市政道路瀝青路面的設(shè)計(jì)問題與解決對策

陳 喆

（福建東南設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，福建三明 365000）

在市政道路工程中，瀝青混凝土路面是應(yīng)用最廣泛的路面，瀝青混凝土路面在建設(shè)、運(yùn)行及保養(yǎng)中具備非常大的優(yōu)勢，在城市建設(shè)中已經(jīng)成為市政工程項(xiàng)目優(yōu)先選擇的路面結(jié)構(gòu)，但是其仍會出現(xiàn)較多種類的病害。在道路設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對設(shè)計(jì)路段的交通量進(jìn)行具體的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，明確路面所需要承載的荷載；針對路面的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出方案，對瀝青路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘查；針對路面結(jié)構(gòu)層的組合、施工所需的材料，設(shè)計(jì)前進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查；基層設(shè)計(jì)所需的材料應(yīng)具有一定針對性；路面結(jié)構(gòu)層的厚度不能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定，路面層間的連接不緊密會導(dǎo)致路面整體性受到嚴(yán)重的影響，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工。

1 工程概況

本工程位于三明市梅列區(qū)北部城市的副中心，北距沙縣僅20 km，是發(fā)展集商業(yè)金融、行政辦公、生活居住等功能為一體的多樣化新城。

片區(qū)規(guī)劃總面積約2.76 km2，北面被江濱路（G205）環(huán)繞與沙溪河隔開，西側(cè)為城市主干道，東邊為城市干道-規(guī)劃三路作為G205改線預(yù)留通道，中心城市快速通道、新市北路在區(qū)內(nèi)十字交叉形成區(qū)內(nèi)主路網(wǎng)骨架，片區(qū)內(nèi)另有規(guī)劃二路、三路、四路等城市主、次干道、支路；規(guī)劃三路往北與規(guī)劃四路、五路、鳳凰湖路交叉，終于規(guī)劃三路與快速通道的交叉點(diǎn)，規(guī)劃四路分為B、C兩段，規(guī)劃四路B段南起規(guī)劃三路，終點(diǎn)接入規(guī)劃五路，規(guī)劃四路C段南起規(guī)劃五路，終點(diǎn)接入快速通道，規(guī)劃五路西起碧桂園別墅紅線外，往東與規(guī)劃四路交叉，終點(diǎn)接入規(guī)劃三路，鳳凰湖路西起于規(guī)劃四路，終點(diǎn)接入規(guī)劃三路。

2 瀝青路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 瀝青路面的平面設(shè)計(jì)

市政道路的平面設(shè)計(jì)是道路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最主要的內(nèi)容之一，直觀、全面、準(zhǔn)確都反映城市整體路網(wǎng)和范圍，包含各個道路的平面位置、斷面寬度、控制坐標(biāo)以及車道等情況。平面設(shè)計(jì)要求符合實(shí)際設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，處理好規(guī)劃道路與周邊建筑場地的銜接關(guān)系，并融入道路美學(xué)，要求線形優(yōu)美、平縱組合適宜，滿足道路各項(xiàng)指標(biāo)，滿足長期發(fā)展需要。

在本次設(shè)計(jì)中城市次干路規(guī)劃三路、規(guī)劃五路紅線寬度分別為24.5、20 m，設(shè)計(jì)車速為30 km/h。

在規(guī)劃三路A1+078.359處設(shè)置半徑為800 m的圓曲線，在規(guī)劃五路D0+153.687設(shè)置半徑為500 m的圓曲線，全線不設(shè)置超高加寬；小區(qū)路規(guī)劃四路B段紅線寬度20 m，設(shè)計(jì)車速20 km/h，在B0+141.281、B0+434.834、B0+571.367處各設(shè)置半徑為300、150、210 m的圓曲線，全線不設(shè)置超高加寬；城市支路規(guī)劃四路C段、鳳凰湖路紅線寬為20 m，設(shè)計(jì)車速分別為30、20 km/h，在規(guī)劃四路C段C0+091.138、C0+359.138、C0+568.814以及C0+729.58處，各設(shè)置半徑為570、400、255、300 m的圓曲線，在鳳凰湖路E0+163處設(shè)置半徑為255 m的圓曲線，道路全線不設(shè)置超高加寬。

