公路沥青混凝土路面结构层的问题与优化设计

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摘要：沥青混凝土路面是通过对沥青集料的周密配置、混合而建成的路面。因路面具有弹性模量低的特点，因此也被叫做柔性路面，且由于路面呈现出黑色，因此也可以叫做黑色路面。由于其自身的性能能很好的满足高速行车的需求，因此被广泛的应用到高速公路中。文章对现阶段我国公路沥青混凝土路面结构层中存在问题及相应的优化设计进行了深入的探讨分析，希望能对今后的同类工程的设计施工提供帮助和参考。

关键词：沥青混凝土；优化设计；路面结构

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

由于沥青混凝土路结构具有便于养护维修、平整度高、行车噪音小等多种优势和特点，因此，其被广泛应用到高速公路中。然而，现阶段，我国的高速公路在使用过程中还存在有许多的不足之处，比如坑槽、车辙、开裂等现象，这也就大大的降低了公路的使用寿命。此外，随着社会的不断发展，我国的公路交通流量逐渐的增高，其行车速度也逐渐的有所提高，并且还存在有严重的货车超载问题，导致高速公路沥青混凝土路面结构在投入使用一到两年的时间内就发生路面结构严重损坏的现象，因此，及时的发现问题并采取有效的措施对其设计施工进行优化就显得至关重要。

路面结构层设计的要求

满足高速公路行车要求及路面的使用性能是路面结构层设计的重要目标之一，其实际设计必须要满足以下几点要求。一是满足高度和强度要求，沥青混凝土路面结构只有满足相应的强度及刚度要求才能确保公路不会在行车荷载的影响下出现较为严重的位移、变形现象，从而避免公路在短时间内出现路面开裂、沉陷、坑槽等问题。二是满足耐久性及稳定性要求，沥青混凝土路面结构只有满足相应的耐久性及稳定性要求，才能保证公路能在冻融循环、温度变化、水分变化等环境因素的作用下正常的使用；三是路面平整性要求，行车速度及舒适度在很大程度上是由路面平整度决定的，同时路面平整度也会在一定程度上影响路面结构的耐久性，因此，在实际的设计施工中加强对路面平整度的重视就显得非常的重要。路面的平整度则受到施工材料、路基填料强度和稳定性及施工质量、养护状况等多种因素的影响，此外，为了确保车辆行驶的安全，还要确保路面具有相应的粗糙度。

二．路基路面排水设计问题及优化设计

高速公路沥青混凝土路面早期损坏的一项重要原因就是水损害。水损害即为路面在受到水浸泡及汽车行驶动荷载的影响，导致路面结构空隙中含有的水分产生相应的动水压力及反复循环内的负压抽吸作用，长此以往水分就会慢慢的进入到沥青和集料的接触面上，从而大大的降低沥青材料的粘附性，最终导致沥青材料失去其原有的粘结强度，沥青膜随之脱落，造成路面沥青混合料出现松散、裂纹等现象，从而导致路面出现坑洞、坑槽等现象。因此，加强对路基路面排水设计的重视就显得至关重要。

高路公路路基路面的排水设计包括路基表面的排水设计及结构内部的排水设计两部分。对于路基路表面排水设计的优化措施主要为:首先，利用边坡漫流方式对路基路面进行排水，其次，将纵向排水槽设置在局部超高路段的中央分隔带位置，最后，以当地年降水量为依据，设计相应的横向排水管进行导流，从而将水分排至边坡处，并将急流槽设置在出口位置，从而将水分排至路基排水沟；这样就能及时有效的将水分排出路面，防止路面由于长期受到雨水的浸泡。对于路基结构内部排水设计的优化措施则主要有为，首先，设置纵向盲沟，其设置位置为中央分隔带、填方路基边缘，同时为了达到汇集路基结构内部水分的目的，将纵向渗沟设置在挖方路基外侧边缘的纵向排水沟下方，其次，以当地年降水量为依据，利用相应的塑料排水管将水分由渗沟纵向开口位置排出，最后，使用强度为C20的混凝土对硬化盲沟进行硬化，从而及时的将水分排出，避免水分大量的渗入路基土体。

三．沥青混合料配合比问题及优化

沥青混凝土路面是通过对沥青集料的周密配置混合而建成的路面，混合料配合比的合理性直接影响着沥青混凝土路面的质量，然而现阶段我国的公路沥青混凝土路面在实际的设计过程中往往存在有沥青混合料配合比不均匀及沥青集料设计孔隙率范围较小的现象，从而严重影响着公路的质量，因此，在实际的沥青混合料配合比设计中一定要加强对其稳定性的重视，包括其高温稳定性、水稳定性及抗滑性。严格按照相关规范要求进行设计，将矿料级配曲线设置成“S”形，同时要严格的对筛孔的孔径进行控制，从而保证混合集料配比的合理性，防止由于混合料配比不合理而导致施工离析现象的发生。在实际的沥青集料设计时一定要根据原材料的不同特点，并根据相关的试验来确定配给曲线的关键点通过率，利用体积法对沥青混合料进行设计，在施工期间还要严格的对沥青集料的体积指标进行控制。对于由于沥青集料设计孔隙率范围较小而导致有效沥青用量范围、最佳沥青用量敏感范围变小的情况，可以在确保设计技术的基础上合理的增加沥青集料间隙率，同时合理的对沥青施工波动规模进行压榨，有效的对其精度进行控制，通常要将其控制在 0.2%的范围内，此外，还要加强对其施工质量的重视。同时由于沥青集料孔隙率范围的减小，想要确保沥青结构层压实充分就要在施工期间相应的增加压实功，压实度指标的提高也相应的增加了对压实工艺的要求，这就需要在优化混合料配合比设计的同时也要合理的对压实施工进行优化。

四．施工工艺优化组合

公路沥青混凝土路面施工环节主要包含四个方面，一是混合集料拌和，二是运输，三是摊铺、四是碾压，而沥青混合集料离析超限及路面没有进行充分的碾压是到导致路面结构层发生车辙、坑槽、开裂的主要原因。因此，碾压施工期间，要加强对现场孔隙率及压实度控制的重视，在孔隙率小于7%时，要确保下部面层的压实度大于或者等于97%，而在现场孔隙率不到6%时，则要确保上部面层的压实度大于或者等于98%。同时在具体的工程路面结构层中可选用AK、AC等改进型结构，这种路面结构中的混合集料的挤压密实度更高，且具有更好的水稳定性及高温稳定性，在使用此种结构时，确保路面结构层压实度就能有效的避免渗水现象的发生，且能有效的对其渗水系数进行控制，往往能将其控制在每分钟五十毫升的范围内。

五．总结

加强对路基路面排水设计优化的重视是防止公路路面结构层发生车辙、坑槽、开裂现象的有效手段，同时，选取最为合理的路面结构并严格的对沥青集料所使用的材料的质量及类型进行控制，并加强对路面结构施工质量的重视也是避免沥青混凝土早期损害发生的有效方式，通过对这些措施的重视和运用能有效的增强沥青混凝土路面结构的耐久性。

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