李培哲

摘要：鑒于我國(guó)高速公路建成投入使用往往在短時(shí)間內(nèi)便出現(xiàn)受損情況，將主要針對(duì)如何提高高速公路瀝青混凝土路面使用性能的配合比設(shè)計(jì)展開研究。通過(guò)對(duì)高速公路瀝青混凝土路面的使用性能要求、排水設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)層內(nèi)部混合料配合比展開研究，從多方面去探析解決高速公路路面易受損的情況。針對(duì)瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)及性能要求的研究，重點(diǎn)診治工作的關(guān)鍵就在于要合理設(shè)計(jì)路基路面的排水設(shè)施與路面瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)層配合比。由此，唯有做好高速公路瀝青混凝土路面的配合比設(shè)計(jì)，才能保證其使用性能，確保高速公路的通車安全性與舒適性，延長(zhǎng)高速公路的使用壽命。

關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土；路面；配合比；設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，我國(guó)交通事業(yè)也呈現(xiàn)了迅猛發(fā)展態(tài)勢(shì)，越來(lái)越多的高速公路的建成，也促使各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展得以盤活。然而，許多高速公路在通車之后便會(huì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)裂縫、坑槽等路面結(jié)構(gòu)遭破壞的現(xiàn)象，對(duì)其使用壽命造成極為惡劣的影響，要比設(shè)計(jì)之初的正常使用壽命低很多，再加上車流量逐年增多以及絕大多數(shù)貨車存在超載情況，導(dǎo)致瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞。鑒于此，結(jié)合上述種種現(xiàn)象所呈現(xiàn)出的原因與防治措施，筆者則重點(diǎn)針對(duì)高速公路瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)及性能等方面展開分析與研究。

1高速公路瀝青混凝土路面的使用性能要求

為了能夠確保高速公路瀝青混凝土路面在后續(xù)投入使用中能夠表現(xiàn)出良好性能，減少更多車輛行駛對(duì)路面的損壞，所以在路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)階段便需要對(duì)其基礎(chǔ)性能嚴(yán)格要求。其一，強(qiáng)度與剛度。在選擇高速公路瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層材料與路面填料的過(guò)程中，需要保證強(qiáng)度與剛度達(dá)到一定指標(biāo)，保證在行車荷載作用之下所發(fā)生的形變與位移不會(huì)超出控制范圍，從而避免路面過(guò)早發(fā)生裂縫、坑槽等破壞現(xiàn)象；其二，穩(wěn)定性與持久性。在進(jìn)行瀝青混凝土路面配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要確保選材的穩(wěn)定性，具體來(lái)講在設(shè)計(jì)使用年限之內(nèi)要保證不會(huì)受到溫度、水分以及季節(jié)變化的影響。

2高速公路路基路面的排水設(shè)計(jì)

從我國(guó)高速公路瀝青混凝土路面的受損情況來(lái)看，水損害的發(fā)生概率非常高，具體來(lái)講也即是瀝青混凝土路面在雨水的長(zhǎng)時(shí)間浸泡之下，會(huì)因?yàn)槠囆旭傊挟a(chǎn)生的動(dòng)荷載作用而導(dǎo)致深入瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)孔隙中的水分出現(xiàn)相當(dāng)大的動(dòng)水壓力與復(fù)壓抽吸，在不斷循環(huán)作用之下，水分便慢慢滲透到瀝青層與集料的接觸面，久而久之瀝青材料黏附性便逐步下降，黏結(jié)性能的喪失便會(huì)造成塊狀集料表面的瀝青膜脫離，從而瀝青混凝土路面便會(huì)出現(xiàn)裂縫、坑洞等結(jié)構(gòu)受損現(xiàn)象。大量實(shí)例表明，我國(guó)眾多高速公路在建成通車后都容易出現(xiàn)不同形式的路面水損害現(xiàn)象，尤其是瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的路面，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的時(shí)間更早、情況更嚴(yán)重，當(dāng)然這也與水壓作用有關(guān)。

要做好高速公路瀝青混凝土路面的排水設(shè)計(jì)工作，需要重視路基表面與結(jié)構(gòu)內(nèi)部的排水設(shè)計(jì)。大量實(shí)例表明，為確保良好排水效果，可在對(duì)路基路面的組織排水中采取邊坡漫流的方式，對(duì)局部超高路段的隔離帶部位采取設(shè)置縱向排水槽的方式，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)禺?dāng)年降水情況去確定橫向排水管的直徑，促使水分更好導(dǎo)流到邊坡位置。此外，將急流槽設(shè)置在出口處，將水分導(dǎo)入路基排水溝，促使路面水分能夠快速排出路面，防止雨水長(zhǎng)時(shí)間累積而對(duì)瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)形成浸泡。為有效確保路基結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水效果，則應(yīng)在填方路基周邊與中間隔離帶位置布設(shè)大小適中的縱向盲溝，同時(shí)在挖方路基的外周邊縱向排水溝下也布設(shè)大小適中的縱向滲溝，如此一來(lái)便可將路基結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分進(jìn)行匯集，結(jié)合當(dāng)?shù)禺?dāng)年雨水情況去確定排水管的直徑大小，進(jìn)而由滲溝橫向排出當(dāng)路基外面，同時(shí)選用C20等級(jí)混凝土去提高盲溝底部硬度，從而保證路面水分能夠從路基盲溝中快速排出，避免大量雨水滲透入路基土體，達(dá)到良好的排水效果。