市政道路縱橫斷面設(shè)計(jì)，需要保證通行能力和車輛的安全、通暢和舒適，充分發(fā)揮道路綠化帶的重要作用，與市政道路的特點(diǎn)和性質(zhì)充分結(jié)合，與道路兩側(cè)的建筑物和自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。本次道路的縱斷面按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)考慮了縱斷坡長及坡度、規(guī)劃交叉點(diǎn)的豎向設(shè)計(jì)高程、交叉路的現(xiàn)有高程及規(guī)劃建筑地塊的高程、沿線水系及道路排水的流向、規(guī)劃管線重力流的流向。綜合考慮市政道路造價、減少噪聲、綠化遮陰、行車速度、行車寬度、交通安全以及道路等級等多方面因素。

2.2 瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，應(yīng)對施工區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘察和環(huán)境、氣候、水文狀況進(jìn)行調(diào)查，要求在設(shè)計(jì)年限內(nèi)具有足夠的承載力、耐久性、舒適性、安全性，綜合考慮相關(guān)因素，依據(jù)因地制宜、合理選材、方便施工、質(zhì)量可靠、節(jié)約投資等基求，選擇出最適合的瀝青道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

根據(jù)相關(guān)的規(guī)范確定路基與路面的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)以及必要的使用性能；根據(jù)路面實(shí)際，擬定路面結(jié)構(gòu)的組合方案，且結(jié)構(gòu)層應(yīng)按照其路面自上而下逐層安排，同時還要選擇層間的模量比[1]。

由于瀝青路面的車轍等病害多少路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的，因此應(yīng)高度重視路面的各個結(jié)構(gòu)層，抗壓強(qiáng)度和交通量也是路面結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。對路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，使基層底面的最大拉應(yīng)力等于該結(jié)構(gòu)層容許的拉應(yīng)力，確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

本次路面選用水泥穩(wěn)定碎石做基層，規(guī)劃三路、五路路面使用年限為15年，交通量等級為中等交通，規(guī)劃四路及鳳凰湖路路面使用年限為10年，交通等級為輕交通。

2.3 機(jī)動車道路面結(jié)構(gòu)布置形式

（1）新建路面。

適用于鳳凰湖路、規(guī)劃四路C段C0+040～C0+727、規(guī)劃五路D0+203.197～D0+420。

①SMA-13（改性I-D級）上面層4 cm；

②AC-16C（70號）中面層5 cm；

③AC-25C（70號）下面層7 cm；

④ES-2型稀漿封層0.6 cm；

⑤6%水泥穩(wěn)定碎石基層20 cm；

（2）素土壓實(shí)。

路基頂面壓實(shí)度≥94%（重型標(biāo)準(zhǔn)），Eo≥30 MPa。

（3）舊水泥路面加鋪瀝青。

規(guī)劃三路A0+000～A1+330、規(guī)劃四路B0+000696.155。

①SMA-13（改性Ⅰ-D級）上面層4 cm；

②7～10 cmAC-25C（70號）；

③SBC改性瀝青防水卷材；

④黏層油0.6～0.8 kg/m2；

⑤現(xiàn)狀水泥砼路面打毛。

知識是由圍繞著關(guān)鍵概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)所組成，它包括事實(shí)、概念、概括化以及有關(guān)的價值、意向、過程知識、條件知識等，學(xué)習(xí)可以從網(wǎng)絡(luò)的任何部分進(jìn)入或開始。傳統(tǒng)的教學(xué)活動往往有嚴(yán)格的直線型層級。

2.4 瀝青路面的材料設(shè)計(jì)

瀝青混凝土是一種較為復(fù)雜的施工材料，礦料的級配以及質(zhì)量是瀝青路面的重要因素，因此對材料進(jìn)行設(shè)計(jì)時，應(yīng)確保進(jìn)場的材料的質(zhì)量，現(xiàn)階段城市道路面層材料主要選擇SMA、AC-C、OGFC瀝青混合料[2-3]。

