城区复合式基层沥青路面结构低维护研究

　　[摘要]随着人民生活水平的逐步提高，城市道路对市民出行有直接影响，人民对城市道路的舒适性及行车速度有着更高的要求，城市道路过早的出现损坏以及频繁维修会给一座城市带来很大负面影响。随着我市“大青岛”发展规划的开展，带动了青岛城市道路的新建、改建以及扩建。作为一名筑路人，对这一改革浪潮的感受颇多，在长期亲身力行的施工过程中，逐渐发现了一些问题。

　　[关键词]

　　前言：随着我国社会经济的飞速发展，早年的城市道路结构层比较简易，薄弱的沥青混凝土面层下就是碎石结构层，而这种结构层早已不能适应如今日益增加的荷载，导致车辙、龟裂、下沉等病害频繁出现，从而影响到了路面的使用功能、行驶功能和城市美观，对行车速度和舒适性造成相当大的影响。要提高城市道路路面的使用功能、行驶功能以及城市美观，应从道路结构设计、道路原材料以及道路施工工艺三方面进行控制。

　　一、路面结构设计

　　对于路面结构，国内外研究者都做了相当多的工作，尤其是路面结构设计理论一直都在不断地修正与完善中，许多新理论新方法在新建道路得到了部分应用。但我国城市道路仍存在以下问题：（1）城市道路交通功能多样性，但在路面结构设计上通常套用一种设计，仅在厚度上不同，不可取；（2）城市道路破损频繁，影响城市美观；（3）城市作为人口密集区域，路面维修造成社会影响大，施工干扰大，尤其是传统的半刚性基层损坏不易修补。因此，探讨合理的路面结构层，使其耐久、易维护，是本研究的重点之一。

　　试验路段位于青岛市重庆路高架桥下地面道路，郑州路以北，西半幅墩柱之间。其路段内布置四种路面结构形式。

　　客货混合型中等至重交通低维护路面结构（结构一）：在半刚性基层与沥青面层之间直接加入一层3cm厚细粒径沥青混合料防水抗裂功能层，半刚性基层厚40cm。

　　客运交通型轻、中等交通量低维护路面（结构二）：以客运为主的中等交通以下的城区沥青路面结构，使用15cm厚级配碎石层代替一层半刚性基层，级配碎石层位于半刚性层与沥青层之间。

　　客运交通型轻、中等交通量低维护路面（结构三）：与结构二各层厚度相同，级配碎石层加入1.5%-2%的水泥进行稳定，与上述第二种结构进行对比试验。在施工质量、级配碎石质量难达到要求的情况，该结构有一定适用性。

　　城区重载交通路面结构（结构四）：港口集疏区重载、大交通量城区低维护道路，加入沥青碎石结构功能层。

　　二、材料要求

　　1. SMA-13、AC-10 原材料要求

　　①沥青：采用优质SBS改性沥青。②粗集料：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近似立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75mm。③细集料：采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的玄武岩细集料：（1）视密度不小于2.60g/cm3；（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上）；（3）棱角性不小于30s。④填料：采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。矿粉必须干燥、清洁。拌和机回收的粉料不得用于拌制沥青混合料，以确保沥青上面层的质量。⑤稳定剂：采用优良的木质素絮状纤维，掺加比例以沥青混合料总质量的0.4%。

　　2.沥青混合料AC-20、沥青混合料Superpave-20原材料要求

　　①沥青：沥青面层采用基质沥青，技术要求见下表。沥青性能整套检验应委托有相关资质的试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地试验室应按相关规定对到场沥青进行检测，并留样备检。②粗集料：应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，采用石灰岩碱性石料，应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。③细集料：采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的石料，石质为石灰岩，不能采用山场的下脚料。对进场细集料，按规定进行检查。其中注意：（1）视密度不小于2.5 g/cm3；（2）砂当量不得小于60%（宜控制在70%以上），亚甲蓝值不大于25g/kg；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12.5%；（4）棱角性不小于30s。

　　3.级配碎石

　　采用高质量、良好级配、洁净的碎石，利用粗集料的嵌挤作用，提高其承载能力。控制材料技术要求、选择合理的级配以及严格施工工艺控制是提高级配碎石强度和稳定性的关键。集料的类型，集料级配对级配集料的强度、稳定性产生较大影响。级配碎石混合料严格控制含泥量。采用质量较好的集料，完全破碎，细料不能用天然砂。在施工关键环节应做到确保级配碎石材料的质量、配合比和材料的洁净程度，严格控制生产质量。级配碎石基层施工前和施工过程中，应对拌和后混合料进行抽检，检测级配碎石级配和含水量是否满足要求。

　　三、施工质量控制要求

　　针对试验路段的结构特点，对施工过程中的质量要求做如下说明：

　　1. 二灰稳定碎石、级配碎石、低剂量水泥稳定碎石施工时须随时抽检混合料级配和压实度，级配应在设计级配范围内，压实度不低于98%，各试验段二灰稳定碎石、级配碎石、低剂量水泥稳定碎石级配及压实度至少抽检1次，二灰稳定碎石取芯要求跟正常路段相同，级配碎石和低剂量水泥稳定碎石层无取芯要求。

　　2. 科研试验段沥青面层施工时须抽检沥青混合料的矿料级配及沥青含量，与生产配合比的误差应满足《公路沥青路面施工规范》JTG F40-2004要求，各试验段每一沥青层至少抽检1次。现场施工完成后沥青面层须逐层进行渗水试验（沥青碎石除外）和压实度试验，渗水系数满足《公路沥青路面施工规范》JTG F40-2004要求。压实度达到实验室标准密度的98%和最大理论密度的94%。

　　3. 各试验段每一结构层（包括基层和面层）施工后，施工方须逐层对弯沉进行检测，作为科研试验段前期数据进行保存。

　　4. 由于级配碎石等柔性基层与原设计方案不同，路面弯沉值会有所增大，现有规范缺乏弯沉验收标准。如何确定该路面结构形式的验收控制标准有待试验路完成后进行理论分析总结后确定。因此，科研试验段施工过程中建议弯沉不作为验收标准。

　　四、现场施工操作控制

　　1. 基层施工控制

　　（1）混合料的运输：a.采用大型自卸汽车运送二灰石混合料，根据日产量备足汽车以保证所拌好的混合料及时运到摊铺地段。运输车配备的数量较拌和能力和摊铺速度应有所富余。b.运输汽车的车厢要干净，每天收工时要进行清扫和冲洗。c.运距较远时应加覆盖以免混合料水分丢失。