【摘 要】为保证市政道路的使用性能及耐久性，对市政道路沥青路面加铺层结构与材料展开研究具有十分重要的意义。本文结合工程实例，对市政道路沥青路面加铺层的施工设计进行了详细分析，对沥青路面结构层的材料以及厚度进行了详细的介绍，为类似工程施工设计提供参考。
【关键词】市政道路；沥青加铺层；结构；材料
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，市政道路的行车量以及汽车载重量急剧增加，使得越来越多的市政道路出现不同程度的质量问题，严重影响到了市政道路的使用性能以及人们的行车安全。对情节严重的市政道路进行改造势在必行。在原有市政道路路面上加铺沥青层能够有效修复路面质量问题，减少环境污染，且修复后路面服务性能良好，因此得到广泛的应用。基于此，笔者进行了相关介绍。
1 工程概况
某市政道路交通量较大，路面开裂严重，公交专用车道、公交车站、交叉口等位置车辙较为严重，主路由于其自身特性，碎裂、沉陷病害现象集中。路面承载力有所降低，无法满足其交通功能，为了满足其交通功能，延长其使用寿命，因此将长寿命路面结构设计运用到其沥青面层改造过程中以提高路面结构整体承载能力和使用寿命。
2 沥青路面结构层材料
施工材料的选择应综合考虑各结构层的特性及功能，针对不同结构层位提出不同设计指标。表面层是与车辆直接接触的层面，为了提供良好的路用性能，因而要有足够抗车辙性能、良好的抗滑性能、足够抗表面开裂性能、缓解水雾的影响并可减小噪声。因此，设计时也应该采用高性能沥青混凝土。中间层(联结层)既是扩散荷载区域，也是承受车轮荷载作用的高应力区，极易产生剪切损坏。因此，该层既需具有足够抗变形能力来抵抗靠近路表面的高剪应力，也需具有高劲度模量来扩散荷载，减小基层和土基的应力应变，保证行驶质量等。同时，在基层、连接层和表面层之间，必须具备一定的粘结性，防止雨水浸入至各结构层，破坏层间的连接性。
2.1 表面层
表面层选择SMA－13混合料，其表面抗滑、抗磨耗性能优良，抗车辙性能较高。分别选用70#沥青、SBS改性沥青、高粘改性剂(HVA)与SBS复合改性三种，沥青及沥青混合料技术参数对比如表1。
相对于70#沥青，SBS改性沥青、HVA与SBS复合改性剂沥青各方面的性能都比较优越，尤其是在抗车辙方面，因此路面上面层选择的是(SBS沥青+8%HVA)高粘沥青混合料。
2.2 下面层
混合料类型采用SAC－20多碎石沥青混凝土，其多级嵌挤结构抗车辙性能突出，且密水性好。选用70#沥青、SBS改性沥青、掺加国产RA抗车辙、掺加法国PRM高模量剂四种沥青混合料进行对比分析，进行不同温度下动态模量对比，如图1和图2，不同温度和压力的车辙试验对比见表2。
在苛刻条件下(较高温度、较大压力等)的抗车辙指标和高模量指标方面，RA抗车辙剂0.4%掺量的技术指标几乎与0.7%掺量的PRM技术指标相当，这相当于在同等指标条件下，可以节约40%左右的添加剂用量，其性能优势和经济性十分突出。
根据以上对比，下面层拟采用“70#沥青+0.4%RA抗车辙剂”沥青改性方案，混合料采用SAC－20。
2.3 应力吸收层
长寿命路面结构设计是按照层间连续状态时设计，因此确保层间结合效果非常关键。考虑到本项目铣刨后为旧路表面、路面裂缝病害最为严重，为增加层间结合、减少裂缝，从而设计了橡胶沥青碎石、桥面防水涂料、SBS改性乳化沥青碎石、SBS改性沥青碎石四种结构就拉拔强度与剪切强度进行对比，其对比试验结果见表3。
试验表明，橡胶沥青拥有更优良的抗裂、粘接性能，有利于加强本项目加铺沥青面层与旧路结构的整体性，并可实现类似应力吸收层的抑制裂缝的作用。其次，当橡胶沥青用量适量增大时，可以防止雨水的向下渗透，从而对基层以下的结构起到保护作用。综上考虑，确定路面封层的材料为橡胶沥青碎石。
3 沥青路面的结构层厚度
由于本工程为旧路改造，夜间施工，而且铣刨深度、加铺标高均受到限制，拟通过采用增强加铺层的结构强度(模量)方式实现较好的荷载分散能力，同时在较薄的厚度下减小路面弯沉，并结合对材料性能的考虑，对工程路面结构和材料设计方案拟定如表4。
参考国外长寿命路面结构及其使用性能情况，并结合我国的静态材料参数进行分析，以BZZ－100为标准轴载，提出了我国长寿命路面设计指标，沥青层底拉应变小于极限拉应变120，土基顶面压应变小于极限压应变280，半刚性基层的底面弯拉应力小于允许弯拉应力，按照初拟的结构层材料多次实测参数(近似值)进行计算如表5。
根据该验算结果，路面弯沉基本满足设计要求(33.1，考虑路基取值较低的安全系数)；假设掺加了抗车辙剂的SAC－20的极限劈裂强度(15℃)为2.5MPa，旧沥青路面材料的极限劈裂强度为1.0MPa，按15年计算得到累计轴载4847433次，由沥青混凝土的极限劈裂强度计算得到各层沥青混凝土的层底容许拉应力。该计算表明，本设计方案的层底拉应力均小于材料的容许拉应力。
依据国内外长寿命路面技术体系和设计模式，本项目加铺层以下作为沥青类基层(石渣层作为类沥青碎石基层特性)，按照厚沥青面层(设计后为33cm)进行长寿命路面设计参数的验算。对加铺结构层底拉应变、路基顶面压应变计算如表6。
根据我国长寿命沥青路面验算控制指标，本项目对该工程长寿命路面的验算结果，即沥青层底拉应变小于其拉应变极限值，土基顶面压应变小于其拉应变极限值。
4 结语
综上所述，在原有水泥混凝土路面上加铺沥青面层已成为市政道路改造常用的技术措施，且具有工期短、对交通影响小、修复后路面服务性能好等优点。但是沥青加铺层容易产生反射裂缝，严重影响到路面的使用性能及寿命。因此，在市政道路沥青路面加铺层施工中，要结合工程实际情况，选择合适的施工材料，对加铺层结构进行合理的设计，从而保证市政道路沥青路面的施工质量以及使用寿命。
参考文献
[1]薄韬.市政道路沥青路面改造工程病害处治及加铺结构设计[J].林业科技情报.2014(01)
[2]但瑞强.旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构优选与设计[J].交通科学与工程.2015(03)
论文作者:张灿华
论文发表刊物:《低碳地产》2016年7月第14期
论文发表时间:2016/11/8
标签：沥青论文; 路面论文; 结构论文; 车辙论文; 应力论文; 性能论文; 应变论文; 《低碳地产》2016年7月第14期论文;