半柔性灌入式沥青路面施工技术分析
摘要：半柔性灌入式沥青路面就是通过大空隙母体沥青混合材料与高性能浆体材料结合起来形成的抗车辙结构，这种路面具有刚柔并济的特性。水泥灌浆材料大概占半柔性复合材料的20～26%左右，对于半柔性灌入式沥青路面结构的力学和路面性能有较深的影响，国外很多研究人员都通过优化灌浆材料的性能来提高半柔性路面的质量和使用寿命，因此选择合适的灌浆施工技术是延长沥青路面使用时间的关键所在。目前，专家仅仅针对半柔性路面施工中的重点技术进行分析，却没有对设备和施工技术进行相应的指导和研究，阻碍了半柔性路面的发展。本文针对灌浆施工技术，重点分析灌浆材料的制备、灌注以及抹平等技术的应用，选择合适的半柔性灌入式沥青路面的相关设备，有效提高施工质量。
关键词：半柔性灌入式沥青路面；施工技术；应用效果
目前，国内外采用的半柔性路面采用的都为灌入式半柔性沥青路面，其操作原理就是采用混合料制作成型，然后再灌注浆料构成复合路面。同时半柔性灌入式沥青路面也是在较大空隙沥青混合材料中灌注流动性较大的水泥浆形成了路面结构，空隙系数在25～35%之间，能够适应高温环境，路面的抗载水平也明显提高。本文针对半柔性灌入式沥青路面结构作进行研究，针对沥青路面结构的强度、损坏情况、开裂问题等参数进行分析，分析了不同因素对灌入式水泥灌浆性能造成的影响，利用目前最优的理论为基础制定半柔性灌入式沥青路面的材料设计方法，制定最佳的材料配比，有效提高半柔性沥青路面的质量。
一、半柔性沥青路面结构设计的理论
半柔性沥青路面的结构中包含着空洞数量较多、空隙较大的沥青材料，因此需要采用有效工艺技术和水泥浆料来进行填充，从而提高沥青路面的抗变形能力和承载力，形成一种复合结构。这种操作技术的优势能够利用沥青混合材料自身的承载能力，然后在填充水泥浆料后可以进行大空隙的填充，减少了内部应力对整体结构带来的损害，保证路面受力更加均匀。我国的沥青路面设计原理与国际中的半柔性路面基本相同，都是采用多层弹性体系为理论基础，通过不断的实验累积了丰富的经验，对施工体系给予完善，通过复合性强、实用性高的设计方法构建了复合结构，并且通过弹性地基的设计提高了沥青路面的承载力。半柔性复合型路面作为新型路面结构，研究内容较少，工艺技术无法明确，很多路面结构建设采用的参数都来源于传统的沥青路面相关数据。半柔性沥青路面施工的重点在于保证路面结构、承载力以及路面使用寿命，有效控制成本。
“贝雷法”级配设计方法概述
摘要：为了对比得到“贝雷法”与Superpave级配设计方法之间的异同，系统分析了贝雷法级配设计的原理、几何模型以及理论依据，并在此基础上介绍了其设计方法的具体实施步骤，并对关键设计参数CA比及FA比的计算方法和相应技术要求以及参数对于沥青混合料细部结构的影响进行了详细论述，就如何在提高沥青路面的高温稳定性同时保证其耐久性提出了相应的级配设计检验方法。
关键词： 贝雷法；级配设计；CA比；FA比；嵌挤密实
Abstract: In order to obtain the similarities and differences between the “Bailey
method” and the Superpave in gradation design method, the principles, geometric
model and theoretical basis of the “Bailey method” are systematically analyzed. And
based on this, the specific steps of the design methods are introduced. Then, there
presents a detailed discussion on the calculation methods of its key design parameters
such as CA ratio and FA ration, the corresponding technical requirements, as well as
the impacts of the parameters on the detail structure of asphalt mixture. In the end, the
