高等级公路沥青混凝土路面结构设计

黄小云

（珠海市交通勘察设计院有限公司，广东珠海 519000）

高等级公路沥青混凝土路面结构设计

黄小云

（珠海市交通勘察设计院有限公司，广东珠海 519000）

根据相关工作经验，就我国目前高等级公路沥青混凝土路面结构设计问题进行简要分析，在此基础上根据具体情况提出针对性的解决措施，以期我国的高等级公路沥青混凝土路面事业能够发展的更好。

高等级公路；沥青混凝土；路面结构设计问题

1 沥青混合料性能

1.1高性能沥青路面

高性能沥青路面主要包含以下三个方面的方法内容：（1）集料标准；（2）沥青标准；（3）混合料的体积设计。其中混合料以及沥青结合料之间建立起直接的关系，继而最终达到控制疲劳开裂以及控制高温车辙的目的，继而形成了一个新的体系，即为沥青-沥青混合料设计体系。相比起传统的马歇尔设计方法，其主要特点表现在以下几个方面：（1）采用旋转压实成型试件，因而具有极强的代表性功能；（2）采用试件直径为160 mm，减少了马歇尔试件的变异性；（3）根据交通量的等级来选择不同的压实参数，继而使得负荷条件能够如实的反映到设计方案中。

高性能沥青路面按照相关规定确定设计的沥青含量，并且达到实际路面所需要的密实度，其主要涉及体积指标表现如下：（1）混合料的空隙率= 4％时VMA（矿料间隙率）随标称最大集料尺寸而异；（2）在设计旋转击实次数时，Va（混合料的空隙率）为4％。高性能沥青路面沥青混合料与传统的沥青混合料相比（在造价基础没有被提高的前提下），尤其是在高温稳定性方面有着极大的优势。

1.2AK型以及AC型沥青混合料

AK型结构具有以下几个方面的特点：其一，空隙率较大；其二，抗滑性能较好。丛上述特点来看，使用AK型结构的沥青混合料往往用于多雨地区比较多，但是，AK型结构的沥青混合料具有耐久性差以及抗水损害能力差等问题。AC型沥青混合料的空隙率也比较大，一般在3％～11％之间，所以实用性比较少。AC型沥青混合料按照最大密实原则设计其水稳定性比较高，在中下面层被广泛应用，但是AC型沥青混合料的抗滑性不理想。

1.3沥青玛蹄脂碎石混合料

沥青玛蹄脂碎石混合料主要由高含量矿粉、较大的沥青用量以及高含量粗集料等组成的，另外，沥青玛蹄脂碎石混合料中的纤维组织成分也是重要的材料之一，其空隙率比较小（1％～2％）。根据相关资料研究结果表明，沥青玛蹄脂碎石混合料路面的使用寿命比传统的沥青混合料来说长18％～35％左右。沥青玛蹄脂碎石混合料一方面能够有效解决抗滑问题，另外一方面也能够解决抗水渗入损害相互矛盾的技术难点。简而言之，沥青玛蹄脂碎石混合料具有密实耐久、抗疲劳以及减少低温开裂等特点。近年来，国内多条高速公路采用了沥青玛蹄脂碎石混合料结构作为路面的上层，继而得到了较为满意的效果。

2 沥青混凝土路面结构设计问题以及解决措施

2.1存在的相关问题

（1）结构类型选择不合理。在多雨区域，没有采用AK型结构的沥青混合料，而使用了AC型结构的沥青混合料；

（2）沥青混合料类型与结构层厚度不相匹配。根据高性能沥青路面的相关定义显示，集料最大公称尺寸为筛余第1次＞8％筛号的上1级筛子筛号。举例来说，AC-12筛余第1次＞8％筛号为15 mm，而AC-12筛余第1次＞8％筛号的上1级筛号为25.5 mm，那么此时25.5 mm被称为最大尺寸，再上1级为30.5 mm，此时30.5 mm被称为集料最大尺寸。一旦在设计过程中没有选择合适的路面结构层厚度，很容易造成压实困难以及早期水损害等问题。

（3）沥青路面原材料在选用过程中不够严格。沥青材料对于路面的耐久性以及高温抗车辙性有着直接的关系，例如，A组为矿料相同而沥青不同试验，B组为矿料不同而沥青相同试验，A、B两组试验对高温车辙性能有着直接影响。面层结构在环境因素的作用下被压碎，继而使得路面的抗滑性能减弱。而一般的酸性岩石与沥青的粘附性较差，继而使得沥青膜逐渐脱落，最终出现路面被破坏的情况。

