市政道路中沥青混凝土路面施工常见问题分析及防治措施

摘要 沥青混凝土路面是市政道路面层常用类型之一。沥青混凝土路面具有强度高、稳定性好、抗疲劳能力强以及行车舒适性高的优点。但是沥青混凝土路面在施工过程中，由于路面结构设计、材料设计、施工控制等原因造成沥青路面出现早期损害。以济南市某市政道路沥青路面为例，采用人工调查法，调查施工过程中沥青路面损害类型，研究病害出现原因。根据病害机理，提出沥青路面病害防治措施。

关键词 市政道路;沥青混凝土;路面施工;防治措施

中图分类号 U416.2 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）06-0163-03

引言

市政道路是城市的重要组成部分，通常市政道路路面选用沥青混凝土材料，能够提高路面的强度、稳定性以及耐久性[1]。沥青混凝土路面由沥青、集料以及填料组成，路面的平整度、压实度、抗滑性能较好，能够保证车辆的良好运行。对于沥青混凝土路面而言，其路面损害产生的时期在通车早期，可以认为在施工过程中出现的病害[2]。路面早期易产生裂缝、车辙、泛油以及拥抱等表面损害，损害产生的原因为路面结构设计不合理、材料选择不经济、施工过程不规范等原因[3]。这些常见问题影响了沥青混凝土路面的使用年限，在施工过程中要注意早期病害的产生，针对路面早期病害进行相应的处置办法。按照病害程度可以选择预防性养护技术，对路面进行养护，提高路面的路用性能及服务质量[4]。沥青混凝土路面在施工过程中的问题日益严峻，以济南某市政道路为例，采用人工调查法，调查沥青混凝土路面施工过程中产生的病害类型及占比。根据施工过程中病害调查结果，从路面结构设计，沥青混凝土材料以及施工过程方面进行研究，得出产生病害原因。针对施工过程中路面病害产生原因，提出相应防治措施，增加沥青路面的使用年限。

1 施工过程中路面病害调查

1.1 工程概况

济南市某市政道路全长12.3 km，设计速度60 km/h，双向六车道。市政道路路面结构如图1所示，路面基层选用无机结合料稳定材料，面层分为三层，材料为不同粒径的沥青混凝土。济南属于暖温带大陆性季风气候，年平均气温13.8 ℃，年最低气温−20.1 ℃，年最高气温42.8 ℃，年平均降雨量614.5 mm，降雨集中于夏季。该市政道路为改建工程，原市政道路类型为双向四车道，单幅沥青路面宽度为11.5 m，对市政道路路面进行加宽处理，将单幅沥青路面宽度增加至15 m。在施工时首先对沥青路面进行铣刨处理，然后對路基进行拓宽处理，采用分层填筑式进行路基土填筑，在新旧路基交接处采用设置土工格栅防止路基产生过大沉降。该道路拓宽前交通量较大，单日交通量在4～5万辆/天且混合交通严重，非机动车与行人数量较多。

1.2 施工过程中路面病害调查

工程施工过程中出现了较多路面病害，包括横向裂缝、纵向裂缝、松散、泛油等类型。以2 km为一个检测单元，对沥青路面全程进行病害调查，调查结果如表1所示。

通过人工调查法对道路病害类型及占比进行调查，由表1可得，裂缝类病害占比最大，表明该沥青路面在施工过程中的主要病害为裂缝类，横向裂缝的占比达到病害总量的71.8%，主要是由于路面结构设计和施工过程不规范引起的裂缝类病害。该道路为双向六车道，以中央分隔带为标志，将道路分为上行与下行。通过该道路上、下行病害对比得到，病害类型相同，但是上行道路的病害数量与下行相比较多，道路沉降量较大，可能是因为新旧路基交接处出现路基不均匀沉降造成沥青路面开裂和道路沉降病害的产生。

2 施工过程中产生病害机理分析

在施工过程中沥青混凝土路面出现较多的病害，根据病害产生类型，分别对横向裂缝、纵向裂缝、泛油、道路沉降以及松散病害产生机理进行分析。

2.1 横向裂缝

横向裂缝类病害是该市政道路沥青路面施工过程中产生的主要病害。其病害如图2所示，横向裂缝病害分布均匀，上、下行段均出现大量横向裂缝。由于病害出现在施工过程当中，可以排除车辆荷载对沥青路面的影响，将病害产生机理确定在环境因素与路面结构设计方面。针对该道路路面结构组成分析，基层类型为半刚性基层，基层类型为水泥稳定类材料，因此可以判断出在施工过程中产生的横向裂缝是由于基层开裂产生裂缝，反射到面层形成横向裂缝。水泥为无机结合料，遇水会放出大量的热，沥青路面的铺筑方式为分层铺筑，在基层铺筑时为了提高施工效率，没有对基层进行合理养护，造成在加铺沥青混凝土面层时，水泥稳定类基层的水化反应还未结束，产生大量的热，由于加铺了面层，基层材料受热，体积稳定性变差，在温度降低时，基层材料收缩产生裂缝，由此造成半刚性基层开裂，裂缝反射至沥青路面，产生大量的横向裂缝。

