畢業(yè)論文---瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性分析

1、<p>　　本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）</p><p>　　題 目：瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性分析</p><p>　　學(xué)習(xí)中心： 福建漳浦奧鵬學(xué)習(xí)中心 </p><p>　　層 次： 專升本　　 </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><

2、;p>　　年 級(jí)： 2009年 秋 季 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué) 生： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成日期： 2011 年 8 月 28 日&l

3、t;/p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　瀝青路面使用性能和耐久性受多方面因素的影響，故本文對(duì)影響瀝青路面耐久性的相關(guān)因素進(jìn)行了一般性的歸類與分析，重點(diǎn)從瀝青混合料類型、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)、瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式、瀝青質(zhì)量、施工工藝以及實(shí)際交通條件等內(nèi)部因素和外部因素兩方面分析了防治瀝青路面早期病害的對(duì)策 ，以提高瀝青路面耐久性。同時(shí)針對(duì)影響瀝青路

4、面耐久性的相關(guān)因素列舉了一些對(duì)提高瀝青路面使用壽命較有效的改善措施，如：對(duì)瀝青混合料進(jìn)行改性處理、優(yōu)化瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)等等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：路面耐久性；疾勞破壞；瀝青改性</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要I</b></p><

5、p><b>　　引言1</b></p><p><b>　　1緒論2</b></p><p>　　1.1 問(wèn)題的提出2</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研

6、究現(xiàn)狀3</p><p>　　1.3 本課題技術(shù)路線與研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容4</p><p>　　1.3.2 技術(shù)路線4</p><p>　　2 瀝青路面耐久性影響因素5</p><p>　　2.1 影響瀝青路面耐久性的內(nèi)部因素5</p><

7、p>　　2.1.1 瀝青質(zhì)量5</p><p>　　2.1.2 礦料質(zhì)量5</p><p>　　2.1.3 混合料配合比6</p><p>　　2.1.4 施工質(zhì)量7</p><p>　　2.2 影響瀝青路面耐久性的外部因素9</p><p>　　2.2.1 溫度變化9</p>

8、<p>　　2.2.2 疲勞破壞10</p><p>　　2.2.3 水損害10</p><p>　　2.2.4 瀝青老化10</p><p>　　3 瀝青路面耐久性能改善措施11</p><p>　　3.1 瀝青混合料的改性11</p><p>　　3.1.1 物理改性11<

9、;/p><p>　　3.1.2 化學(xué)改性12</p><p>　　3.2 優(yōu)化混合料的配合比設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.3 其它工藝12</p><p>　　3.3.1 熱瀝青處理法13</p><p>　　3.3.2 摻入水溶性微劑13</p><p>　　3.3.3

10、瀝青道路基層封閉快速施工13</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　瀝青路面以其連續(xù)性好、行車平穩(wěn)舒適、開(kāi)放交通早及維修方便等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)得到廣泛應(yīng)用，但隨著交通流量的增大、車輛的大型化及重載、超載等情況的出現(xiàn)，傳統(tǒng)路面已難負(fù)重任，許多公路瀝青路面

11、建成不久，各種病害也隨之而來(lái)。同事道路建設(shè)投資規(guī)模巨大，占用材料和土地的數(shù)量多，廢棄的道路短時(shí)間內(nèi)很難恢復(fù)或改變。我國(guó)尚不夠發(fā)達(dá)，從節(jié)約成，本提高經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，對(duì)于瀝青路面的設(shè)計(jì)就尤為重要。而瀝青路面耐久性直接影響瀝青路面的使用壽命及使用性能，是決定瀝青路面工程壽命周期成本的關(guān)鍵因素，故對(duì)瀝青耐久性的研究有著重要意義。</p><p><b>　　1緒論</b></p>&

12、lt;p>　　1.1 問(wèn)題的提出</p><p>　　在高速公路的路面結(jié)構(gòu)中，瀝青路面以其連續(xù)性好、行車平穩(wěn)舒適、抗震性好、噪音小及維修方便等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。雖然我國(guó)瀝青路面修筑水平取得了長(zhǎng)足的提高，但是不少高速公路的瀝青路面使用不久就出現(xiàn)了各種早期病害。例如：炎熱夏季在重載作用下形成車轍、推擠、擁包、波浪等永久性變形；在雨季及春融季節(jié)形成坑槽、松散、剝落、麻面等水損壞；路表抗滑性能的迅速下降以及局部

13、龜裂等路面病害都在一些高速公路中陸續(xù)出現(xiàn)。對(duì)此，路面使用壽命受到普遍關(guān)注。</p><p>　　隨著公路建設(shè)的發(fā)展，交通量及交通荷載的增加，瀝青路面在車輛荷載作用下的疲勞破壞也成為瀝青路面的主要破壞形式之一。瀝青混合料的疲勞壽命直接影響瀝青路面的使用壽命及使用性能，是決定瀝青路面工程壽命周期成本的關(guān)鍵因素。</p><p>　　瀝青路面應(yīng)具有抵抗溫度、陽(yáng)光、空氣和水等各種因素綜合作用的能力