2.2针对性的解决措施

（1）合理选择路面结构类型。路面面层需要根据当地的气候以及自然条件等来间相关选择，在其表面层需要综合考虑到抗滑以及低温抗开裂的需要，在中面层需要考虑到抗车辙的需要，在底层需要考虑到密水性以及疲劳开裂等需要。在多雨以潮湿地区对路面有着严重危害，在考虑密水性的同时还需要考虑到抗车辙需求，最终防止水损害迫坏；在干旱无雨水地区则需要着重考虑抗滑性以及密水性等相关要求。除此之外，在路面结构设计职工需要广泛调查建设项目地区的具体应用情况，所需要设计的相关结构进行先进的管理经验和成熟的施工操作。

（2）合理分配沥青混合料级。施工单位需要根据工程所在地的具体交通条件和气候条件进行相应地调整，自行设计并且确定沥青混合料级配范围。在夏季温度较高但是持续时间不够长以及在冬季不是特别冷的地区首先需要综合考虑抗车辙能力的相关需求，继而减少3.58 mm以及4.22 mm的通过率。在采用密级配混合料情况时，需要选用粗型且密级的沥青混合料。在冬季温度比较低以及低温持续时间比较长的基础前提下，需要充分考虑到高低温抗裂的基本性能，适当增大3.58 mm以及4.22 mm的通过率。选用比较小的设计空隙率需要采用细型级配沥青混合料。

（3）严格选用合理的沥青原材料。沥青原材料对路面的低温以及高温抗车辙性和耐久性有着直接的关系，因此在选用优质的沥青原材料时非常重要。一方面，沥青原材料的相关选择需要满足相关规范要求，另外一方面，沥青原材料还需要尽最大程度提高指标要求。

（4）完善路面排水系统功能。路面的表层破坏基本上与水有关，因此需要设计完善的路面排水系统，主要包括超高段排水以及中央分隔带排水等。在上述排水系统的基础上，路面结构设计中的底层设计以及路面基层也是其重要内容。

［1］ 李树鹏.高等级公路沥青混凝土路面施工的材料管理与控制［J］.城市建设理论研究（电子版），2014，12（36）：3661.

［2］ 雒妞丽，林鸿刚，徐娟等.地质复杂的重交通地区高等级公路沥青路面结构设计［J］.房地产导刊，2014，13（34）：291-291，400.

［3］ 何喜民.浅谈高等级公路沥青路面层间结合技术［J］.科技创新与应用，2015，16（19）：202.

表1　压路机碾压速度

2.3竣工阶段质量监控

为了确保沥青公路路面在运行过程中的安全，沥青路面在竣工阶段，质检部门应该严格按照施工质量要求标准对施工工程进行严格的验收和评估，以确保该工程各个方面都符合质量控制中心的要求，防止沥青公路在使用过程中出现不必要的事故。质量监控部门可以采取和施工单位合作的检测模式，按照施工要求与质量标准对该工程的各个部门进行严格的检查，对于在检查过程中出现的相关问题，施工单位应该积极采取相应的措施进行整改，并在整改后再次进行检测，只有经过质检部门出示相关的书面评估报告，待该工程全面检测合格后，该公路沥青路面才可以投入使用。

2.4路面后期管理和养护

符合标准的路面基层在施工过程中要求以湿养路，进而达到高质量的目标。沥青混合材料含水低，比较容易出现路面干燥的现象，这就会产生过多的地表裂痕，所以必须要求地面湿润。养护时不能直接将水洒在公路表面，以免将公路表面的材料被冲洗掉，通常采取的是土工布覆盖的方式进行路面养护工作。其次，沥青路面在使用过程中出现问题时，施工人员对该地区的路面进行勘察和检测，划分出需要进行不同方面养护的路段，针对这些路段的具体情况进行养护和修复，可以根据公路温度以及湿度等水文特点，来选择合理的后期管理方案，采取稀浆封层、撒布透层油等方式，有助于及时管护公路的质量问题，及时发现和处理公路沥青路面存在的问题。

3 结 语

综上所述，伴随我国沥青路面技术的进一步推广，必将在我国的公路建设中发挥重要的现实意义。尽管我国在公路施工质量监控方面具有一定的经验和进展，但在实际操作过程中仍存在着许多问题，影响着我国沥青路面质量以及施工单位的经济效益。为此，施工单位应该深入探讨沥青公路路面在施工质量控制的问题，并通过结合沥青路面基层施工技术的实际应用，将其中存在的问题一一解决，以此来强化公路建设的整体质量。

参考文献：

［1］ 郭显超.公路沥青路面施工技术及其质量控制［J］.城市建筑，2013，（22）.

［2］ 张硕.谈公路沥青路面施工的质量控制措施［J］.中国集体经济，2010，（25）.

［3］ 孟凡成，赵永刚.公路沥青路面施工质量控制措施［J］.中小企业管理与科技（中旬刊），2014，（6）.

U412

C

1008-3383（2016）09-0018-02

2016-02-12

黄小云（1981-），女，广东人，中级工程师，研究方向：公路路基路面设计。