市政道路工程沥青路面结构设计分析

钱征宇 杨琼

摘要：市政道路工程对缓解城市交通压力具有非常重要的作用，更为城市经济稳定发展创造了先决的条件，是城市的动脉，基于此，市政道路在满足通行需求下，更需展现城市面貌，提升其美观性、行驶舒适性及维护便捷性。随着时代的发展，沥青路面在市政道路工程中应用越来越成熟，成为了市政道路路面建设中的首选，但影响沥青路面质量的因素有很多，路基的稳定性、基层材料的选择、沥青面层的骨料配比，以及施工过程中施工环境、施工工艺都会对柔性的沥青路面质量产生较大影响。因此，需对沥青路面整体结构进行合理的设计，从而为人们的日常出行提供强有力的安全保障。

关键词：市政道路工程  沥青路面  结构设计  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

對市政道路沥青路面工程结构设计要点展开研究，可以切实提升市政道路沥青路面工程的品质，提高路面结构稳定性。

1 强化市政道路工程沥青路面结构设计的意义

随着路面车辆的数量持续增加，市政道路所面临的负载挑战持续提高，由于长期遭到道路行驶汽车的碾压，辅以环境条件的持续改变，市政道路中沥青路面遭到了明显的破坏，市政道路的各方面性能持续降低。经强化市政道路沥青路的设计后，不但可以全方位地提高市政道路沥青路面的品质，同时可以保障市政道路的各方面性能[1]。

2 市政道路工程沥青路面的施工特点

一般在市政道路工程建设过程中往往会对城市交通产生一定的影响，甚至还会影响到市民的正常出行。受到工期时间紧的压力，施工过程中往往在基层的强度和养护时间不够的情况下摊铺沥青，出现沥青表面弯沉无法达到设计要求及沥青表面温度没有降到设计要求时便通车的情况，如此沥青路面使用年限大大降低。

3 市政道路工程沥青路面施工中常见的质量问题

3.1 路面出现裂纹

在沥青路面的市政道路工程中，路面出现裂缝是常见的质量问题。裂缝通常发生在道路投入使用一段时间后，其类型主要分为两种，分别是反射裂缝和疲劳裂缝。造成反射裂缝的原因，通常是强度较高的半刚性基层导致较大的干缩、温度裂缝反射所致。而疲劳裂缝产生的原因大多与车辆荷载及外界环境有关，高温及长时间承受过大的车辆荷载，大大增加了沥青路面出现裂缝的几率[2]。

3.2 路面出现沉降

因路面发生竖向变形而引发的一种现象，我们将这种现象称之为路面沉降。根据路面沉降的情况，将其分为3种类型：（1）均匀性沉降。这种现象不会对路面造成损害，产生的原因涉及两个方面，一方面为路基受自重及车辆荷载影响，另一方面为路面自身材料受自重及车辆荷载影响。（2）不均匀性沉降。出现这种现象则意味着出现了严重的质量问题，产生的原因有3个方面：第一，在施工过程中局部未能做好路面路基的压实作业;第二，局部软弱路基未进行加强处理;第三，路基与刚性构筑物间路基没有过渡加强处理，因此路面投入使用之后，因行驶车辆来回碾压，再加上雨水的渗入，从而造成沥青路面出现不同程度的沉降。

3.3 水损坏

隔水性能良好是沥青路面的优点，然而隔水性能仅是对其的整体评价，评价标准是以实际指标要求为基准，从而得出沥青路面渗水量小的评定。事实上，沥青路面的隔水性能具有一定的相对性，也就是说沥青路面并不能实现完全隔水。同时，施工质量不合格的沥青路面，其隔水性能会大打折扣，不但会影响沥青路面的使用性能，而且存在质量问题的沥青路面的使用期限被大大缩短[3]。

4 市政道路工程沥青路面结构设计要点

4.1 道路工程中沥青路面材料设计

4.1.1 沥青基层材料的选择

对于市政道路沥青基层材料的选择直接关系到整个沥青路面的强度和质量，就当前我国常用的路面基层材料类型来看，主要有混凝土材料、无机结合稳定材料、石灰材料和沥青混合料等，其中，沥青混合料是较为突出的一种柔性材料，刚度较小，对于沥青混合料这一柔性材料来说其使用的寿命不长，容易遭到损坏，所以一般在基层材料选择中不会选择这种柔性材料，而混凝土材料刚度较大，容易产生应力并反射至面层造成破壞，因此在柔性路面设计中，会选择一些具备一定的刚度，但又不是特别强，可以称之为半刚性材料，比如说水泥稳定碎石等，是当前市政道路路面基层施工中最常用的一种施工材料;除此之外，还应该关注材料在不同温度下的抗压模量，材料的抗压模量是路面结构计算中重要技术指标。