14、，即在這些因素作用下路面使用性能不至于很快惡化。當(dāng)瀝青路面抵抗溫度、陽(yáng)光、空氣作用的能力較差時(shí)，瀝青路面易失去粘性、變脆，在行車荷載和其它因素的作用下混合料內(nèi)聚力消失，乃至于瀝青與礦料脫離，使路面松散破壞。因此，瀝青路面抵抗各種人為或天然因素作用的能力(即抗老化能力)，也是影響瀝青路面使用壽命的重要方面。</p><p>　　瀝青路面的使用壽命取決于瀝青混合料的耐久性，瀝青混合料的耐久性包括瀝青在各種因素交互時(shí)作

15、用的抗老化性質(zhì)、混合料的抗水損害能力和汽車荷載及溫度變化反復(fù)作用下的耐疲勞性能。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　為了保持混合料的溫度均勻性，減少離析，國(guó)外近幾年應(yīng)用了再拌轉(zhuǎn)輸車。為了避免因碾壓引起的裂縫，在CFF(即固結(jié)-液體流)模型下，研制了HPAC碾壓設(shè)備。在材料方面，高等級(jí)瀝青

16、路面大量使用了改性瀝青，很多工程還在瀝青混凝土中摻加了博尼維(Bonifibe)和德萊尼特(Delinite)等加強(qiáng)纖維。交通的發(fā)展同樣帶來(lái)了新問(wèn)題，尤其是在歐洲，歐洲共同體已考慮容許放寬軸重限制，提高軸載，路面的損壞問(wèn)題將更加嚴(yán)重。</p><p>　　第一條用瀝青鋪裝的路面約在公元前600年在巴比倫出現(xiàn)，但這種技藝不久失傳了，一直到19世紀(jì)，人們采用瀝青來(lái)修路。1835年在巴黎首先用瀝青鋪筑人行道路面，約20

17、年后，巴黎出現(xiàn)了碾壓瀝青路面，后來(lái)在全世界獲得了廣泛推廣。中國(guó)上海在20世紀(jì)20年代開(kāi)始鋪設(shè)瀝青路面。1949年以后隨著中國(guó)自產(chǎn)路用瀝青材料工業(yè)的發(fā)展，瀝青路面已廣泛應(yīng)用于城市道路和公路干線，成為目前中國(guó)鋪筑面積最多的一種高級(jí)路面對(duì)瀝青混合料瀝青路面耐久性的研究始于上世紀(jì)，迄今已有半個(gè)多世紀(jì)，是瀝青路面各種研究中最受關(guān)注、研究投入最多的課題之一。迄今，對(duì)瀝青路面耐久性已進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，取得了深入的認(rèn)識(shí)。1987～1992年期間曾美

18、國(guó)開(kāi)展了公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃項(xiàng)目，意圖對(duì)瀝青和瀝青混合料進(jìn)行深入研究，以制定與使用性能相關(guān)聯(lián)的瀝青和瀝青混合料技術(shù)規(guī)范。</p><p>　　1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀</p><p>　　到2001年底，我國(guó)高速公路通車?yán)锍坛^(guò)了19000km，列世界第二。與此同時(shí)，我國(guó)的瀝青路面(以下稱路面)技術(shù)有了很大發(fā)展，路面質(zhì)量也有了極大的提高。在設(shè)計(jì)方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有限元理論也引入

19、了路面結(jié)構(gòu)計(jì)算，同時(shí)還引入了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的分析，極大地提高了路面設(shè)計(jì)的效率和可靠性。在施工方面，拌和設(shè)備趨于大型化的趨勢(shì)，有些項(xiàng)目引進(jìn)了320t/h的拌和樓；攤鋪機(jī)發(fā)展成全液壓電腦自動(dòng)化控制(如ABG525)；碾壓設(shè)備有重型化的趨勢(shì)，輪胎壓路機(jī)自重超過(guò)了26t，單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)逐步被雙鋼輪雙驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)所取代，自重也趨于重型化[1]。</p><p>　　然而我國(guó)瀝青混凝土路面的歷史還很短，僅在10多年前，我國(guó)的

20、瀝青路面尚以表面處治、貫人式路面及瀝青碎石路面為主要形式。隨著高等級(jí)公路建設(shè)的發(fā)展，瀝青混凝土路面一躍而成為瀝青路面的主要形式。但是，新的問(wèn)題接踵而來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展而帶來(lái)的交通量迅速增長(zhǎng)、車輛大型化、超載嚴(yán)重，車輛渠道化等，使瀝青混凝上路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。許多高速公路瀝青路面建成不久就不能適應(yīng)交通的需要，早期破壞的情況時(shí)有發(fā)生。</p><p>　　與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)對(duì)瀝青混合料改性技術(shù)的研究起步較晚。對(duì)半剛性

21、瀝青路面而言，基層剛度大，在車輛荷載作用下半剛性材料層是不可壓縮的。因此，通過(guò)厚的半剛性材料層作用在土基頂面的壓應(yīng)力很小，不會(huì)引起土基的壓應(yīng)變并反應(yīng)到路表面上，當(dāng)然其前提條件是基層質(zhì)量要好，所以半剛性路面的抗破損能力主要取決于面層結(jié)構(gòu)與材料的合理設(shè)計(jì)。然而目前國(guó)內(nèi)對(duì)瀝青路面的抗破損研究的成效不是很大，這主要是因?yàn)榇罅垦芯恐饕性诿鎸踊旌狭线@方面。因?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論是建立在彈性層狀體系理論基礎(chǔ)上采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層

