沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型选择探讨
2021-01-14王华
王 华
(南京苏通路桥工程有限公司,江苏 南京 211200)
1 高速公路沥青路面结构厚度和混合料类型的配置原则
(1)应综合考虑路面的抗裂、抗车辙以及耐久性等方面的需求,对施工机械进行合理选择和应用,并根据工程造价等方面条件来合理选择沥青混合料类型。
(2)为保障路面质量,避免出现大量的早期损坏,沥青路面结构层应该以双层或三层为主,确保型的密级配沥青混合料应该在一层以上。
(3)对于潮湿多雨的地区,沥青混合材料应该选择抗滑表面层。
(4)施工过程中,应该按照从上至下的顺序来增加集料粒径,选择细粒式和中粒式混合料作为上层混合料,选择粗粒式混合料作为下层混合料。在上面层,混合料的最大粒径不得超过层厚的50%,在下层和联结层,混合料的最大粒径不得超过层厚的60%。
2 如何确定沥青路面的结构层厚度
在进行高速公路沥青路面的施工过程中,施工单位一定要对路面结构层厚度加以高度重视,并通过科学、合理、正确的方法进行计算,这样才可以让高速公路沥青路面的损坏情况得以有效避免,保障高速公路路面的使用效果和使用寿命。基于这一情况,在具体的高速公路沥青路面施工之中,施工单位一定要保障其结构层厚度的合理性,以此来提升高速公路沥青路面的施工质量。根据我国《公路工程质量检验评定标准》,在高速公路的建设工程之中,路面工程应该作为各个分项工程实测项目之中的一个关键项目,其结构层厚度将会对整个沥青路面的施工质量和高速公路分项工程质量评定起到直接的影响作用。作为高速公路工程之中的一个重要部分,沥青路面的结构层厚度也会直接影响到整个高速公路的施工质量和施工成本。因此,在对其结构层厚度进行确定的过程中,单点合格率一定要超过90%。在我国《公路工程质量检验评定标准》之中,对沥青路面结构层厚度的计算加以明确规定,其公式为
在以上的公式之中,XL代表的是厚度代表值,X代表的是单点厚度,ta代表的是设计使用寿命,n代表的是检测的点数,S代表的是标准差。
该公式是由国内的多名专家经过多次协商和讨论而确定的计算公式,和国外的先进标准具有一致性。为了保障计算的一次到位,相关专家根据澳大利亚以及日本等国的有关规定,全部应用了IS0565的R40/3系列标准筛孔,并根据我国高速公路沥青路面建设施工之中的计算习惯,对毫米制加以全面应用。在沥青公路路面的矿料级配过程中,所应用的筛孔标准共有19个,分别为0.075 mm、0.15 mm、0.3 mm、0.6 mm、1.18 mm、2.36 mm、4.75 mm、9.5 mm、13.2 mm、16 mm、19 mm、26.5 mm、31.5 mm、37.5 mm、53 mm、63 mm、75 mm、89 mm和106 mm。在我国《公路沥青路面施工技术规范》之中的第113页对此进行了明确规定。
3 高速公路路面沥青混合料类型的合理选择
在当今的经济社会之中,公路工程的建设质量和使用质量与国民经济的增长之间有着直接关系,因此,在我国当今高速公路事业的不断发展过程中,作为高速公路工程之中的一个重要组成部分,沥青路面的建设质量及其安全性也越来越受到人们的关注。因此在高速公路沥青路面的建设施工之中,保障路面结构层厚度和混合材料的合理性,才可以有效保障高速公路沥青路面的建设施工质量,避免由于路面损坏而引发的交通事故和人员伤亡。
在高速公路沥青路面的实际应用过程中,车辆荷载以及大气等方面的诸多因素都将对沥青路面造成直接的影响作用,因此,高速公路的沥青路面一定要具备良好的耐磨性能和抗滑性能,并足够平整。对于沥青路面的性质而言,沥青和石料的质量将会对其起到决定性作用。所以, 混合料类型的合理选择可以有效促进整体沥青路面质量的提升。在具体的混合料选择过程中,通过合理优化矿料的级配,就可以让沥青用量得到最佳确定。同时,在确定混合料类型的过程中,相关单位也应该保障其配比设计技术和设计检验等与标准相符。
例如:在AC-16类型混合料的应用过程中,首先应该对关键的筛孔进行确定,其关键筛孔应该是2.6 mm,如果其通过率在38以上,则属于F型,也就是我们通常所说的细型。如果通过率不足38,则属于C型,也就是我们经常所说的粗型,通过这样的方式,就可以对矿料的级配进行确定。在对级配进行调整的过程中,相关单位一定要对以下的一些注意事项加以重视:首先,如果一定要让关键筛孔的控制得到最大限度的满足,并保障抗车辙、抗高温能力的提升,在对其配比进行设计时,一定要降低公称最大粒径周围的粗集料用量,比如,可以将3.6 mm以下的细分用量适当降低,将中等粒径的集料用量适当增加,这样才可以形成S曲线。其次,经过相关的数据分析和验证可知,AC-16之中,16 mm粒径集料的通过率可以达到95%~100%,也就是说,其中有5%的集料尺寸大于16 mm。同时,根据美国的Superpave定义可知,集料的最大公称尺寸是第一次10%以上筛余筛号上一级筛子定义的最大公称尺寸。如果根据这个定义对下表之中的AC-25以及AC-16来进行分析,则在高速公路沥青路面的中面层之中,AC-25的粒径应该在7.5 mm以上,在沥青路面的表面层之中,AC-16的粒径应该在5 mm以上。具体情况如表1所示。
表1 方孔筛中沥青混合料矿料级配和沥青的用量范围
4 结束语
综上所述,随着当今社会经济的不断发展,高速公路交通运输行业的发展也十分迅速。因此,高速公路建设的数量和规模就实现了不断扩大。对于高速公路的建设施工而言,一项重要的内容就是保障高速公路沥青路面的施工质量。但是就当今的高速公路沥青路面建设施工而言,结构层厚度和沥青混合料类型选择的不合理问题十分常见,这样的情况将会对高速公路的施工质量造成直接的不利影响,进而导致沥青路面前期损坏情况频繁发生,为高速公路的正常运行以及交通安全埋下了诸多隐患。