市政道路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

錢(qián)征宇 楊瓊

摘要：市政道路工程對(duì)緩解城市交通壓力具有非常重要的作用，更為城市經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造了先決的條件，是城市的動(dòng)脈，基于此，市政道路在滿足通行需求下，更需展現(xiàn)城市面貌，提升其美觀性、行駛舒適性及維護(hù)便捷性。隨著時(shí)代的發(fā)展，瀝青路面在市政道路工程中應(yīng)用越來(lái)越成熟，成為了市政道路路面建設(shè)中的首選，但影響瀝青路面質(zhì)量的因素有很多，路基的穩(wěn)定性、基層材料的選擇、瀝青面層的骨料配比，以及施工過(guò)程中施工環(huán)境、施工工藝都會(huì)對(duì)柔性的瀝青路面質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。因此，需對(duì)瀝青路面整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，從而為人們的日常出行提供強(qiáng)有力的安全保障。

關(guān)鍵詞：市政道路工程? 瀝青路面? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)? 混合料配比

Structural Design and Analysis of Asphalt Pavement in Municipal Road Engineering

QIAN Zhengyu? YANG Qiong

（Hangzhou Municipal Engineering Group Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310000 China）

Abstract： Municipal road projects play a very important role in relieving urban traffic pressure， and create a prerequisite for the stable development of urban economy. They are the arteries of the city. Based on this， municipal roads need to show the appearance of the city and improve its Aesthetics， driving comfort and easy maintenance. With the development of the times， the application of asphalt pavement in municipal road engineering has become more and more mature， and it has become the first choice in municipal road pavement construction. However， there are many factors affecting the quality of asphalt pavement， such as the stability of roadbed， the choice of base material， The aggregate ratio of the surface layer， as well as the construction environment and construction process during the construction process will have a great impact on the quality of the flexible asphalt pavement. Therefore， the overall structure of the asphalt pavement needs to be reasonably designed to provide a strong safety guarantee for people's daily travel.

Key Words： Municipal road engineering; Asphalt pavement; Structure design;Mixture ratio

對(duì)市政道路瀝青路面工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)展開(kāi)研究，可以切實(shí)提升市政道路瀝青路面工程的品質(zhì)，提高路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

1 強(qiáng)化市政道路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

隨著路面車(chē)輛的數(shù)量持續(xù)增加，市政道路所面臨的負(fù)載挑戰(zhàn)持續(xù)提高，由于長(zhǎng)期遭到道路行駛汽車(chē)的碾壓，輔以環(huán)境條件的持續(xù)改變，市政道路中瀝青路面遭到了明顯的破壞，市政道路的各方面性能持續(xù)降低。經(jīng)強(qiáng)化市政道路瀝青路的設(shè)計(jì)后，不但可以全方位地提高市政道路瀝青路面的品質(zhì)，同時(shí)可以保障市政道路的各方面性能[1]。

2 市政道路工程瀝青路面的施工特點(diǎn)

一般在市政道路工程建設(shè)過(guò)程中往往會(huì)對(duì)城市交通產(chǎn)生一定的影響，甚至還會(huì)影響到市民的正常出行。受到工期時(shí)間緊的壓力，施工過(guò)程中往往在基層的強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠的情況下攤鋪瀝青，出現(xiàn)瀝青表面彎沉無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求及瀝青表面溫度沒(méi)有降到設(shè)計(jì)要求時(shí)便通車(chē)的情況，如此瀝青路面使用年限大大降低。

3 市政道路工程瀝青路面施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

3.1 路面出現(xiàn)裂紋

在瀝青路面的市政道路工程中，路面出現(xiàn)裂縫是常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。裂縫通常發(fā)生在道路投入使用一段時(shí)間后，其類(lèi)型主要分為兩種，分別是反射裂縫和疲勞裂縫。造成反射裂縫的原因，通常是強(qiáng)度較高的半剛性基層導(dǎo)致較大的干縮、溫度裂縫反射所致。而疲勞裂縫產(chǎn)生的原因大多與車(chē)輛荷載及外界環(huán)境有關(guān)，高溫及長(zhǎng)時(shí)間承受過(guò)大的車(chē)輛荷載，大大增加了瀝青路面出現(xiàn)裂縫的幾率[2]。