22、彈性層狀體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，以設(shè)計(jì)年限內(nèi)的換算當(dāng)量軸載作為交通量指標(biāo)，按照路面損傷等效的原理確定容許彎沉和破壞應(yīng)力，利用疲勞破壞的模式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層厚度，對(duì)瀝青混凝土面層和整體性材料的基層、底基層應(yīng)進(jìn)行層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算。盡管在混合料設(shè)計(jì)上做了很多嘗試，因其設(shè)計(jì)理念不是從路面產(chǎn)生破損原因和如何抗破損出發(fā)，為此效果不明顯?；旌狭显O(shè)計(jì)很重要，忽視了路面本身的力學(xué)特性而孤立地從材料入手，往往會(huì)事倍功半，針對(duì)我國(guó)半剛性瀝青

23、路面出現(xiàn)的這些問(wèn)題，并對(duì)比國(guó)外高速公路路面結(jié)構(gòu)和實(shí)際使用情況</p><p>　　1.3 本課題技術(shù)路線與研究?jī)?nèi)容</p><p>　　1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，車輛大型化、重載超載、交通大流量及渠化交通等逐漸成為現(xiàn)代交通的必然趨勢(shì)和鮮明特點(diǎn)。公路使用條件變得日益苛刻，許多公路瀝青路面建成不久，各種病害也隨之而來(lái)

24、，傳統(tǒng)路面已難負(fù)重任，開(kāi)裂、車轍、坑槽及溫縮等早期破壞情況也時(shí)有發(fā)生。瀝青路面耐久性直接影響瀝青路面的使用壽命及使用性能，是決定瀝青路面工程壽命周期成本的關(guān)鍵因素。因而延長(zhǎng)使用壽命即提高瀝青混合料的路用性能，提高瀝青路面在其服役期內(nèi)的使用品質(zhì)，顯得尤為重要。本文主要從影響瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性的內(nèi)部及外部?jī)煞矫嬉蛩剡M(jìn)行研究分析，從而總結(jié)出一套對(duì)提高瀝青路用性能切實(shí)可行的方法。</p><p>　　1.3.2 技術(shù)路

25、線</p><p>　　對(duì)于這一課題的研究本文主要通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、調(diào)研以及試驗(yàn)等手段對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)的耐久性進(jìn)行研究探索。分析了瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。材料、混合料配合比以及施工過(guò)程對(duì)路面結(jié)構(gòu)耐久性能的影響。</p><p>　　2 瀝青路面耐久性影響因素</p><p>　　2.1 影響瀝青路面耐久性的內(nèi)部因素</p><p>　　2.1.1

26、 瀝青質(zhì)量</p><p>　　瀝青是由不同分子量的碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘傺苌锝M成的黑褐色復(fù)雜混合物，呈液態(tài)、半固態(tài)或固態(tài)，是一種防水防潮和防腐的有機(jī)膠凝材料。瀝青質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著瀝青路面的使用性能。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，交通大流量、車輛大型化、重載超載及渠化交通等逐漸成為現(xiàn)代交通的鮮明特點(diǎn)和必然趨勢(shì)。全球氣候的持續(xù)變暖，公路使用條件變得日益苛刻，一般瀝青材料的品質(zhì)已不能滿足更重交通的瀝青路面結(jié)

27、構(gòu)的需要，從大量路面結(jié)構(gòu)損壞原因的調(diào)查分析來(lái)看，路用瀝青品質(zhì)不良是其主要原因之一。路用瀝青要求做到夏天不軟化，冬天不發(fā)脆，能抵抗水、冰、鹽類的侵蝕和行車的破壞作用。大多瀝青道路往往路面表層結(jié)構(gòu)在遠(yuǎn)小于其使用壽命的年限內(nèi)便出現(xiàn)損壞，其原由于國(guó)內(nèi)石油品質(zhì)及瀝青煉制工藝流程的特點(diǎn)，含蠟量高、延度小，溫度敏感性強(qiáng)。瀝青粘度低，勁度低，抗車轍能力弱；瀝青含蠟量高，會(huì)出現(xiàn)橫向裂縫；溫度敏感性高的瀝青路面易開(kāi)裂。</p><p&g

28、t;　　2.1.2 礦料質(zhì)量</p><p>　　從高溫抗永久形變能力來(lái)說(shuō)，首先要使用質(zhì)量好的礦料，其次要有能形成骨架-密實(shí)結(jié)構(gòu)的礦料級(jí)配，在此前提下，再使用高溫粘度大的瀝青，才能使瀝青混凝土具有較高的高溫抗永久形變能力。因此，礦料質(zhì)量和礦料級(jí)配是最關(guān)鍵的因素。</p><p>　　從泛油來(lái)說(shuō)，主要是瀝青用量和瀝青混凝土的現(xiàn)場(chǎng)空隙率問(wèn)題。也可以說(shuō)主要是礦料級(jí)配和確定合適瀝青用量問(wèn)題而不是

