碾压混凝土刚性基层长寿命路面设计

蒲江云

（武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北 武汉 430023）

从实际情况来看，虽然在“强基薄面”基础上修建的半刚性基层沥青路面可以从整体上提高路面结构的抗变形能力。但是，这一路面在使用了一段时间之后，会出现大面积的病害，比方说裂缝、破碎等。随着使用年限增加，这种路面就会出现严重病害，需要进行翻修。为了能够减少这些病害，碾压混凝土刚性基层长寿命路面的设计理念也开始提出，并得到了应用。

1 关于刚性基层长寿命路面的设计内容

1.1 路面结构层的设计

从实际情况来看，所谓的碾压混凝土刚性基层沥青路面，其实通常由两个部分共同组成，一是沥青混凝土面层，二是碾压混凝土基层。沥青混凝土面层主要是起到功能层和结构层这两个方面的作用。而碾压混凝土刚性基层，作为主要的受力结构层，参与到路面的整体工作当中。在进行路面结构层设计的时候，需要根据实际情况来明确碾压混凝土结构层的强度指标要求。碾压混凝土刚性基层长寿路面的设计极限状态，通常会以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂情况来表示。为了确保碾压混凝土刚性基层的使用寿命，通常会用到两面层或者是三面层的沥青结构。若是用到了三面层沥青面层结构，当碾压混凝土作为基层工作的时候，所具有的抗折强度一般按不小于3.0MPa进行控制。而若是采用了两层沥青面层结构，那么就需要确定累积标准轴载作用次数，之后再验算综合疲劳荷载。得到的综合疲劳荷载值，就是碾压混凝土抗折强度控制的基础。

1.2 原材料混合比的设计

与传统的混凝土配合比设计方法不一样的是，碾压混凝土的配合比设计主要采用的是绝对体积法。在使用这种方法过程中，所用到的基本原理就是：新拌混凝土的体积，往往会等于混凝土中各种混合材料的实体积与空气体积之合，然后按照这一原理，通过一系列的计算，就可以得到各种混合材料的用量，从而明确碾压混凝土的原材料混合比。而在计算原材料混合比的过程中，还可以使用正交试验法，然后再选择3个不同的因素，分别是水量、级配以及水泥用量。其中，每一个因素，都需要选定3个水平，然后再根据相关的正交表来安排具体的试验方案，通过一定的试验次数来取出各个参数中较为合理的取值。

2 关于碾压混凝土刚性基层长寿命路面的施工技术

在传统碾压式混凝土的生产过程中，通常是利用强制式水泥混凝土拌合方式来进行的。从某个角度来说，这种生产方式虽然常见，但是却会耗费大量的成本，而且也并不高效。在现代社会中，为了能够更好地降低碾压混凝土的生产成本，也为了能够更好地推广和应用碾压混凝土刚性基层，完成碾压混凝土刚性基层长寿命路面的施工，某些施工单位也开始使用水稳拌合设备来生产碾压混凝土。

2.1 拌合

在生产碾压混凝土的过程中，水稳拌合设备的应用，可以对施工过程中所用到的各种材料都进行分别计重。这样一来，就可以充分地控制碾压混凝土的级配。借助这一设备，还可以将混凝料的用水量误差控制到1%以内。在使用这种水稳拌合设备的过程中，通常会采用到连续拌合的方式。由于沥青混合料的拌合时间相对来说比较短，所以还应该尽可能地采用2级搅拌，或者将拌合楼的拌缸轴承长度控制在4m以上。

2.2 运输

由于这种混凝土在拌合过程中用到的水分比较低，混合料比较松散。不管是在装车的过程中，还是在运输的过程中，都需要做好相应的措施，比方说加盖防护罩、采用覆盖物等等，以此来防止混合料中的水分挥发。在运输的时候，通常应该选用大吨位的自卸车，并且将运输时间控制在30分钟以内，尽最大的可能保证混凝土的质量。

2.3 摊铺

摊铺碾压混凝土基层技术，与摊铺水稳碎石基层所用到的技术比较相近。在摊铺碾压混凝土时，应该确保摊铺机的起步足够平稳、缓慢。在摊铺过程中，还应该确保螺旋布料器内的料位高度稳定在中心轴以上叶片的三分之二处。之后，在计算出合理的摊铺速度，确保能够实现连续、稳定供料，实现均匀摊铺，从而确保这些混合料都具有同样的预压实密度。

2.4 碾压

在水稳厂拌式碾压混凝土基层施工过程中，碾压是其中最为重要的环节之一。从实际情况来说，当确定混凝土的配合比之后，那么混凝土在硬化之后的强度，也就主要取决于混凝土的密实程度。由于这种碾压混凝土属于感应性材料，所以应该选用大吨位的压路机来进行碾压。尤其是单钢轮大压路机，碾压的效果更是非常明显。

2.5 养护

养护，是确保混凝土强度的必要环节。尤其是本身水分就比较少的碾压混凝土，更是需要好好养护，以免造成水分损失，影响到强度。一般来说，在碾压工序完成之后，就应该及时用薄膜覆盖，并且在连续的一周之内，都需要每天进行两次洒水养护。

3 结语

总而言之，碾压混凝土刚性基层长寿命路面是一种新型的路面结构形式。这种路面结构不仅施工简单，而且还具有经济耐久的优势。但是，为了能够在最大的程度上保证这一路面的使用寿命，还应该充分地做好路面设计和施工。