0引言
随着我国高速公路的蓬勃发展，沥青路面作为
主要的铺装形式得到大面积推广。由于我国交通运
输量不断增加，在环境因素和持续重交通荷载量的
作用下，沥青路面往往过早出现松散脱粒、车辙、水
损害、开裂等病害现象，而沥青混合料掺入纤维材料
后可有效提升其各项性能、防止路面病害的发生，该
结论已得到相关文献的证实［1-3］。纤维材料主要应用
于SMA沥青混合料中，起到减少路面破坏、延长道路
使用年限的作用。目前，纤维材料在SMA沥青混合料
中应用较多的主要是木质素纤维和玄武岩纤维。刘
福军［4］对比分析玄武岩纤维、木质素纤维、聚酯纤维
改善AC-16C、SMA-13两种沥青混合料性能的效果，
得出结论：玄武岩纤维改善沥青混合料性能方面优
于木质素纤维和聚酯纤维。对于聚合物化学纤维的
研究，也有大量的结论可供参考［5］。矿物纤维和聚合
物化学纤维造价成本较高，木质素纤维大部分取自
原木，生长周期慢，并且为积极响应国家退耕还林及
绿色生态环境环保的政策，应尽量采用绿色环保材
料。我国具有丰富的竹资源［6］，竹纤维是一种天然环
保的有机纤维，具有良好的强度、韧性［7］、较高的耐磨
性和良好的染色性。鉴于竹纤维SMA沥青混合料路
用性能的研究较少，本文以包括竹纤维在内的3种纤维
对SMA-13沥青混合料综合性能的影响进行对比分析，优选纤维种类，为工程实践的选择提供参考依据。
1原材料及配合比
1.1沥青
本文采用SBS改性沥青作为胶结料，沥青为国
产品牌，相关技术指标见表1。
表1SBS改性沥青技术指标
项目指标针入度（25℃，100g，5s）/（0.1mm）软化点（℃）5℃延度（cm）135℃运动黏度/（Pa·s）25℃弹性恢复（%）闪点（℃）溶解度（%）密度/（g/cm³）TFOT加热试验后质量损失（%）针入度比（%）5℃延度（cm）试验结果5169281.58326099.61.030
0.26920规范要求40~60≥60≥20≤3≥75≥230≥99实测
±1≥65≥15
第３３卷第３期 ２ ０ ０ ７年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＬｒＲＥ ＶｂＬ３３Ｎｏ．３ Ｊａｎ．２００７ ・２６５・ 文章编号：１００９—６８２５（２００７）０３—０２６５—０３ 具有柔性基层的沥青路面结构设计方法研究 张坤魏建明 摘要：通过试验数据和理论两方面对比研究，并结合国外的路面结构设计方法，提出具有柔性基层的沥青路面结构设 计不应以弯沉作为主要的设计控制指标，同时对该路面的结构设计提出了几点建议。 关键词：柔性基层，结构设计，弯沉，控制指标，拉应力 中图分类号：Ｕ４１６．０２ 文献标识码：Ａ 现行ＪＴＪ ０１４—９７公路沥青路面设计规范规定：在进行路面结 构设计时，应根据设计任务书要求，确定路面等级和面层类型，计 算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值，再根据设 计弯沉值计算路面厚度。设计弯沉值是指路面竣工后的第一个 不利季节，在标准轴载作用下，双轮轮隙中间的弯沉值，是根据路 面破坏达到临界状态时的弯沉值调查以及路表弯沉在路面使用 期间的变化规律统计得到的。路面设计弯沉值是表征路面整体 刚度大小的指标，是进行路面厚度计算的主要依据。 １弯沉指标存在的问题 由于弯沉指标容易检验，而且在一定程度上能反映路面结构 强度和路面使用状况。因此我国的各种设计方法均以路表弯沉 作为主要设计方法。然而对于现在出现的越来越多的新型路面 结构形式和路面材料，弯沉指标体现出了其片面性和不足之处。 对于同一种路面结构，路表弯沉可以反映路面结构的抗变形 能力，并以此来判断其结构承载力的高低，但是对于不同的路面 结构形式或不同的路面材料，经研究表明，路表弯沉值的大小与 其结构承载力的关系并不十分明确。路表弯沉值大的路面其结 构承载力或者使用寿命不一定比路表弯沉值小的路面结构差，比 如对于大多数的半刚性基层沥青路面而言，其弯沉相对于柔性基 层沥青路面就较小，但是其结构强度绝大部分是由于半刚性基层 及其以下结构层提供，而沥青表层作为功能层，很多情况下是沥 青表层大量损坏而影响到了路面的使用性能；反之也成立。