崔香琴
(勃利县城镇建设管理处,黑龙江勃利154500)
普通沥青路面设计与分类方法
崔香琴
(勃利县城镇建设管理处,黑龙江勃利154500)
摘要:对一般沥青路面进行设计,要对路面结构方案的技术进行综合比较,考虑采用新材料、新工艺及有利环境保护。沥青路面按强度构成原则可划分为嵌挤类、密实类。按沥青混合料集料的最大粒径可分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。按施工工艺分类可分为层铺法、路拌法。按沥青混合料的结构可划分为悬浮密实结构、骨架空隙结构和密实骨架结构。
关键词:沥青路面;设计;方法
沥青路面设计方法可以分为经验法和理论法两大类。经验法是根据通过对试验路段或使用道路的观测,建立路面结构、不同车辆荷载和路面使用性能3方面的关系,以此方法来确定路面各结构层的经验厚度。理论法是以弹性力学理论为基础,分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量,建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型。目前,我国采用的是半理论经验法,分析以往经验,综合确定合理的路面结构。
沥青路面厚度设计采用两参数为控制指标法,以弯拉应力作为控制路面结构层疲劳开裂的设计指标。设计弯沉值还可以作为质量检验、路面养护的评价指标。
3.1按强度构成原则划分
第一,嵌挤类。按嵌挤原则修筑路面,其热稳性好,但由于孔隙率大、易渗水,因而耐久性差。
第二,密实类。密实类沥青路面要求组成的矿料按最大密实原则设计,如AC- 25C属于粗型密级配、AC- 25F属于细型密级配,其强度形成以沥青混合料的黏聚力为主,矿料颗粒之间嵌挤力和内摩阻力为辅构成。密实型沥青路面空隙率>6%时,其热稳定性较好。
3.2按沥青混合料集料的最大粒径分类
热拌沥青混合料(HMA)适用于各种等级公路的沥青路面或基层。
沥青混合料按公称最大粒径分类及适用层位:第一,特粗式。公称最大粒径≥31.5mm,用于沥青路面的基层。第二,粗粒式。公称最大粒径为26. 5mm,用于面层的下面层或基层。第三,中粒式。公称最大粒径为16mm或19mm,用于面层的上面层、中层、下面层。第四,细粒式。公称最大粒径为9.5mm或13.2mm,用于上面层、中层、下面层。第五,砂粒式。公称最大粒径≤4.75mm,用于面层的上面层、下封层。
集料最大粒径是指混合料中筛孔通过率为100%的小筛孔尺寸。热拌沥青混合料种类按集料公称最大粒径、矿料级配、设计空隙率划分。半开级配沥青碎石(AIVD)因空隙率大,渗水严重不宜做面层。但半开级配排水沥青碎石有一定承载能力,具有缓解反射裂缝、排除路面结构内部滞留水的作用,因此适用于做柔性基层、底基层(排水基层),而半开级配沥青碎石AM- 13、AM- 16、AM- 20主要用于调平层。
3.3按级配类型和设计空隙率分类
细级配以细集料为主,施工和易性较好,具有水稳定性、低温抗开裂及抗疲劳开裂性能。但是其表面致密,构造深度较小,可用于抗疲劳结构层或干旱少雨、交通量较少、气候寒冷地区的公路。在各沥青层中至少有一层应为密级配沥青混合料。
3.4按施工工艺分类
第一,层铺法。沥青表面处治和沥青灌入式路面施工特点是:分层洒布沥青,分层铺撒矿料和分层碾压。主要优点是:施工设备和工艺简便、施工进度快、功效较高、造价较低。但是该方法成型期较长,需要经过炎热夏季车轮碾压,沥青路面方可成形。分层施工方法有利于提高路面的平整度,也利于提高路面的压实度。采用分层施工方法的要点:上面层的沥青混合料采用小粒径的集料结构,以提高防渗漏性能,下面层采用大粒径集料结构,以提高道路的承载能力。通过分层施工,充分发挥各种集料的优势,以提高路面整体的抗压强度、嵌锁性能和抗渗透性能。
第二,路拌法。在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和、摊铺,碾压密实而成型。这种拌和法,能使沥青材料在矿料中分布均匀,情况较层铺法好。其缺点是现场拌合矿料为冷料,采用的沥青材料标号高、稠度低,故混和料的强度较低。
3.5按沥青路面技术特性分类
按沥青路面技术特性分类,可以分为以下几类:层铺法沥青表面处治、沥青贯入式、沥青碎石、密级配沥青混合料、乳化沥青碎石和沥青马蹄脂碎石。
3.6按沥青混合料的组成结构分类
第一,悬浮密实结构。按密级配形成的沥青混合物料通常采用此种结构,集料的含量从小到大各尺寸都有,而含有细集料较多,粗集料较少,粗集料彼此互相不接触,悬浮在细集料上。这种沥青混合料的强度形成,以沥青材料自身的黏结力为主,骨料的内摩阻力为辅。这种沥青混合料形成的路面结构的使用特点是:矿料级配密实、不透水、耐久性好。由于粗骨料形成骨架不稳定,受沥青材料性质影响较大,因此它的热稳定性较差。
第二,骨架空隙结构。采用连续开级形成的沥青混合料,这种沥青路面材料的强度以内摩阻力为主,黏结力为铺。这种沥青混合料形成的路面结构的使用特点是:强度较高、热稳定性好、耐久性不好。
第三,密实骨架结构。这种沥青混合料的内摩阻力和黏结力均比较高。这种沥青混合料形成的路面结构的使用特点是:强度高、热稳定性好、耐久性好。
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Design and Classification of Ordinary Asphalt Pavement
CUI Xiang-qin
(Urban Construction and Management Division of Boli County, Boli 154500, China)
Abstract:The ordinary asphalt pavement design should make comprehensive comparison of pavement structural project technology, consider the use of new materials, new technology and favorable environmental protection method. Asphalt pavement can be divided into interlocked-denseness and compact structure from strength constituent principle. According to asphalt aggregate maximum particle size can be divided into crude-grained, coarse-grained, medium-grained, fine-grained, and sand-grained types. According to the construction process can be divided into layer spread method and road-mixing method. According to asphalt mixture structure can be divided into suspended compact structure, skeleton-gap structure and compact skeleton structure.
Key words:Asphalt pavement; Design; Method
作者简介:崔香琴(1986-),女(朝鲜族),黑龙江勃利人,助理工程师,主要从事道路桥梁工程技术研究。
收稿日期:2015- 12- 29
中图分类号:U416.217
文献标志码:A
文章编号:1674-8646(2016)03-0098-02