4.1.2 沥青路面面层材料设计

对于市政道路沥青路面的面层材料设计来说，必须满足以下几点要求：（1）所用骨料必须具备一定的纹理深度并满足级配要求;（2）材料还必须能够在较大程度上抵抗高温或者是低温，尽可能避免在温度变化较大时出现变形现象;（3）骨料的强度及结构形式也是影响沥青面层性能的重要指标。当前常用的主要是SBS改性沥青和SMA沥青混合料。

4.2 沥青混凝土路面结构设计

4.2.1 根据各结构层本身的结构特性进行结构组合

在路面设计时，充分考虑沥青混凝土路面的自身物理特性，实现路面各个结构层的有效衔接，路面的材料选用和结构层的应用还要注意上下层邻层次的关系，半刚性基层每层厚度控制在15～20cm，沥青面层与半刚性材料间设置乳化沥青透层，以填塞基层表面的孔隙，减少水分的透入，增加路基的强度，增加基层与沥青面层之间的粘结力，将基层表面的集料结合在一起，以防沥青混凝土面层出现推挤、裂缝等病害，可有效地减轻车辆对沥青膜的剥离现象。每层沥青面层之间设置乳化沥青粘层，使各面层之间、面层与构造物粘结成一个整体，增强结构稳定性，以满足不同材料间的粘合性形成相互制约、相互影响的格局。

4.2.2 根据路基湿度及冰冻情况考虑结构组合

沥青混凝土路面需要稳定的路基，对于潮湿、地下水位较高的区域，设计时应考虑设置起到蓄水、排水、隔热、防冻的垫层，此外垫层还能扩散由基层传下来的应力，以减小土基的应力和变形，而且它也能阻止路基土挤入基层中，从而保证基层的结构性能。垫层根据选用的材料不同，可分为两大类：透水性垫层和稳定性垫层。透水性垫层材料如砂、砾石、碎石、炉渣、片石等构成，稳定性垫层材料如石灰土或石灰煤渣土等构成。因此在潮湿、地下水位较高的区域路面结构设计时应集合地质情况充分考虑垫层的选择与路基的处理。

4.2.3 路面厚度设计

要想合理设计路面厚度，需要结合当量轴承次数并计算路面结构厚度。在对道路展开实际设计的过程中，在满足交通量等级要求下，结合路面结构材料抗压模量参数，明确沥青路面的整体厚度，并提出相应压实度与设计弯沉。

4.2.4 路面防裂设计

在沥青道路的设计过程中，需要关注道路的防裂设计，设计的优化会决定路面的品质及应用年限。路面的防裂设计需要关注如下应对措施：对于“白加黑”改建路面应对原混凝土路面进行处治，较少应力反射，适量加设应力吸收层。对于新建路面，针对建设原料，选用半刚性基层材料，在沥青中加入改性剂或对沥青骨料构造进行优化，增强沥青性能，如SBS改性沥青、SMA改性沥青等。

5 市政道路工程沥青路面施工技术分析

5.1 混合料配比技术

施工过程中保障路面施工质量，这就要求在混合料配比技术应用方面加强重视，保障各项施工活动顺利开展。混合料配比须保障配比的质量，对原材料质量控制，整体混合料配比要能达到合格，做好全面性检查工作，依照科学频率及评定标准要求，只有在数据方面全面抽检，保障混合料的配比科学合理，才能对沥青路面施工质量控制起到积极作用。

5.2 混合料运输储存技术

沥青路面施工过程中为能有效保障施工活动顺利开展，这就需要从工作创新方面加强重视，混合料运输储存技术是比较关键的，只有保障沥青运输及储存的质量，才能为实现高质量施工目标打下坚实基础。使用进口基质沥青的时候承包人就要对材料到岸日期、存储和运输方案进行上报监理工程师批准同意，沥青在到岸的时候监理工程师要派驻监理人员及委托技术合作单位，全过程监控[4]。对于储存罐要能先预先清理，不同品牌及标号基质沥青不能混合放置。混合料在运输的时候要采用专用车运输达到现场，对混合料加以检查，保障工程质量，从这一基础工作方面进行优化，才能保障各项施工活动顺利开展。