作為設(shè)計(jì)人員應(yīng)對材料進(jìn)行詳盡調(diào)查，并提出材料的基本要求：

（1）把握級配范圍、篩孔分級、顆粒形狀及加工方法，在此基礎(chǔ)上開展合理的級配設(shè)計(jì)工作，為道路施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）首先對下部進(jìn)行軟基處理，保證路基整體穩(wěn)定性，基層采用半剛性基層材料，即水泥穩(wěn)定碎石基層穩(wěn)定材料，面層材料需要具備較大的構(gòu)造深度，一般情況下面層材料應(yīng)采用SMA、AC等瀝青混合料，使路面面層具有足夠的強(qiáng)度和擴(kuò)散荷載的能力和抗水能力。

選用SMA-13（改性Ⅰ-D級），Ds≥1 500 次/mm；AC-16C（改性Ⅲ-D級）中面層、AC-25C（70號）下面層，Ds≥1 000次/mm。

瀝青混合料的壓實(shí)度不小于95%，瀝青路面還要注意層間的整體黏結(jié)性，在基層與面層之間設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層或防水黏結(jié)層，可以保證路面的完整性，延長道路的使用壽命。

2.5 瀝青路面的排水設(shè)計(jì)

水害是道路破壞的最主要病害之一，城市道路路面的排水設(shè)計(jì)非常重要，本次道路綜合考慮路基排水設(shè)計(jì)、路面排水設(shè)計(jì)以及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)排水設(shè)計(jì)等，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)合理選擇排水方案，形成完整的排水系統(tǒng)，保證路基路面的穩(wěn)定。

車行道較寬時，可以設(shè)計(jì)采用雙坡排水，即在道路兩側(cè)設(shè)置雨水口；道路較窄時，可采用單坡排水，路基以上、路面結(jié)構(gòu)以下設(shè)置排水墊層。還可以將乳化瀝青下封層設(shè)置在路面面層和基層之間，起到防水、隔水的作用，及時將通過縫隙向下滲入的水分沿封層表面向道路兩側(cè)排走，有效地減少地表水在表面的徑流時間，保障車輛行駛安全[4]。

2.6 城市道路瀝青路面平整度

影響城市道路瀝青路面平整度的因素較多，良好的級配、合理的瀝青用量可以有效保證路面的使用壽命，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中瀝青面層混合料配合比設(shè)計(jì)至關(guān)重要，本次道路配合比設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制粗集料的最大粒徑和用量，實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制制度，使得設(shè)計(jì)的成果得到良好體現(xiàn)。

3 城市道路瀝青路面裂縫

瀝青路面開裂的主要原因有兩種，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫，通過合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算，可以滿足瀝青路面強(qiáng)度和承載能力要求，基層材料的抗拉強(qiáng)度大于基層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，基本解決荷載型裂縫產(chǎn)生的問題。

（1）進(jìn)行半剛性路面設(shè)計(jì)時，選擇合適的道路材料和面層材料，應(yīng)選用干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料作為基層，瀝青面層厚度要確保半剛性基層在使用期間不會產(chǎn)生干縮裂縫和溫縮裂縫。

（2）選擇低稠度、高延度的優(yōu)質(zhì)瀝青，在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，優(yōu)先選用針入度較大的瀝青作為瀝青面層，在缺少優(yōu)質(zhì)瀝青的情況下，應(yīng)采取改善瀝青性質(zhì)的措施，設(shè)置應(yīng)力吸收層。

4 結(jié)語

綜上所述，本工程竣工經(jīng)驗(yàn)收合格后，已安全使用了近兩年，說明本次道路耐久抗壓、平整安全，行車順暢，作為道路設(shè)計(jì)師應(yīng)不斷提升專業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，選用造價低、施工便利、具有景觀效果的道路形式，使市政道路有利于城市交通，美化城市環(huán)境和生態(tài)，提高城市居民生產(chǎn)和生活質(zhì)量，為城市可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。