高速公路路面工程：沥青和水泥混凝土路面对舒适行车的影响

高速公路承担的交通量大、行车速度高，轮胎与路面磨损剧烈。路面的力学强度、耐磨程度、水和温度稳定性、使用寿命和养护难易以及摩阻系数的大小，都是需注意的研究课题。目前世界各国高速公路采用的路面类型，一为沥青混凝土路面，一为水泥混凝土路面。高速公路采用沥青混凝土路面最多的国家是日本、德国和法国，都在70%以上。日本只在隧道、收费站、停车场采用水泥混凝土路面；德、法两国水泥混凝土路面约占30%。美国州际高速公路中东部各州沥青混凝土路面偏多，西部各州则水泥混凝土路面偏多，全美国沥青混凝土路面多于水泥混凝土路面。近年来受“石油危机”的影响，不少国家认为，从长远考虑，水泥混凝土路面效益比沥青混凝土路面要高；因此，前者被许多国家的高速公路所选用。

1.沥青混凝土路面

近几十年来，随着世界性的石油开采和石油加工工业的蓬勃发展，使路用沥青的产量大量增加。沥青混凝土路面具有造价低、路面连续性好（无接缝）、施工完毕即可开放通车，又有很好的平整度及损坏后便于局部修补等优点，再加上技术进步使沥青混凝土路面的使用寿命逐渐延长，路面摩阻系数也逐渐趋向稳定，在使用品质上，已能与水泥混凝土路面相匹敌。

当前各国高速公路的沥青混凝土路面结构，多数采用多层次组合。其中面层一般采用热拌热铺沥青混凝土，用耐磨和摩阻系数高的坚硬砂石做骨料；沥青用量偏多，厚度不等，一般为3～7cm。联结层多采用沥青碎（砾）石混合料，厚度4～9cm，沥青含量较少，基层采用沥青处治碎（砾）石、沥青贯入碎（砾）石、水泥处治砂砾料、低标号贫水泥混凝土，厚度采用15～20cm。底基层一般为10～30cm厚的沥青、水泥或石灰稳定土，或者采用级配碎（砾）石或矿渣。最下面的垫层则采用15～30cm厚的天然砂砾或矿渣。路面结构层分别按照土基的强度采用相应的厚度，总厚度大约变化在50～100cm之间。

前几年，美国、法国等一些国家，在高速公路上试用全厚式单层沥青混凝土路面，代替多层次的路面结构；总厚度为30～40cm，一次摊铺，随即用20t重的振动式压路机压实。这一类型路面的优点是施工简便，沥青结构层厚度大，储热量也大，可以进行长时间反复碾压，使其自身结构及层间接触面密实，其柔性、耐久性和抗冻能力比较好。此外，沥青产量随石油产量的减少而减少，材料来源不稳定，价格也不断上涨，许多路面专家对其经济合理性持有不同看法。一般认为从土基到面层的多层次路面结构，力学强度递减符合客观规律。我国高速公路的沥青路面设计，也都采取多层次路面结构。

关于沥青混凝土路面施工工艺，各国都大同小异。德国认为摊铺式沥青混凝土路面耐久性比较好，常采用这种类型的路面面层；英国常采用热压式沥青混凝土路面面层，日本则采用联合式摊铺机铺筑沥青混凝土路面。此外，各国对沥青混凝土路面的平整度要求很高，以保证汽车高速行驶时不颠簸，这样对行车舒适性可取得比较好的效果。(www.xing528.com)

2.水泥混凝土路面

水泥混凝土路面有许多优点，在20世纪60年代以前，曾广泛地被世界各国的高速公路所采用。但是，由于它的接缝太多及接缝处的平整度处理得不够完善，以致严重影响高速行车的舒适，成为路面工程中的棘手问题。现在普遍将水泥混凝土路面的胀缝与缩缝采用不同的方法处理。缩缝多采用切缝机在混凝土终凝后成缝，缩缝间距为4～6m，并使缩缝与路中线呈1∶6的斜交（约80°），以消除等距离缩缝使车轮产生周期性的跳动，同时，由于左侧与右侧车轮分别跳动而减轻汽车在跳动时的颠簸。在工程上，可减轻在高温季节因路面板膨胀而产生的拱胀作用；对于水泥混凝土路面的胀缝，各国都趋向于少设，在高温季节施工的较厚的混凝土板，一般只在桥涵端头、平曲线起点和终点、较陡纵坡的变坡点以及交叉路口等处必须设置胀缝，此外不增设，因而有利于对胀缝的施工处理，减少行车在胀缝上跳动的次数。

水泥混凝土路面板一般厚24cm左右，最厚达到30cm。从行车道横断面看，厚薄不等，内侧车道通行轻型小客车则可薄些，外侧车道通行重型载重车则可厚些。在伸缩缝处，可加设钢筋作传力杆。

水泥混凝土路面的路基结构，愈来愈受到人们的重视。许多国家主张用低标号水泥混凝土作基层，借以相对减少面层高标号水泥混凝土的厚度，在工程经济上也许更为合理。另外，许多国家采用水泥处治砂砾或水泥稳定土作基层或底基层，也有一些国家采用沥青或石灰处治砂砾作基层。基层厚度平均为15～20cm。法国等少数国家，在土基强度足够的前提下，仅采用5～6cm厚的沥青混凝土作基层。

高速公路的水泥混凝土路面，大多数国家用2～3 cm的沥青砂平整表面，使之取得类似沥青混凝土路面的行车效果。