深圳葵涌沥青道路工程承包-大鹏沥青混凝土厂家

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为了推动我国公路事业的发展，上个世纪八十年代以水泥或二灰稳定碎石或土为代表的半刚性基层成为我国各等级路面的主要结构形式。基于早期对车辆荷载的认识是至上而下逐渐减弱的过程，结合当时的国民经济状况形成了“强基薄面”的设计思想，即由结构板体性强、整体刚度大以及价格相对低廉的半刚性基层作为主要承重层，再在基层上铺筑薄层沥青提供一个舒适连续的行驶界面。但长期的工程实践表明，半刚性基层材料自身的干缩和温缩问题始终无法得到彻底的根治，由此对面层的连续性产生了极大的破坏，并且严重影响路面的使用寿命。随着公路交通事业的发展，车辆轴载重型化持续增长以及人们对于路面的使用功能和要求与日俱增，越来越多的不同基层类型进入应用阶段，其材料和结构丰富了路面结构的组合形式，一定程度上弥补了半刚性基层材料的缺陷，表现出优越的路用性能。

一、沥青稳定碎石类基层

沥青稳定碎石混合料按照其材料组成和设计空隙率的不同应用到路面结构的不同层位，其中密级配沥青稳定碎石，设计空隙率3%～6%，可以用作各等级公路基层。半开级配沥青稳定碎石，设计空隙率6%～12%，可以用作降雨量不大的低等级公路面层。开级配沥青稳定碎石可用于基层排水。当使用沥青稳定碎石作为基层使用时，由于基层承受着主要的弯拉应力，对材料的疲劳性能和耐久性要求较高，因此采用密级配沥青稳定碎石是柔性基层的主要材料形式，考虑到材料性能的发挥和施工的可操作性，对于粗粒式的密级配沥青稳定碎石ATB-25和ATB-30，适宜的结构厚度为12～15cm。

密级配沥青稳定碎石基层与沥青混凝土面层相比，因其公称最大粒径较大，该层具有更好的抗剪切变形能力，对于环境温度高、重载较大等有抗车辙性能要求的路面具有很好的适应性，能很好的减缓反射裂缝的产生，但由于自身模量相对较小，作为基层进行结构验算时往往需要的层厚较大。相对于同为柔性基层的级配碎石层来说，密级配沥青稳定碎石由于利用了沥青胶结料，整体性较好，结构强度和模量也更高，物理力学性能更为显著，其结构设计参数的试验和选取也更加方便。

二、贫水泥混凝土基层

贫混凝土是由粗、细骨料与一定量水泥和水拌和而成的一种经济型混凝土，相对于普通水泥混凝土其水泥用量偏低，强度较小，但与水泥稳定碎石、二灰稳定碎石等常用半刚性材料相比，具有更髙的强度、模量和整体稳定性，并且材料抗冲刷和抗疲劳性能优势明显，物理力学性能与普通水泥混凝土相似，适用于交通等级为重交通及特重交通，属于刚性基层材料，其厚度一般为200～28cm，最小厚度为15mm。

贫混凝土基层在进行材料设计时必须控制其强度在合适的范围之内，特别应注意避免强度高限太大，以免后期裂缝过多。配合比设计中其水泥含量一般处于8%～12%之间，处于水泥稳定碎石的3%～6%和普通水泥混凝土12%～15%之间，因此，贫水泥混凝土的模量、收缩性能以及开裂程度也介于二者之间，为了避免不规则裂缝，需要对贫水泥混凝土进行纵横向切缝，并灌入热稳定性和弹性变形性能较好的填缝料，在环境温度变化大的区域，还应当在切缝顶面一定范围粘贴土工格栅等抗拉性能良好的土工织物进行局部加强，避免产生反射裂缝。贫水泥混凝土基层的抗压强度整体高于半刚性基层，总体上可承受更繁重的交通荷载，在应用过程中应根据不同交通等级基层的需求进行材料设计，保持材料性能的同时避免配置的强度过大，通常在施工过程中其7d无侧限抗压强度在5.0～10.0MPa之间以及28d抗弯拉强度为1.5～3.0MPa为宜，这样既可以减少水泥掺量节省投资，也可以让基层刚度维持在合适范围之内减少由于模量过大带来的变形性能降低的问题。基层铺筑完成后应设置纵缝、横缝，切缝深度不应小于5cm和1/4基层厚度，并灌人填缝料，必要时在缝顶一定宽度范围内粘贴土工织物、玻纤格栅等材料局部加强，其上设置热沥青或改性沥青、改性乳化沥青黏结层。

三、沥青路面组合基层结构

3.1柔性基层与半刚性基层组合

通过长期实践，采用密级配沥青稳定碎石基层和半刚性材料底基层作为沥青路面的组合式基层能发挥不同材料的特性，具有优良的结构性能。根据基层的层位和受力特点，相对于沥青混凝土来说，密级配沥青稳定碎石在矿料级配上要求可适当降低，并且也可以减少沥青用量取得良好的经济性，但为了增强基层的弯拉强度和材料性能的稳定性，需要在配合比设计时注意限制空隙率为3%～6%，以免水损坏的发生。这种组合式基层通过层位调整和材料选择，整体上增加了沥青类材料的总厚度，并且通过把半刚性基层材料的层位下移使其远离高拉应力区域，仅起到底基层的作用，在结构整体受力中避免半刚性基层刚度大、抗弯拉能力弱的特点暴露在最不利的层位。不仅如此，下放的半刚性基层受环境温度、水分散失等影响也大大减小，充分的发挥了减少路基变形和竖向承载能力强的特点，减弱了干缩和温缩现象以及反射裂缝的产生。

柔性基层与半刚性底基层的组合式基层的破坏形式通常表现为自下而上的疲劳裂缝，是典型的结构性破坏，应以沥青混合料层的永久变形量、半刚性底基层层底拉应力作为设计评价指标。

3.2柔性基层与刚性底基层组合

贫水泥混凝土刚性基层强度大，承载能力好，但在温度变化明显的情况下，刚性基层所设置的裂缝宽度随气温反复胀缩，所产生的应力集中现象使其上铺筑的沥青面层处于不利的受力状态，除了可以从材料配合比方面提高沥青面层材料的抗竖向剪切性能之外，还可考虑将贫混凝土下置为底基层，并在其上设置密级配沥青稳定碎石基层形成组合基层结构以适应环境温度变化下的接缝胀缩变形。这种由柔性基层和刚性底基层形成的组合基层结构能显著提高承载能力的基础上减少接缝处的反射裂缝，但由于贫混凝土的刚度远大于沥青层刚度，实际上刚性底基层成为了最主要的承重层，而沥青面层和密级配沥青温度碎石基层只是起到功能性作用。并且由于模量相差过大，在贫混凝土底基层与柔性基层的交界面上会由于车辆荷载的水平作用而产生较大的剪应力，剪应力数值通常可达到0.3～0.5MPa，从而在界面上产生剥离，破坏结构设计时假设的层间连续状态，使沥青层受力状态更加复杂和不利。因此，这种组合基层形式要发挥其性能，必须要设置高性能的粘结层抵抗刚度差异产生的影响。

长期以来我国各等级公路的沥青路面都采用半刚性基层，结构形式单一，难以满足日益增长的行车荷载作用和耐久性需求。研究为沥青路面设计中深入理解基层的类型、受力特点和使用条件以及合理进行基层材料和结构设计，提升路面长期使用性能和寿命提供了理论依据。

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