29、瀝青質(zhì)量問(wèn)題，在合適瀝青用量的前提下，密實(shí)式級(jí)配瀝青混凝土在室內(nèi)的空隙率小于4%，在現(xiàn)場(chǎng)空隙率達(dá)到要求(如小于6%)的情況下，往往透水性小，不易產(chǎn)生水破壞；半開(kāi)級(jí)配和抗滑表層瀝青混擰土在室內(nèi)的空隙率為8%左右，現(xiàn)場(chǎng)空隙率為10%左右，水較易透入瀝青混凝土層并導(dǎo)致水破壞。其中最關(guān)鍵的因素，是礦料級(jí)配而不是瀝青。</p><p>　　瀝青混合料主要由礦料和瀝青兩大材料組成，密實(shí)瀝青混凝土通常包括礦料、瀝青和空氣3部分

30、，在用各自所占的體積百分比表示時(shí)，絕大部分是礦料體積率，約占83%～85%，瀝青體積率占10%～13%左右，空氣體積率(簡(jiǎn)稱空氣率)約占3%～4%。瀝青混凝土的各項(xiàng)物理力學(xué)性質(zhì)既與上述兩類材料有關(guān)，又與這3個(gè)體積率各自所占的比例有關(guān)。室內(nèi)外的試驗(yàn)和實(shí)際面層的使用經(jīng)驗(yàn)都證明，瀝青混凝土的實(shí)用性能和耐久性主要取決于礦料類型和質(zhì)量、礦料級(jí)配組成、瀝青混合料試件的試驗(yàn)方法、試件的技術(shù)指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)值等。瀝青是瀝青混凝土中必不可少的重要組成部分，但

31、瀝青絕不是決定瀝青混凝土物理-力學(xué)性質(zhì)的最關(guān)鍵因素。</p><p>　　在考慮材料對(duì)瀝青混合料的影響時(shí)，往往比較重視對(duì)瀝青的影響，而對(duì)集料的影響都重視不夠。而礦料質(zhì)量的好壞是瀝青路面早期破損的重要影響因素。要研究瀝青混合料的性能，礦料質(zhì)量差必然結(jié)果是混合料的質(zhì)量也差，故必要條件是保證集料的質(zhì)量，并結(jié)合考慮對(duì)礦料級(jí)配的控制。集料質(zhì)量差是目前公路建設(shè)中特別嚴(yán)重的問(wèn)題，突出的表現(xiàn)是粉塵多、材料臟、級(jí)配不規(guī)格及針片狀顆

32、粒含量高等，經(jīng)常不能達(dá)到規(guī)范要求，使用質(zhì)量差的集料，導(dǎo)致實(shí)際級(jí)配與配合比設(shè)計(jì)有很大的差距，離析嚴(yán)重，路面容易出現(xiàn)早期病害。故集料要符合下面要求：一是盡量采用粒徑較大、接近立方形、有尖銳棱角和粒糙表面的碎石且碎石含量較多的礦料，以加大瀝青混合料的內(nèi)摩阻力，增強(qiáng)礦料顆粒間的嵌鎖作用，阻止顆粒間的相互移動(dòng)，從而提高瀝青混合料的抗變形能力；二是盡量使用人工砂，控制圓形顆粒的天然砂的使用量。石屑的質(zhì)量必須符合規(guī)范要求，減小含泥量。人工砂具有尖銳棱

33、角、粗糙表面和良好的級(jí)配，能增加內(nèi)摩阻力，減少車轍，盡管人工砂有可能是酸性石料，但含粉量很少，與天然砂相比仍具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì) ；三是一定量的礦粉可減少起潤(rùn)滑作用的游離瀝青、減小瀝青膜的厚度、調(diào)整礦料的級(jí)配，尤其是滿足0.</p><p>　　2.1.3 混合料配合比</p><p>　　影響穩(wěn)定土強(qiáng)度和干縮量的主要因素是土類和穩(wěn)定劑量。不同的土類，如果施工配合比相同，其強(qiáng)度及強(qiáng)度增長(zhǎng)的速度

34、卻相差很大。一條路穿越不同的工程地質(zhì)單元，土的區(qū)域變異性很大，對(duì)應(yīng)不同類型的土，不能以1個(gè)穩(wěn)定劑量控制整條路的施工配合比。土的穩(wěn)定劑量不只是塑性指數(shù)Ip的函數(shù)，而是與Ip、級(jí)配、pH值、粘粒含量有關(guān)。在鹽堿地區(qū)，還與含鹽種類、含鹽量有關(guān)。黃泛平原區(qū)，Ip<10的土，水泥和石灰穩(wěn)定，7天標(biāo)養(yǎng)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為0.2～0.3MPa，碾壓難成型，不適宜水泥、石灰穩(wěn)定。Ip=10～13的土，外摻水泥2.5%～3%較適宜，多了就裂縫。河?xùn)|修了