3.2 路面出現(xiàn)沉降

因路面發(fā)生豎向變形而引發(fā)的一種現(xiàn)象，我們將這種現(xiàn)象稱(chēng)之為路面沉降。根據(jù)路面沉降的情況，將其分為3種類(lèi)型：（1）均勻性沉降。這種現(xiàn)象不會(huì)對(duì)路面造成損害，產(chǎn)生的原因涉及兩個(gè)方面，一方面為路基受自重及車(chē)輛荷載影響，另一方面為路面自身材料受自重及車(chē)輛荷載影響。（2）不均勻性沉降。出現(xiàn)這種現(xiàn)象則意味著出現(xiàn)了嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，產(chǎn)生的原因有3個(gè)方面：第一，在施工過(guò)程中局部未能做好路面路基的壓實(shí)作業(yè);第二，局部軟弱路基未進(jìn)行加強(qiáng)處理;第三，路基與剛性構(gòu)筑物間路基沒(méi)有過(guò)渡加強(qiáng)處理，因此路面投入使用之后，因行駛車(chē)輛來(lái)回碾壓，再加上雨水的滲入，從而造成瀝青路面出現(xiàn)不同程度的沉降。

3.3 水損壞

隔水性能良好是瀝青路面的優(yōu)點(diǎn)，然而隔水性能僅是對(duì)其的整體評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是以實(shí)際指標(biāo)要求為基準(zhǔn)，從而得出瀝青路面滲水量小的評(píng)定。事實(shí)上，瀝青路面的隔水性能具有一定的相對(duì)性，也就是說(shuō)瀝青路面并不能實(shí)現(xiàn)完全隔水。同時(shí)，施工質(zhì)量不合格的瀝青路面，其隔水性能會(huì)大打折扣，不但會(huì)影響瀝青路面的使用性能，而且存在質(zhì)量問(wèn)題的瀝青路面的使用期限被大大縮短[3]。

4 市政道路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 道路工程中瀝青路面材料設(shè)計(jì)

4.1.1 瀝青基層材料的選擇

對(duì)于市政道路瀝青基層材料的選擇直接關(guān)系到整個(gè)瀝青路面的強(qiáng)度和質(zhì)量，就當(dāng)前我國(guó)常用的路面基層材料類(lèi)型來(lái)看，主要有混凝土材料、無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定材料、石灰材料和瀝青混合料等，其中，瀝青混合料是較為突出的一種柔性材料，剛度較小，對(duì)于瀝青混合料這一柔性材料來(lái)說(shuō)其使用的壽命不長(zhǎng)，容易遭到損壞，所以一般在基層材料選擇中不會(huì)選擇這種柔性材料，而混凝土材料剛度較大，容易產(chǎn)生應(yīng)力并反射至面層造成破壞，因此在柔性路面設(shè)計(jì)中，會(huì)選擇一些具備一定的剛度，但又不是特別強(qiáng)，可以稱(chēng)之為半剛性材料，比如說(shuō)水泥穩(wěn)定碎石等，是當(dāng)前市政道路路面基層施工中最常用的一種施工材料;除此之外，還應(yīng)該關(guān)注材料在不同溫度下的抗壓模量，材料的抗壓模量是路面結(jié)構(gòu)計(jì)算中重要技術(shù)指標(biāo)。

4.1.2 瀝青路面面層材料設(shè)計(jì)