5.3 摊铺应用技术

一方面，控制摊铺机平板角度，避免速度过快或过慢而影响施工质量，强化摊铺时效性，通过调节摊铺机速度与振幅，为后续工作开展提供基础保障;另一方面，集中管控路面温度，杜绝在施工材料方面引发问题，保证沥青路面摊铺效果。同时，摊铺技术在应用阶段对施工人员技术水平提出较高要求，依据摊铺技术施工流程严格管控，可保证项目综合质量。首先，是对公路工程沥青路面施工要求全面掌握，对施工方案与现场实际情况综合分析，准确掌握施工范畴与标准要求;其次，注重施工技术合理性，实操规范性，始终都能以施工要求为约束条件，避免人为因素影响技术实施效果;最后，做好施工设备管理，落实施工质量与效率。

5.4 碾压施工技术

沥青路面施工过程中，为能有效保障碾压施工操作，这就需要在实际施工过程中采用各项碾压操作技术，有效提升碾压施工质量。碾压施工技术应用中，通过彩色标线对碾压区段划分，碾压的时候是分阶段进行的，有初压、复压、终压环节，为避免发生碾压重复及发生遗漏质量问题，碾压设备要做好流水作业，各环节能够紧密联系起来，现场工程技术人员要处理好车道变化问题，相应碾压设备转向的时候要注重缓慢运行，避免碾压后的沥青路面出现破坏的问题[5-6]。同时，依据具体施工方案，做好统筹碾压规划，在现场实施碾压技术应用时遇到的常规问题，有具体应对措施，保证后续工作开展不受阻碍或影响，突出碾压技术实施作用。提高碾压的质量注重依照国家规范标准实施，能够和混合料配比设计要求相适应，将路面压实技术规范到位，路面压实技术质量不过关对路面的承载力会产生直接性影响，会降低路面使用功能，只有增加集料间密实性，提高混凝土路面耐久性，才能保障工程施工的质量。

5.5 接缝应用技术

沥青路面施工当中做好接缝的质量问题是比较重要的，为能保障各项接缝工作顺利实施，工作人员要树立质量意识。接缝施工的时候，结合不同的施工缝加强质量控制，纵向施工缝而言，一般处理方法是采用两台摊铺机接缝处理，采用梯队联合形式纵向接缝操作。横向施工采用平接缝的方式处理，在3m直尺纵向延伸位置，端部直尺呈现出悬臂状，通过锯缝机应用对摊铺层切割铲除，从这一接缝处理方面加强质量控制，才能保障处理工作顺利开展。

6 结语

随着我国城市车辆不断增多，城市道路由于过往车辆长期反复碾压，在不可控因素影响下，对道路沥青路面造成一定破坏，道路使用性能也随之降低。市政道路工程对缓解城市交通压力具有非常重要的作用，更为城市经济稳定发展创造了先决的条件，基于此，市政道路路面结构设计显得极为重要。沥青路面在市政道路工程中有着广泛应用，通过采用合理的道路工程沥青路面结构设计，加强每一施工阶段的质量管控，以此保障整体施工质量符合实际规定标准，从而为人们的日常出行提供强有力的安全保障。因此，要重视市政道路工程沥青路面结构设计，在提升道路行驶舒适性的情况下，同时确保路面结构质量。

参考文献

[1] 常浩军.市政道路工程中沥青路面施工质量控制技术[J].门窗，2020（15）：163-164.

[2] 赵建峰.市政道路沥青混凝土路面施工质量控制技术分析[J].城镇建设，2021（4）：142.

[3] 温福贵.浅析市政道路沥青混凝土路面施工工艺及质量控制技术[J].商品与质量，2020（4）：239.

[4] 湯玉成.市政道路沥青混凝土路面施工与质量控制措施分析[J].建材与装饰，2021，17（15）：257-258.

[5] 刘解放.沥青混凝土路面机械化施工管理研究[D].西安：长安大学，2019.

[6] 赵瑜隆.基于BIM技术的沥青面层施工过程控制研究[D].南京：东南大学，2018.

作者简介：钱征宇（1993—），男，本科，助理工程师，研究方向为土木工程。杨琼（1990—），男，硕士，中级工程师，研究方向为交通。