

由于在尚未展开路面铺设前,相关设计单位无法依据具体的材料测试来完成对各材料参数的确定,同时,由于受路面的铺设、碾压、盖膜等相关工序的影响,想要获得路面施工阶段的第一手材料参数是较为困难的。在此种情况下,设计单位主要采用的是依据《公路沥青路面设计规范》来完成对材料参数的确定的。然而,设计规范中所提供的参数大都是以范围的形式给出的,仅仅依靠范围选值并不能完全适用于不同地区的不同铺设条件,这在一定程度上增加了材料参数选值的模糊性和随意性,难以确保沥青路面质量。

2.3 混合料类型与结构层厚度难以匹配

混合料类型无法匹配结构层厚度是当前沥青路面设计的又一问题。就现阶段而言,相关设计单位在具体的设计过程中选用的沥青混合料类型与路面结构层的厚度并不匹配,使得集料的最大粒径过大,从而导致沥青混合料产生较大的空隙率,继而增加了混合料的离析风险,在路面压实的过程中出现压实困难,甚至会出现谁损害等问题,进一步影响了沥青路面的质量,同时,也大幅提升了后续的路面维护成本。

3 解决沥青路面设计问题的有关对策

3.1 科学选用沥青路面原材料

对沥青路面原材料的科学选取至关重要,除了应确保所选择的原材料满足基本设计规范的要求外,还应尽量提高指标要求和层次,例如,可选用改性沥青,在确保路面高温稳定性的同时,也能够提高路面的低温抗裂性。此外的,对于气候条件较差或重载较多的路面,也可选用改性沥青作为主材,以提高路面的抗压性和防尘性。对于路面面层,应选用具有较高强度且与沥青具有良好粘合性的耐磨中基性石料,避免因酸性石料过多而导致沥青膜脱落的情况。需要说明的是,若经过试验发现石料同沥青的粘合性较低,可通过在沥青中添加活性剂的方式来提高二者粘性,使沥青对集料的粘结力得以有效提升[3]。

3.2 合理选择材料参数

对材料参数的合理选择是确保沥青质量的关键。就现阶段而言,大多数的设计单位在对沥青路面进行设计时,所设计的材料回弹模量大都以静态下的抗压静模量为主,无法将沥青材料的回弹模量予以动态、实时反映。如基于单一载板法的沥青材料回弹模量的测量,因并未考虑材料内部的动态变化,而导致测量的结果与实际设计参数存在误差。因此,在未来的材料参数设计过程中,除了利用这一方法和参照《公路沥青路面设计规范》来完成对材料参数的确定外,还应适当借助测振仪或是动态弯沉仪对材料参数的动态测量,确保所设计的材料参数的准确性。

3.3 确保结构层厚度的合理性

对沥青路面的结构层厚度予以科学设计是确保其与沥青混合料相匹配的关键。通常,沥青路面的结构层厚度不应小于3 倍的集料最大公称尺寸,此外,若为粗集料,还应确保沥青路面结构层厚度要超出3 倍的集料最大公称尺寸。基于此,AK-13(抗滑表层沥青混合料,混合料公称最大粒径为13 毫米) 所对应的沥青路面结构层厚度应至少为4cm,AC-16C(沥青混凝土混合料,混合料公称最大粒径为16 毫米)所对应的沥青路面结构层厚度应至少为5cm。按照这一原则,科学确定沥青路面结构层厚度,降低混合料的离析程度,为后续路面压实和确保路面质量夯实基础。

4 结语

对确保沥青路面设计科学合理的重要性进行说明,进而针对当前沥青路面设计存在的问题,提出了相应的解决对策。研究结果表明,目前,沥青路面的设计仍然存在原材料选取不科学、材料参数选择不合理和混合料类型与结构层厚度难以匹配等问题。未来,还需进一步加强对沥青路面原材料的选材,通过科学设计材料参数和确保结构层厚度的合理性来提高沥青路面质量,进而为我国交通运输事业的稳健发展奠定良好基础。

猜你喜欢
结构层集料沥青路面
再生集料水泥稳定碎石的力学性能研究
道路结构层整体抬高加固方案在S20大修工程中的应用和研究
沥青路面养护的新工艺新方法探讨
沥青路面就地热再生加热机的研制
基于疲劳寿命的高模量材料结构层适用性研究
基于数字图像处理的粗集料二维形态特征参数分析
防排水结构层对铁路基床动力响应的影响研究
沥青路面结构层参数对路表弯沉盆影响分析
基于维氏硬度的粗集料磨光值衰减模型
基于Matlab的沥青路面力学响应分析