谈半刚性路面的特点

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

谈半刚性路面的特点

宋 瀛 周 佳

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

介绍了半刚性路面的力学性质，并论述了半刚性路面的材料特性，主要对半刚性路面拌和、摊铺、压实、养生等施工质量要点进行了阐述，指出半刚性路面具有强度高、整体性好、稳定性强等优点。

半刚性路面，力学特质，材料特性，施工质量

1 概述

以路面结构的力学特性和设计方法的相似性作为划分标准，可将路面形式分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面。半刚性路面一般是由半刚性基层(无机结合料稳定基层材料)和铺筑其上的沥青面层组成的路面结构，此外也有改善沥青(水泥)混凝土的性能的半刚性路面。半刚性路面是我国高等级道路最为常见的一种路面形式，其力学优点是沥青面层与半刚性基层刚度相近，可以共同承担荷载作用，受力协调[1-5]，在经济上造价相较柔性基层路面也低廉一些，具体优点见表1。本文从力学特性，材料特性，施工质量控制要点等三方面来论述半刚性路面的特点，本文研究的内容对实际工程设计施工具有重要的意义。

表1 半刚性路面优点

2 半刚性路面的特点

2.1 力学性质

为了更好的说明半刚性路面的特点，需要将其与柔性路面及刚性路面进行适当的对比。由表2可知，半刚性路面在力学性质上的特点是其路面刚度在柔性路面和刚性路面之间。

2.2 材料特性

半刚性路面与刚性，柔性路面的区别在于其以无机结合料稳定材料作为基层使用。这种材料具有一定的抗拉强度及劈裂强度；外部温度对半刚性材料强度的产生和加强有较大的影响，环境温度越高，半刚性材料之内的化学反应就越剧烈和迅速，因此其强度也越大；强度和刚度都随形成强度的时间而变化，随时间的增长，强度和刚度都会增加，但不同材料上幅的比率不同，同一种材料在不同区位的上幅比率也不同，而且结合料的含量越高，时间的影响也越明显；同时也具有在一定条件下，体积干燥收缩的特性，小粒径材料成分和矿物含量的多少，土的液限与塑限差值的大小，水泥掺量的多少，混合料的含水量大小，暴露时间的长短，集料的平均颗粒直径的大小，都会对其产生影响；体积的温度收缩特性，实验数据表明，选择温度收缩性小、抗拉性能好的路面材料可以有效控制半刚性基层温度收缩裂缝。因此，要根据本地气候条件、材料特性等，加强基层材料混合恰当比例的研究工作。

表2 力学性质特点

目前，半刚性基层材料在实际运用过程中，主要存在的不足是：若采用不满足要求的原材料或不恰当的混合料混合比例设计，半刚性基层容易出现抗裂缝能力不足、抗冲刷能力不足、抗低温能力不好以及与面层结合能力差等缺陷。因此，采用半刚性路面时，要特别注意其基层的设计施工[2,3]。

2.3 施工质量要点

施工质量要从拌和，摊铺，压实，养生等方面来全面控制。

拌和：要经过准确的计量，以保证混合料各级粒径的分配情况及用量满足施工混合比例要求，禁止比例的随意变动。料仓存储时，要采取适当措施，防止不同粒径材料混合一处，也不要使用大型的装载机。拌合使用的水应满足要求，根据气候、运距适当优化含水量，材料不应暴露。有切实需要时应从出料口取拌好的混合料，并做相关试验，以验证混合料的技术指标。

摊铺：摊铺混合料时应尽量杜绝大小粒径材料彼此分离的情况发生。调整摊铺机的相关技术参数等。在施工范围内进行混合料摊铺时，宜连续施工，不宜间断。如间断后材料已开始失去塑性，再开工则应设施工缝。因故超过开始失去塑性的时间的混合料，不宜继续采用。施工时取现场的混合料制成圆柱体试件，做7 d饱和抗压强度试验，并满足强度标准要求。摊铺前对路基特别是路床顶面进行处理。

压实：压实是路面基层的强度产生并发展的阶段。用振动压路机在混合料开始失去塑性之前，将混合料一次碾压密实，并使现场达到的密度与室内标准密度的比值满足要求。应去除已完全失去塑性仍尚未能碾压的混合料。检查现场达到的密度与室内标准密度的比值及压实厚度，应达到符合要求的技术指标。压路机应紧随摊铺机，良好控制平整度，由轻至重避免凹凸不平的情况出现，并确保压实次数。禁止施工车辆在正在作业的层面上急停、急转等动作。

养生：作业范围压实完成后，检查现场达到的密度与室内标准密度的比值，确保其合格后，应马上开始养生。对于高速公路基层的养生时间不宜少于7 d，有条件的最好养生14 d以上。

此外，喷洒沥青前，应将基层表面的松散颗粒和尘土予以清除。为避免表面过于干燥，应先喷洒少量水，再喷洒改性乳化沥青；喷洒透层油的最佳时间段为：春季养生10 d～15 d后，夏季养生7 d后，下午4点钟后打开薄膜，第二天早上洒布。石屑不宜撒布太多，以不粘轮为准。

3 结语

1)沥青面层与基层刚度相近，可以共同承担荷载作用，受力协调，这些优点是采用半刚性基层的重要原因。2)力学性质上，半刚性路面的刚度在柔性路面与刚性路面之间。3)半刚性基层的材料特性决定了其具有一定的抗拉强度，对外部温度和龄期较为敏感，还具有干缩、温缩特性等。如设计、施工过程中不进行有效控制，则容易出现抗裂缝能力不足、抗冲刷能力不足、抗低温能力不好以及与面层结合能力差等缺陷。因此，在设计施工中应注意“扬长避短”。

[1] 沙庆林.高等级公路半刚性基层沥青路面[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2] 熊向辉.高速公路沥青路面半刚性基层研究[D].西安:长安大学，2007.

[3] JTG D50—2006，公路沥青路面设计规范[S].

[4] 李 晗.半刚性基层沥青路面常见病害分析[J].辽宁省交通高等专科学院学报，2011，13(6)：9-11.

[5] 汪 千，唐红波.论半刚性基层沥青路面的病害特点及维修途径[J].民营科技，2011(7)：233.

Principal properties of semi-rigid pavement

Song Ying Zhou Jia

(TianjinMunicipalEngineeringDesignInstitute,Tianjin300051,China)

The paper introduces the dynamic features of semi-rigid pavement, indicates the material features of the pavement, illustrates the construction quality points for the mixing, paving, compacting and maintaining of semi-rigid pavement, and points out the pavement has higher strength, better wholeness and strong stability.

semi-rigid pavement, dynamic feature, material feature, construction quality

1009-6825(2015)07-0156-02

2014-12-26

宋 瀛(1982- )，男，工程师； 周 佳(1983- )，女，工程师

U416.223

A