35、一段水泥:石灰土=6:5的路段，該路段碾壓搓皮，橫裂嚴(yán)重，后改為10%～12%石灰土，外摻1.5%～2%的水泥，7天標(biāo)養(yǎng)強(qiáng)度為0.5MPa，橫裂就減少了。在此地區(qū)，以石灰、粉煤灰含量>25%的摻量穩(wěn)定粉砂土，是提高中、下基層板體性、強(qiáng)度、抗凍融的措施之一。其它地區(qū)，對(duì)Ip>18的粘質(zhì)土，以活性指數(shù)A(A=Ip/P0.002，P0.002是指土中<0.002mm粘粒含量，當(dāng)A>1.25時(shí)，含親水礦物蒙脫石、伊利石高

36、，土有膨脹性)判斷其脹縮性；施工碾壓時(shí)，嚴(yán)格控</p><p>　　2.1.4 施工質(zhì)量</p><p>　　提高路面質(zhì)量，攻克路面早期損壞頑癥，是一個(gè)“鏈條”工程，需要項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、施工、科研、養(yǎng)護(hù)管理等各環(huán)節(jié)、各部門(mén)的協(xié)作配合。哪一個(gè)環(huán)節(jié)的工作跟不上或者說(shuō)出了問(wèn)題，都容易引發(fā)早期破損。為此，要抓住以下幾個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。</p><p>　　(1)要切實(shí)處理好質(zhì)量

37、與速度的關(guān)系。各級(jí)交通主管部門(mén)和建設(shè)單位要把保證合理建設(shè)工期作為一件大事，寧可速度慢一些，也要把各環(huán)節(jié)的工作做精、做細(xì)、做好。設(shè)計(jì)單位要結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，路網(wǎng)情況和車輛超限超載等實(shí)際，深入分析變化規(guī)律，進(jìn)行路面厚度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。要正確理解規(guī)范中有關(guān)指標(biāo)的使用前提和適用條件，靈活運(yùn)用規(guī)范，避免照搬照抄項(xiàng)目設(shè)計(jì)。同時(shí)，改進(jìn)路面結(jié)構(gòu)、材料、排水等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。在瀝青及礦料質(zhì)量一定時(shí)，級(jí)配是影響瀝青混合料路用性能的主要因素，當(dāng)瀝青選定之后，應(yīng)根據(jù)

38、當(dāng)?shù)貧夂驐l件及交通狀況，設(shè)計(jì)或選擇能解決突出矛盾的礦料級(jí)配，確保混合料的路用性能。不過(guò)分追求某些結(jié)構(gòu)，例如透水面層，由于我國(guó)的高速公路沿線以及路面灰塵較多，更容易發(fā)生早期破壞。</p><p>　　(2)強(qiáng)化施工管理，提高工序控制的科學(xué)性。保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確，杜絕弄虛作假。特別是瀝青材料、砂石料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須做到抽樣合理，數(shù)據(jù)真實(shí)，保證瀝青路面材料的路用性能。</p><p>

39、　　試驗(yàn)資料應(yīng)正規(guī)而簡(jiǎn)單化，不應(yīng)過(guò)于繁瑣，否則，浪費(fèi)資源，試驗(yàn)檢測(cè)人員由于太忙，不能保證資料的正確性。對(duì)高路堤、軟基處理、填挖結(jié)合處、結(jié)構(gòu)物兩端填土等重點(diǎn)部位的施工須重點(diǎn)監(jiān)控，防止不均勻沉降而影響瀝青路面的使用性能。重視并協(xié)調(diào)高速公路瀝青路面的壓實(shí)度、均勻度、平整度和構(gòu)造深度等指標(biāo)，特別處理好平整度與壓實(shí)度的關(guān)系。施工單位要不斷提高施工人員的質(zhì)量意識(shí)和整體素質(zhì)，建立健全施工自檢體系，對(duì)于混合料拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓等各道工序均明確質(zhì)量目

40、標(biāo)，并落實(shí)到各道工序的施工責(zé)任人與自檢責(zé)任人，務(wù)必做到層層把關(guān)，分級(jí)負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求精心施工。要通過(guò)培訓(xùn)施工人員，使之掌握必要的施工工藝，正確使用材料；同時(shí)，還要善待一線人員，如果一線工人的工資老是被拖欠，他們的合法權(quán)益得不到保障，他們的積極性和責(zé)任心肯定大受影響。</p><p>　　(3)項(xiàng)目法人要增強(qiáng)質(zhì)量責(zé)任感，建設(shè)過(guò)程中要明確設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理等部門(mén)的職責(zé)和管理權(quán)限。監(jiān)理單位要認(rèn)真履行職責(zé)，對(duì)原材料、

41、拌和、攤鋪等影響質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)和工序要加強(qiáng)旁站和監(jiān)控，各級(jí)交通主管部門(mén)和公路養(yǎng)護(hù)管理單位，要重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，積極采用信息化管理手段，建立和完善高速公路路面管理系統(tǒng)，切實(shí)提高工作效率和科學(xué)化管理水平，制定和完善預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實(shí)施細(xì)則和管理辦法，加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)性收費(fèi)公路的監(jiān)督檢查，確保養(yǎng)護(hù)資金投入，做到早發(fā)現(xiàn)，早治理。</p><p>　　(4)加強(qiáng)科技工作。完善標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加快中外交流，提高設(shè)計(jì)水平。</p>