對(duì)于市政道路瀝青路面的面層材料設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，必須滿足以下幾點(diǎn)要求：（1）所用骨料必須具備一定的紋理深度并滿足級(jí)配要求;（2）材料還必須能夠在較大程度上抵抗高溫或者是低溫，盡可能避免在溫度變化較大時(shí)出現(xiàn)變形現(xiàn)象;（3）骨料的強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)形式也是影響瀝青面層性能的重要指標(biāo)。當(dāng)前常用的主要是SBS改性瀝青和SMA瀝青混合料。

4.2 瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.2.1 根據(jù)各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合

在路面設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮瀝青混凝土路面的自身物理特性，實(shí)現(xiàn)路面各個(gè)結(jié)構(gòu)層的有效銜接，路面的材料選用和結(jié)構(gòu)層的應(yīng)用還要注意上下層鄰層次的關(guān)系，半剛性基層每層厚度控制在15～20cm，瀝青面層與半剛性材料間設(shè)置乳化瀝青透層，以填塞基層表面的孔隙，減少水分的透入，增加路基的強(qiáng)度，增加基層與瀝青面層之間的粘結(jié)力，將基層表面的集料結(jié)合在一起，以防瀝青混凝土面層出現(xiàn)推擠、裂縫等病害，可有效地減輕車(chē)輛對(duì)瀝青膜的剝離現(xiàn)象。每層瀝青面層之間設(shè)置乳化瀝青粘層，使各面層之間、面層與構(gòu)造物粘結(jié)成一個(gè)整體，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以滿足不同材料間的粘合性形成相互制約、相互影響的格局。

4.2.2 根據(jù)路基濕度及冰凍情況考慮結(jié)構(gòu)組合

瀝青混凝土路面需要穩(wěn)定的路基，對(duì)于潮濕、地下水位較高的區(qū)域，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置起到蓄水、排水、隔熱、防凍的墊層，此外墊層還能擴(kuò)散由基層傳下來(lái)的應(yīng)力，以減小土基的應(yīng)力和變形，而且它也能阻止路基土擠入基層中，從而保證基層的結(jié)構(gòu)性能。墊層根據(jù)選用的材料不同，可分為兩大類(lèi)：透水性墊層和穩(wěn)定性墊層。透水性墊層材料如砂、礫石、碎石、爐渣、片石等構(gòu)成，穩(wěn)定性墊層材料如石灰土或石灰煤渣土等構(gòu)成。因此在潮濕、地下水位較高的區(qū)域路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)集合地質(zhì)情況充分考慮墊層的選擇與路基的處理。

4.2.3 路面厚度設(shè)計(jì)

要想合理設(shè)計(jì)路面厚度，需要結(jié)合當(dāng)量軸承次數(shù)并計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度。在對(duì)道路展開(kāi)實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在滿足交通量等級(jí)要求下，結(jié)合路面結(jié)構(gòu)材料抗壓模量參數(shù)，明確瀝青路面的整體厚度，并提出相應(yīng)壓實(shí)度與設(shè)計(jì)彎沉。

4.2.4 路面防裂設(shè)計(jì)

在瀝青道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要關(guān)注道路的防裂設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的優(yōu)化會(huì)決定路面的品質(zhì)及應(yīng)用年限。路面的防裂設(shè)計(jì)需要關(guān)注如下應(yīng)對(duì)措施：對(duì)于“白加黑”改建路面應(yīng)對(duì)原混凝土路面進(jìn)行處治，較少應(yīng)力反射，適量加設(shè)應(yīng)力吸收層。對(duì)于新建路面，針對(duì)建設(shè)原料，選用半剛性基層材料，在瀝青中加入改性劑或?qū)r青骨料構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化，增強(qiáng)瀝青性能，如SBS改性瀝青、SMA改性瀝青等。

5 市政道路工程瀝青路面施工技術(shù)分析

5.1 混合料配比技術(shù)