3高速公路瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)層配合比設(shè)計(jì)

結(jié)合上述對(duì)瀝青混凝土路面的性能要求，在對(duì)路面結(jié)構(gòu)層展開設(shè)計(jì)時(shí)則需要有效把控高溫穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性兩項(xiàng)指標(biāo)，具體來(lái)講也即是要求路面結(jié)構(gòu)層的車轍動(dòng)穩(wěn)定度一定要保證不低于1200次/mm，并且礦料設(shè)計(jì)的下面層與中間層孔隙率為3%～6%之間，而上面層則為4%～10%。集料的選用需要嚴(yán)格把控其質(zhì)量與性能，可利用瀝青混合料技術(shù)對(duì)配合比設(shè)計(jì)的體積指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，保證瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)層的使用性能。

路基結(jié)構(gòu)形式的高速公路的水泥穩(wěn)定底基層厚度應(yīng)高于20cm，碎石基層厚度高于40cm，下封層厚度高于1cm；路面結(jié)構(gòu)層底層混凝土厚度應(yīng)高于8cm，中間層苯乙烯

丁二烯

苯乙烯三嵌段共聚物改性瀝青高于5cm，上面層苯乙烯

丁二烯

苯乙烯三嵌段共聚物改性瀝青高于4cm。

如上述所言，鑒于目前我國(guó)高速公路車流量及重載車比例的日漸提升，在對(duì)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)中需要密切關(guān)注其高溫穩(wěn)定性，還需兼顧抗滑性能與水穩(wěn)定性，在遵從設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下，將礦料級(jí)配曲線設(shè)計(jì)為特殊的“S”形，對(duì)篩孔孔徑進(jìn)行逐級(jí)控制，保證混合集料顆粒級(jí)配恰當(dāng)以及均勻性較高，防止由于瀝青混合料級(jí)配不合理而導(dǎo)致嚴(yán)重的離析現(xiàn)象出現(xiàn)。

結(jié)合瀝青集料中原材料特點(diǎn)的各不相同，需要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)對(duì)其級(jí)配曲線關(guān)鍵點(diǎn)通過(guò)率予以確定，針對(duì)瀝青混合料的設(shè)計(jì)需采用體積法，嚴(yán)格把控瀝青集料中VMA、VFA、VV等體積指標(biāo)。倘若在施工中出現(xiàn)有效瀝青用量范圍變小的情況，則很有可能是因?yàn)闉r青集料設(shè)計(jì)孔隙率范圍未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此需要基于設(shè)計(jì)角度去提升瀝青礦料中的間隙率VMA等指標(biāo)，基于施工技術(shù)去縮小瀝青施工波動(dòng)范圍，確保精度把控在0.2%上下，做好施工質(zhì)量管控工作。此外，瀝青集料設(shè)計(jì)孔隙率縮小則需要在施工中加強(qiáng)對(duì)瀝青結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)，而壓實(shí)功的增加則又會(huì)對(duì)瀝青混合集料配合比設(shè)計(jì)及壓實(shí)工藝提出更高要求。

4全面優(yōu)化高速公路瀝青混凝土路面施工工藝

在高速公路瀝青混凝土路面的施工當(dāng)中，大致可分為混合集料拌和、運(yùn)輸、攤鋪與碾壓四大流程，其中路面結(jié)構(gòu)層常會(huì)出現(xiàn)的裂縫、坑槽等損害主要是因?yàn)闉r青混合料的離析超出限定以及路面碾壓不充分等因素導(dǎo)致。具體來(lái)講，碾壓現(xiàn)場(chǎng)要對(duì)壓實(shí)度與孔隙率進(jìn)行綜合把控，其中孔隙率小于7%時(shí)，中下層壓實(shí)度則應(yīng)高于97%；孔隙率小于6%時(shí)，上層壓實(shí)度則應(yīng)高于98%。在實(shí)際的高速公路路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)中可選擇改進(jìn)型AC、AK結(jié)構(gòu)，同時(shí)確保路面結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度，控制滲水系數(shù)在50ml/min的范圍之內(nèi)。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)高速公路路面結(jié)構(gòu)中常見的裂縫、坑槽等破壞現(xiàn)象，重點(diǎn)診治工作的關(guān)鍵就在于要合理設(shè)計(jì)路基路面的排水設(shè)施與路面瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)層，具體來(lái)講也即是對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選型，對(duì)瀝青混合料的原材料類型及質(zhì)量有效把控，同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)管理與施工技術(shù)維護(hù)，通過(guò)高速公路路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量強(qiáng)化去提升瀝青混凝土的使用壽命。