42、<p>　　(5)堅(jiān)持不懈做好治超工作。車輛超載對(duì)道路路面的危害是致命的。治超工作如有放松，治理不住，再好的路面質(zhì)量、再厚的路面結(jié)構(gòu)也抗不住碾壓。</p><p>　　(6)研究制定長(zhǎng)效質(zhì)量保證體系。要轉(zhuǎn)變重建輕養(yǎng)，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)科研、資金、技術(shù)投入，鼓勵(lì)探索路面設(shè)計(jì)施工總承包，逐步建立數(shù)據(jù)采集等道路管理養(yǎng)護(hù)體系。將瀝青路面科研工作與高速公路建設(shè)結(jié)合起來(lái)，特別是將利研結(jié)合在施工過(guò)程中，無(wú)疑將大大提高我國(guó)高速

43、公路瀝青路面的建設(shè)水平，有效防止出現(xiàn)早期破壞。將科研成果與實(shí)際工作結(jié)合起來(lái)，比如:①有科研人員提出了以黏附功作為瀝青與礦料粘附性的表征指標(biāo)，設(shè)計(jì)了以瀝青表面張力以及瀝青在礦料表面接觸面為基本參數(shù)的試驗(yàn)方法；最后對(duì)微觀分析和水煮試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，黏附功試驗(yàn)表征瀝青礦料黏附性是可行的，具有較高的實(shí)用價(jià)值和理論研究?jī)r(jià)值。②建議對(duì)瀝青路面的設(shè)計(jì)進(jìn)行完善，明確其適用于范圍，應(yīng)推廣采用組合式基層、柔性基層等其它路面結(jié)構(gòu)。③浸水馬歇爾試驗(yàn)

44、不宜作為瀝青混合料水損壞的評(píng)價(jià)方法，而黏豁附性試驗(yàn)和凍融襞裂試驗(yàn)的區(qū)分度和相關(guān)性都較好，這兩種試驗(yàn)比較適宜作為瀝青混合料水損壞的評(píng)價(jià)方法。④瀝青混合料高溫性能評(píng)價(jià)指標(biāo)動(dòng)穩(wěn)定度不能反映混合料在整個(gè)使用過(guò)程中的抗永久變形能力。針對(duì)這一缺陷，提出了動(dòng)抗壓強(qiáng)度指標(biāo)，綜合考慮了行車速率、累計(jì)變形量和最大永久變形量等因素對(duì)壓實(shí)瀝青混合</p><p>　　2.2 影響瀝青路面耐久性的外部因素</p><

45、p>　　2.2.1 溫度變化</p><p>　　溫度變化當(dāng)瀝青經(jīng)受低溫和溫度突變的綜合作用，其產(chǎn)生的應(yīng)變不能通過(guò)粘滯流動(dòng)得到松弛時(shí)就產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力超過(guò)瀝青抗拉強(qiáng)度時(shí)，就導(dǎo)致瀝青路面開(kāi)裂[2]。</p><p>　　（1）高溫影響。高溫對(duì)瀝青耐久性的影響是由于熱能加速瀝青分子的運(yùn)動(dòng)，施工加熱引起瀝青中輕質(zhì)油分揮發(fā)外，還能促進(jìn)瀝青化學(xué)反應(yīng)的加速，導(dǎo)致瀝青技術(shù)性能降低及瀝青質(zhì)量嚴(yán)重

46、劣化。溫度的升降與瀝青混合料的抗變形能力和強(qiáng)度成反比。溫度升高時(shí)瀝青的粘滯度降低，礦料之間的粘結(jié)力削弱，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。在車輛的重復(fù)荷載作用下在停車地點(diǎn)和行車變速的路段上路面發(fā)生累積變形，并且受到很大的水平作用力，大體上與垂直應(yīng)力相當(dāng)。若瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性不佳，路面則會(huì)產(chǎn)生較大的剪切變形，這就導(dǎo)致路面的破壞。嚴(yán)格控制瀝青用量，適當(dāng)提高瀝青材料的粘稠度，控制瀝青與具有活性的礦粉的比值，以改善瀝青與礦粉的相互作用；在混合料中增加粗集料含量

47、以降低空隙率，使粗集料形成空間骨架結(jié)構(gòu)，這兩種方法分別從提高粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力方面進(jìn)行改進(jìn)，從而提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。此外，使用改性的瀝青進(jìn)行混合料的拌和，也可以提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性，取得較滿意的效果。</p><p>　?。?）低溫影響。瀝青路面強(qiáng)度隨溫度而變化的幅度很大。氣溫急驟降溫時(shí)，則會(huì)在路面結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生溫度梯度，當(dāng)遇降溫則路面面層收縮，面層會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。力學(xué)角度分析，面層開(kāi)裂的原因?yàn)榇藭r(shí)的瀝青混