对于 现在有可能大范围推广使用的具有柔性基层的沥青路面结构，由 于其具有的柔性材料使得弯沉一般都较大，但是该路面结构的长 期路用性能却比半刚性基层沥青路面的还要好，使用效果也很理 想。另外规范规定，路面设计弯沉中基层类型系数对于柔性基 层、底基层取１．６，对于柔性基层厚度大于１５咖、底基层为半刚 性下卧层时也取１．６。由此可见，对于具有柔性基层的沥青路面， 其设计弯沉只是仅仅考虑了路面结构类型，而没有具体的考虑到 柔性基层的厚度对路面结构的影响，所以不应再以弯沉值来进行 沥青路面设计，尤其是具有柔性基层的沥青路面的设计控制指标。 ２科研试验路的检测与分析 河道常年有一定的地面水，水深较浅，一般在０．５ ｍ左右，具有弱 结晶腐蚀性。为进一步保护墩柱，在系梁顶以上３ ｍ范围，墩柱 采用２咖厚１：３水泥砂浆抹面。 重视桥面防水设计，采用双控措施。桥面混凝土铺装采用 ＣＡ０防水混凝土，防水等级要求达到Ｗ６，在混凝土铺装与沥青铺 装之间，还设置防水涂层。全桥支座均设计为板式橡胶支座。板 式橡胶支座具有良好的变形协调能力，承载力大，适应范围广，技 术成熟，在国内桥梁工程中得到广泛的应用，但是橡胶支座寿命 远达不到桥梁的使用年限１００年。设计时必须充分考虑使用年 限内更换支座的条件。 ５施工技术 本工程工期要求紧，预制装配式结构是合适的方案选择。施 工组织为上下部结构同时开工。现场设两套大型混凝土搅拌站， 两台灌注桩钻机，以加快施工进度。２５ ｍ跨空心板梁的预制与 预应力张拉是设计施工重点关注的问题。严格要求混凝土张拉 龄期不少于１４ ｄ。预应力钢束两端张拉，先弯起束，后直束，对称 顺序张拉。要求２４ ｈ内及时压注水泥浆。单块空心板重约７０ ｔ， 板梁吊装采用双汽车吊车钢丝绳捆绑吊装。吊装时特别注意控 制起梁速度以及桥墩的偏载程度。 ６结语 本工程不追求结构的新、奇、异。设计时结合实际地形情况， 仔细推敲桥梁的线条、尺度，对墩台 盖梁构件尺寸、比例反复比 较，追求结构构件协调、匀称。总体看，工程适用，上部连续结构 提供了较高的行车平顺性。桥梁结构体系明确，受力合理，施工 科学，投资经济，是合适的桥型选择。 参考文献： ［１］徐岳，王压君，万振江．预应力混凝土连续梁桥设计［Ｍ］．北 京：人民交通出版社，２０００． ［２］徐光辉，胡明义．公路桥涵设计手册（梁桥上）［Ｍ］．北京：人民 交通出版社，２Ｏ００． ［３］刘效尧，赵立成．公路桥涵设计手册（梁桥下）［Ｍ］．北京：人民 交通出版社，２Ｏ００． Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ＬＩ Ｃ，ｕｏ－ｙｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｄｅ ∞ｅｓｓｏｆｏｔｔｏ－ｅｙｅ２５ｍ ｓｉｍｐｌｅ ｓｕｐｌｘ￣ｅｄ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ酏１ ｄ鹞ａｓｗｅｌｌ ａｓ廿ｌ∞ ｔｉｃａｌ ｃａｌｏａｌａｔｉｏｎ ａｎｄｍｅｔｔｘｘｔｉｓｉｎ一 协妯∞ｅ【１．ｍ删．Ｑ 】ｃｔｉ∞ｃｏｎｔｒｏｌ，＆ｎ－ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃ￣ａｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｐｌａｎ ｏｆ ｄ鹞ｓｈａｐｅ ａｒｅ ｄｉ￣ｕｓｓｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｍａｏｅｓ ｆｏｒ ｓｋｎｉｔａｒ ｗｏｒｋｓ． Ｋｅｙｗａｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｈｏｌｌｏｗ ｐｌａｔｅ ｂｅａｍ，ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ，ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ 收稿日期：２００６—０７—２５ 作者简介：张￣（１９８０一），男，重庆交通大学土木建筑学院硕士研究生，重庆４０００７４ 魏建明（１９６６一），男，硕导，副教授，重庆交通大学土木建筑学院，重庆４０００７４