施工過(guò)程中保障路面施工質(zhì)量，這就要求在混合料配比技術(shù)應(yīng)用方面加強(qiáng)重視，保障各項(xiàng)施工活動(dòng)順利開(kāi)展。混合料配比須保障配比的質(zhì)量，對(duì)原材料質(zhì)量控制，整體混合料配比要能達(dá)到合格，做好全面性檢查工作，依照科學(xué)頻率及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求，只有在數(shù)據(jù)方面全面抽檢，保障混合料的配比科學(xué)合理，才能對(duì)瀝青路面施工質(zhì)量控制起到積極作用。

5.2 混合料運(yùn)輸儲(chǔ)存技術(shù)

瀝青路面施工過(guò)程中為能有效保障施工活動(dòng)順利開(kāi)展，這就需要從工作創(chuàng)新方面加強(qiáng)重視，混合料運(yùn)輸儲(chǔ)存技術(shù)是比較關(guān)鍵的，只有保障瀝青運(yùn)輸及儲(chǔ)存的質(zhì)量，才能為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量施工目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。使用進(jìn)口基質(zhì)瀝青的時(shí)候承包人就要對(duì)材料到岸日期、存儲(chǔ)和運(yùn)輸方案進(jìn)行上報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)同意，瀝青在到岸的時(shí)候監(jiān)理工程師要派駐監(jiān)理人員及委托技術(shù)合作單位，全過(guò)程監(jiān)控[4]。對(duì)于儲(chǔ)存罐要能先預(yù)先清理，不同品牌及標(biāo)號(hào)基質(zhì)瀝青不能混合放置?；旌狭显谶\(yùn)輸?shù)臅r(shí)候要采用專(zhuān)用車(chē)運(yùn)輸達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)混合料加以檢查，保障工程質(zhì)量，從這一基礎(chǔ)工作方面進(jìn)行優(yōu)化，才能保障各項(xiàng)施工活動(dòng)順利開(kāi)展。

5.3 攤鋪應(yīng)用技術(shù)

一方面，控制攤鋪機(jī)平板角度，避免速度過(guò)快或過(guò)慢而影響施工質(zhì)量，強(qiáng)化攤鋪時(shí)效性，通過(guò)調(diào)節(jié)攤鋪機(jī)速度與振幅，為后續(xù)工作開(kāi)展提供基礎(chǔ)保障;另一方面，集中管控路面溫度，杜絕在施工材料方面引發(fā)問(wèn)題，保證瀝青路面攤鋪效果。同時(shí)，攤鋪技術(shù)在應(yīng)用階段對(duì)施工人員技術(shù)水平提出較高要求，依據(jù)攤鋪技術(shù)施工流程嚴(yán)格管控，可保證項(xiàng)目綜合質(zhì)量。首先，是對(duì)公路工程瀝青路面施工要求全面掌握，對(duì)施工方案與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況綜合分析，準(zhǔn)確掌握施工范疇與標(biāo)準(zhǔn)要求;其次，注重施工技術(shù)合理性，實(shí)操規(guī)范性，始終都能以施工要求為約束條件，避免人為因素影響技術(shù)實(shí)施效果;最后，做好施工設(shè)備管理，落實(shí)施工質(zhì)量與效率。

5.4 碾壓施工技術(shù)