48、凝土強(qiáng)度小于拉應(yīng)力。往往瀝青路面損壞的開(kāi)始始于路面裂縫的出現(xiàn)，隨著低溫循環(huán)的影響，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，隨后雨水由裂縫滲入路面結(jié)構(gòu)，逐漸導(dǎo)致路面工作狀況惡化，則最終導(dǎo)致路面的使用性能受到較大影響。適當(dāng)增加面層的厚度可以減少部分裂縫的出現(xiàn)，使用對(duì)溫度敏感性低、稠度較低的瀝青，也可以減少部分裂縫的出現(xiàn)，但是以上方法均不能根治路面裂縫這種病害。</p><p>　　2.2.2 疲勞破壞</p><p&

49、gt;　　疲勞破壞疲勞破壞是瀝青混凝土路面在重復(fù)荷載作用下產(chǎn)生的，其原因?yàn)椋阂皇鞘┘拥暮奢d超過(guò)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；二是實(shí)際交通量超過(guò)了設(shè)計(jì)交通量；三是各結(jié)構(gòu)層承載能力的降低；四是環(huán)境因素引起的附加應(yīng)力，一般采用“勁度”表示瀝青混合料的疲勞性能指標(biāo)[3]。</p><p>　　2.2.3 水損害</p><p>　　水損害瀝青與礦料之間的粘結(jié)在潮濕的條件下會(huì)被削弱，而在荷載及水分的聯(lián)合作用下，

50、這種損壞會(huì)明顯加劇，水害會(huì)導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生車轍、剝落、泛油及局部的結(jié)構(gòu)性破壞。城市道路經(jīng)常性的灑水清潔路面會(huì)加速這種損害。</p><p>　　2.2.4 瀝青老化</p><p>　　瀝青老化在瀝青路面施工及使用過(guò)程中，由于瀝青輕組分的揮發(fā)，在空氣中的氧、光和熱的綜合作用下，隨著時(shí)間的推移，瀝青組分發(fā)生變化，硬度增大，導(dǎo)致路面瀝青性質(zhì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為老化[4]。</p>

51、;<p>　　3 瀝青路面耐久性能改善措施</p><p>　　3.1 瀝青混合料的改性</p><p>　　3.1.1 物理改性</p><p>　　土工合成材料是以人工合成的聚合物為原料制成各種類型產(chǎn)品，是巖土工程中應(yīng)用的合成材料的總稱。土工合成材料在道路路面工程中的應(yīng)用主要是減少或延緩反射裂縫的數(shù)量，減少瀝青路面的車轍，在半剛性基層瀝青路面

52、中還可以提高基層的疲勞壽命。應(yīng)用于加強(qiáng)瀝青路面的土工合成材料主要有平面網(wǎng)狀材料，主要包括塑料格柵、玻璃纖維格柵和土工織物。應(yīng)用玻纖網(wǎng)從機(jī)理上講，是利用材料的抗拉強(qiáng)度和抗拉模量阻止裂縫想路面延伸，因此要求其強(qiáng)度高、延伸率小。土工織物的抗拉強(qiáng)度一般較小，其主要起隔離作用，因此一般要求材料有一定的強(qiáng)度，同時(shí)延伸率控制在一定范圍內(nèi)。玻纖網(wǎng)和塑料格柵常用于減少瀝青路面車轍。在瀝青路面結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用是一種物理改性，由于瀝青混凝土集料能穿過(guò)格柵的網(wǎng)

53、狀結(jié)構(gòu)形成一個(gè)復(fù)合的力學(xué)嵌鎖體系，這種嵌鎖限制阻礙了集料的運(yùn)動(dòng)、位移，瀝青混合料可以得到更好的壓實(shí)，并能提高承載能力、傳荷能力，減少變形。塑料格柵是用高壓將聚乙烯壓成薄片，打出有規(guī)則圖案的網(wǎng)眼，再加熱控制拉伸成網(wǎng)格，因雜亂的長(zhǎng)鏈分子通過(guò)拉伸變得定向、有序，從而提高了聚合物的抗拉強(qiáng)度和彈性模量。具有高抗拉強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)。此外塑料格柵是整體形式的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，不存在</p><p>　　3.1.2 化學(xué)改性<

54、/p><p>　　通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變聚合物的物理、化學(xué)性質(zhì)的方法被稱之為化學(xué)改性。在瀝青材料中摻加高分子聚合物、樹(shù)脂、橡膠、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施被稱之為瀝青改性，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善制成的瀝青結(jié)合料。改性瀝青其機(jī)理有兩種，一是改變?yōu)r青化學(xué)組成，二是使改性劑均勻分布于瀝青中形成一定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。目前研究最多并應(yīng)用最廣的措施則是在瀝青材料中添加聚合物改性外摻

55、劑改善混合料的力學(xué)性能。瀝青混合料中摻入聚合物改性劑將使改性瀝青的粘稠性大大提高，因?yàn)榫酆衔锞哂斜葹r青高得多的粘度，從而瀝青混合料獲得了較高的抗流動(dòng)變形能力。以溫度穩(wěn)定性的改善為主要目標(biāo)，同時(shí)獲得高粘結(jié)力和較長(zhǎng)的耐久性，這是目前國(guó)外對(duì)改性瀝青的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，但改性瀝青并不是萬(wàn)能的，因?yàn)樵谑褂镁酆衔锔男詾r青獲得高溫耐流性的同時(shí)，其粘稠性增大、低溫柔性減小。一般熱穩(wěn)定性的改善比低溫性能的改善更易實(shí)現(xiàn)。針對(duì)瀝青的光氧化老化和熱氧化老化機(jī)理，