2.2 纵向裂缝

纵向裂缝病害如图3所示，根据项目概况可得，该项目在路基处进行加宽，并且进行了沥青混凝土路面的加铺。在施工过程中，出现了一部分纵向裂缝，并且纵向裂缝的位置在新旧路基交接处和行车道分界处。根据纵向裂缝出现位置，分析纵向裂缝产生机理，裂缝出现原因有两个方面：一方面是新旧路基土体结构不同，且沉降时间不同，在新旧路基拼接处路基产生了不均匀沉降，造成新路基与旧路基出现沉降差，这是由于没有将路基进行分层压实，压实度不足造成，在施工器械的作用下，造成路基不均匀沉降，导致沥青路面面层出现纵向裂缝。另一方面是沥青混凝土面层摊铺时接缝处没有处理好，摊铺机的摊铺宽度为3.75 m，在进行摊铺时采用分道摊铺，由于摊铺高度不一致，在压实过程中未对摊铺留下的接缝进行重复碾压，造成沥青混凝土路面出现纵向裂缝。

2.3 泛油

泛油现象是沥青混凝土路面常见的一种病害，该病害存在于夏季气温较高的地区。在施工过程中出现泛油现象，是由两个方面造成，一方面是由于沥青混凝土在进行材料设计时，最佳油石比过大，造成材料中沥青含量过多，出现泛油现象，应该调整沥青混凝土的级配设计，减小沥青用量。另一方面，济南市区夏季气温较高，沥青为有机结合料，温度升高会提高沥青自身的流动性，沥青中的油质出现在路表，造成泛油现象，针对这种现象需要减少沥青用量，或者增加集料用量，防止泛油。

2.4 道路沉降

道路施工过程中的沉降现象在一般的新建市政道路施工过程中不常见，但是该项目为改拓建项目，在施工过程中由于新旧路基结合处压实度不足，沒有进行处置。在进行基层和面层摊铺时，大量中型机械设备对路基进行碾压，造成新旧路基的不均匀沉降，因此需要对新旧路基结合处进行处置。

2.5 松散

松散现象是沥青路面水损害的一类，如图4所示，水损害出现在沥青路面施工早期。由于该项目在施工过程中产生了裂缝类病害，雨水顺着裂缝进入路面结构内部，使沥青混合料孔隙中填满水，在车辆荷载或其他施工器械的作用下，由于集料本身的亲水性，会使得沥青与集料间的粘附性下降，造成细集料从沥青混凝土结构中分离，产生沥青路面松散现象。

3 防治措施

针对路面施工过程中的病害，从路面结构设计、薄层罩面、材料组成设计以及施工质量控制四个方面提出防治措施。

3.1 路面结构设计

该项目在施工过程中出现了大量的裂缝类病害，横向裂缝病害大多数为反射裂缝，反射裂缝的出现在施工过程中是避免不了的，只能尽量减少裂缝。在路面结构设计方面可以将水泥稳定类碎石材料，改为二灰或三灰，尽量减少水泥的掺量，控制在4%以下，能够有效减少反射裂缝的产生，在基层施工完成后要进行合理养护。

3.2 薄层罩面

薄层罩面技术是沥青路面最有效地避免裂缝产生的预防性护技术之一。薄层罩面技术是在原沥青路面上面层加铺超薄磨耗层的技术。超薄磨耗层由改性沥青、集料及填料按照级配设计进行拌和而成的沥青混合料构成。薄层罩面技术能够修补原路面病害，提高沥青路面使用性能，增加路面平整度及抗滑性能。

3.3 材料组成设计

该项目在施工过程中出现了泛油现象，主要的原因是沥青混凝土材料设计不合理。沥青混凝土中沥青用量过大。为了防止泛油现象的产生，需要对沥青混凝土材料进行高温稳定性试验，并且在施工时要选择夏季，温度较高能够更好地保证沥青混凝土的施工温度。并且针对济南夏季温度较高的特点，进行最佳沥青含量的修正，保证沥青混凝土的高温稳定性，避免泛油现象的产生。

3.4 施工质量控制

施工质量是防治沥青混凝土路面出现病害的重要因素之一，在施工过程中为了避免纵向裂缝的产生，需要对新旧路基结合处进行加固处理，采用设置土工格栅的方法，增加新旧路基结合处的承载能力，减少路基的不均匀沉降。在进行沥青混凝土摊铺碾压过程中，采用多次碾压的方法，对摊铺机留下的接缝进行处理保证路面压实质量。基层施工时保证足够的养护天数，避免基层产生温度裂缝，造成沥青混凝土路面出现反射裂缝。

4 结论

综上所述，市政道路沥青混凝土路面施工过程中产生的病害影响了沥青路面的使用年限。以济南市某市政道路改拓建项目为调查对象，采用人工调查法对施工过程中产生的病害进行调查，发现该路面在施工过程中出现了裂缝类、泛油、松散等病害。根据项目概况，对施工过程中病害产生机理进行分析，从路面结构设计、薄层罩面、材料组成设计以及施工质量控制四个方面提出防治措施。

参考文献

[1]杨玉俊. 市政道路工程沥青混凝土路面施工常见问题及应对措施[J]. 居舍， 2020（33）： 66-67.

[2]杨森林. 沥青混凝土路面施工常见问题分析及解决方案[J]. 交通世界， 2020（7）： 26-27.

[3]李爔. 市政道路中沥青混凝土路面施工技术与常见问题分析[J]. 四川水泥， 2019（12）： 33.

[4]温元泰. 沥青混凝土路面施工技术与常见问题探讨[J]. 产业与科技论坛， 2019（11）： 70-71.

收稿日期：2022-02-16

作者简介：李锋（1979—），男，本科，土木工程师，从事市政施工管理工作。