瀝青路面施工過(guò)程中，為能有效保障碾壓施工操作，這就需要在實(shí)際施工過(guò)程中采用各項(xiàng)碾壓操作技術(shù)，有效提升碾壓施工質(zhì)量。碾壓施工技術(shù)應(yīng)用中，通過(guò)彩色標(biāo)線對(duì)碾壓區(qū)段劃分，碾壓的時(shí)候是分階段進(jìn)行的，有初壓、復(fù)壓、終壓環(huán)節(jié)，為避免發(fā)生碾壓重復(fù)及發(fā)生遺漏質(zhì)量問(wèn)題，碾壓設(shè)備要做好流水作業(yè)，各環(huán)節(jié)能夠緊密聯(lián)系起來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員要處理好車(chē)道變化問(wèn)題，相應(yīng)碾壓設(shè)備轉(zhuǎn)向的時(shí)候要注重緩慢運(yùn)行，避免碾壓后的瀝青路面出現(xiàn)破壞的問(wèn)題[5-6]。同時(shí)，依據(jù)具體施工方案，做好統(tǒng)籌碾壓規(guī)劃，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施碾壓技術(shù)應(yīng)用時(shí)遇到的常規(guī)問(wèn)題，有具體應(yīng)對(duì)措施，保證后續(xù)工作開(kāi)展不受阻礙或影響，突出碾壓技術(shù)實(shí)施作用。提高碾壓的質(zhì)量注重依照國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，能夠和混合料配比設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，將路面壓實(shí)技術(shù)規(guī)范到位，路面壓實(shí)技術(shù)質(zhì)量不過(guò)關(guān)對(duì)路面的承載力會(huì)產(chǎn)生直接性影響，會(huì)降低路面使用功能，只有增加集料間密實(shí)性，提高混凝土路面耐久性，才能保障工程施工的質(zhì)量。

5.5 接縫應(yīng)用技術(shù)

瀝青路面施工當(dāng)中做好接縫的質(zhì)量問(wèn)題是比較重要的，為能保障各項(xiàng)接縫工作順利實(shí)施，工作人員要樹(shù)立質(zhì)量意識(shí)。接縫施工的時(shí)候，結(jié)合不同的施工縫加強(qiáng)質(zhì)量控制，縱向施工縫而言，一般處理方法是采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)接縫處理，采用梯隊(duì)聯(lián)合形式縱向接縫操作。橫向施工采用平接縫的方式處理，在3m直尺縱向延伸位置，端部直尺呈現(xiàn)出懸臂狀，通過(guò)鋸縫機(jī)應(yīng)用對(duì)攤鋪層切割鏟除，從這一接縫處理方面加強(qiáng)質(zhì)量控制，才能保障處理工作順利開(kāi)展。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市車(chē)輛不斷增多，城市道路由于過(guò)往車(chē)輛長(zhǎng)期反復(fù)碾壓，在不可控因素影響下，對(duì)道路瀝青路面造成一定破壞，道路使用性能也隨之降低。市政道路工程對(duì)緩解城市交通壓力具有非常重要的作用，更為城市經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展創(chuàng)造了先決的條件，基于此，市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得極為重要。瀝青路面在市政道路工程中有著廣泛應(yīng)用，通過(guò)采用合理的道路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)每一施工階段的質(zhì)量管控，以此保障整體施工質(zhì)量符合實(shí)際規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，從而為人們的日常出行提供強(qiáng)有力的安全保障。因此，要重視市政道路工程瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在提升道路行駛舒適性的情況下，同時(shí)確保路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 常浩軍.市政道路工程中瀝青路面施工質(zhì)量控制技術(shù)[J].門(mén)窗，2020（15）：163-164.

[2] 趙建峰.市政道路瀝青混凝土路面施工質(zhì)量控制技術(shù)分析[J].城鎮(zhèn)建設(shè)，2021（4）：142.

[3] 溫福貴.淺析市政道路瀝青混凝土路面施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù)[J].商品與質(zhì)量，2020（4）：239.

[4] 湯玉成.市政道路瀝青混凝土路面施工與質(zhì)量控制措施分析[J].建材與裝飾，2021，17（15）：257-258.

[5] 劉解放.瀝青混凝土路面機(jī)械化施工管理研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2019.

[6] 趙瑜隆.基于BIM技術(shù)的瀝青面層施工過(guò)程控制研究[D].南京：東南大學(xué)，2018.

作者簡(jiǎn)介：錢(qián)征宇（1993—），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)橥聊竟こ獭瞽偅?990—），男，碩士，中級(jí)工程師，研究方向?yàn)榻煌ā?/p>