56、一般使用抗氧化劑、淬滅劑和光屏蔽劑對(duì)混合料進(jìn)行改性。根據(jù)分子吸附理論，當(dāng)瀝青與酸性石料接觸時(shí)分子間的作用力是范德華力的物理吸附，而并不能形成化學(xué)吸附，且這種分</p><p>　　3.2 優(yōu)化混合料的配合比設(shè)計(jì)</p><p>　　優(yōu)化混合料的配合比設(shè)計(jì)通過(guò)研究集料骨架的形成規(guī)律，以及骨架形成條件下細(xì)料的填充特性，探索密級(jí)配骨架密實(shí)狀態(tài)下的評(píng)價(jià)方法，分析了關(guān)鍵篩孔通過(guò)率和油石比對(duì)馬歇爾指

57、標(biāo)的影響規(guī)律，從而依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的技術(shù)要求，提出合理的優(yōu)化級(jí)配和油石比范圍，據(jù)此進(jìn)行了配合比設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)及工程驗(yàn)證。最終設(shè)計(jì)出一個(gè)施工可行、成本可控，基本路用性能兼顧的瀝青混合料配合比。適當(dāng)選擇級(jí)配方式和瀝青品種可改善瀝青路面某些方面的路面特性。</p><p><b>　　3.3 其它工藝</b></p><p>　　針對(duì)城市道路維修工程量小，要求

58、維修及時(shí)的特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)外有多種具針對(duì)性的維修工藝。</p><p>　　3.3.1 熱瀝青處理法</p><p>　　摻有機(jī)溶劑小修施工越來(lái)越多地采用熱瀝青處理法，此法包括清潔修理面，此法的操作為先澆灑熱瀝青（0.4～0.6kg/m2）在路面待修處，再攤鋪熱瀝青混合料并壓實(shí)。但這種方法并不能保證層與層間的粘結(jié)力，因?yàn)橛糜谡硨拥臑r青，在細(xì)微裂紋較差和潤(rùn)濕地面的不平整度的情況下，在修理面與

59、混合料間的粘結(jié)強(qiáng)度作用很低。在粘層瀝青澆灑前，摻入適量較小粘度的溶劑，能很好地潤(rùn)濕舊瀝青路面細(xì)微裂縫和表面的不平整度，這是摻有機(jī)溶劑的新方法。此方法在一定程度上消除老化對(duì)表面附著力的不良影響，有利于地面瀝青的局部再生作用。此施工工藝在前蘇聯(lián)曾被采用上述證明能較大程度的降低瀝青路面重修頻率，獲得較佳的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　3.3.2 摻入水溶性微劑</p><p>　　為處理潮濕

60、維修面，國(guó)外出現(xiàn)了采用水溶性微量劑作為粘結(jié)劑的方法，它包括：以水清潔潮濕面，并用含促凝劑和增塑劑的水溶性微量劑處理，再攤鋪熱瀝青混合料并壓實(shí)。屬于水溶性微量劑的有：脈醛樹(shù)脂、三聚氛甲胺甲醛樹(shù)脂、三聚氛胺脈醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂等[5]。</p><p>　　3.3.3 瀝青道路基層封閉快速施工</p><p>　　半剛性基層（semi-rigidtypebase）指的是用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土鋪筑的

61、能結(jié)成板體并具有一定抗彎強(qiáng)度的基層。典型的半剛性基層有水泥穩(wěn)定粒料基層和二灰碎石基層。隨著我國(guó)公路建設(shè)速度的不斷加快，瀝青混凝土路面成為主流，而瀝青混凝土面層的剛度小，荷載分布能力弱，需設(shè)基層作為半剛性瀝青路的主要承重層。因此，基層施工控制尤為重要，半剛性基層具有一定的強(qiáng)度、剛度和整體性，并且具有較好的水穩(wěn)性和抗凍性，而且可供穩(wěn)定的材料種類多，選擇面廣泛，在路面的使用過(guò)程中彈性變形較小，使用年限長(zhǎng)，承載能力高?；诎雱傂詾r青道路因其具有

62、優(yōu)良的性能和顯著的社會(huì)效益，在目前被越來(lái)越多地使用。作為一種新興的基層結(jié)構(gòu)，在日前廣為推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，其施工質(zhì)量的控制應(yīng)尤其應(yīng)得到足夠的重視。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉云波.如何提高高等級(jí)公路瀝青路面的使用性能和耐久性.黑龍江交通科技，2009，(9):96.</p><p>　　[2] 張

63、登良．瀝青路面[M]．北京：人民交通出版社，1998．</p><p>　　[3] 湯林新，劉治軍．高等級(jí)公路路面耐久性[M]．北京：人民交通出版社，1996．</p><p>　　[4] 鄧人慶，張麗華.改性瀝青與SMA路面新技術(shù)[J]．華東公路，1998（2）：63-65.</p><p>　　[5] 張大力，劉德福.淺談?dòng)绊憺r青路面耐久性的主要因素.2006(