对城市道路沥青混凝土路面设计与施工的探讨

王少森

（沈阳市城乡建设事务服务中心，辽宁 沈阳 110013）

城市化的发展，道路路面设计决定着城市交通的质量与发展标准，是提升城市功能品质的关键。对此，需要严格进行城市沥青混凝土道路路面设计，确保路面符合设计要求、符合使用寿命年限，有效提升人民交通安全与品质，是推动城市发展与建设的重要一环。所以，强化城市沥青混凝土道路路面设计是关键，需要进一步分析设计的难点，保障城市道路交通建设顺利展开。

1 目前在城市沥青混凝土路面设计中存在的问题

1.1 没有具体按照实际环境要求展开路面设计

在城市道路路面设计中，需要充分考虑到道路环境的各种因素与条件。在实际道路投入运行中，其环境内的气候自然环境情况（温度、湿度、阳光、物理撞击压力），给路面带来严重的影响，导致路面结构破坏，同时影响其使用寿命。因此，在具体的沥青混凝土路面设计中，需要严格执行设计规范要求与技术标准，充分考虑各种因素。然而，在实际路面设计中，很多设计单位并没有具体按照建设标准执行。在路面方案制定过程中，存在完全照搬某一道路项目设计内容，没有因地制宜制定路面设计方案，这导致我国一些地区道路的设计存在大同小异的现状，无法较好的适应周围环境、使用条件，势必会影响道路的使用寿命，甚至在较短时间内存在比较严重的质量问题，影响人们的正常交通出行。

1.2 实际研究结果无法与现状有效对接

总体而言，城市道路路面设计需要考虑到的内容较多。除各种外界的对道路质量、寿命的影响之外，还需要考虑道路建设的类型与通行标准要求。我国在道路设计与施工中有着非常丰富的经验与技术，并且尝试着引进国外先进的工艺技术与施工标准，在道路路面设计中有着具体的体现，但存在一些项目，在道路路面设计中一味要求与国际设计标准进行接轨，未充分将道路勘察数据结果进行综合性分析，最终导致实际项目施工无法满足城市规划建设要求，甚至很难匹配城市道路规范建设标准。而对于道路路面设计工作人员而言，除了需要具备专业性的道路路面设计知识与能力，更需要具备丰富的设计经验与项目实践经验，然而不少工程设计人员过分凭借标准、国际制定要求以及个人简单经验进行设计，容易导致路面设计方案落地后无法满足城市交通道路发展，路面极易出现病害问题，给市民出行带来不便。

2 关于城市道路沥青混凝土路面详细设计要点研究

2.1 具体的路面设计总分析

对于城市沥青路面设计，需要严格执行相关交通道路设计要求与技术标准，符合城市发展建设要求，同时严格执行国家颁布的相关道路建设法律法规。在设计中涉及的内容包括针对施工材料的选择与质量参数确定、科学化的混凝土工艺配比、道路基层材料的配合、路面相关设计参数测定与选定、合理路面结构设计等相关内容。城市沥青混凝土路面设计不仅需要满足人们日常出行要求，同时也应匹配适应城市交通设施规划，还需要参考道路类型与功能。如对于快速路，除了针对道路路面进行严格的设计之外，还应该充分考虑到对行车道路面路缘带、上下匝道、变速速车道、中央分隔带及辅道等内容的设计，合理布置道路横断面，使道路按照设计方案顺利通行。

2.2 具体设计情况

2.2.1 科学合理进行交通量计算

在城市沥青道路混凝土路面设计中，需要科学化的对交通量进行计算，把握交通量是确定路面设计合理的重要因素。其中就需要项目设计单位搜集相关交通量资料，对道路交通量进行相应的预估和计算，并且到实际现场获取具体的车辆数据，最终经过科学的计算、推理、分析，获得设计交通量。同时按照设计规范要求，将这一数据换算成车辆标准轴载，将设计年限内的交通量作为确定道路交通等级、沥青路面的厚度、设计弯沉量等参数的重要依据。

2.2.2 沥青混凝土路面结构组合设计

在实际道路路面结构的设计中，需要充分考虑的是道路的使用寿命与道路的载荷能力，因此，在路面结构设计中需要充分考虑对相关面层、基础数据的调查与研究。包括需要专业性的设计团队对道路施工场地进行严格的材料数据调查，同时对项目周边自然环境、工程地质、水文情况、气候、温度以周围建筑材料分布情况进行调研，个别地区还结合周围的地块开发情况进行合理规划，这些数据将成为道路路面结构的重要数据基础。在道路结构设计中要充分考虑到这些因素，合理进行道路结构的组合与设计，按照路面设计指标进行结构验算，不断提升路面的整体性能、寿命、稳定性。此外，在进行道路路面结构设计时，还需要专业设计工作者参考周边环境已经建成的道路项目，对已有的道路项目进行路面结构数据分析，并在相关项目基础上，弥补设计基础的不足。通过借鉴对设计路面结构进行不断调整，更好的满足交通、环境要求，同时做因地适宜的调整，从而更好的保障道路路面的质量。

2.2.3 材料内容的设计考虑

路面材料是保障道路路面项目施工质量的关键，在道路路面设计中需要充分考虑材料参数，如沥青材料、集料、半刚性基层类型等。具体考虑的内容包括了环境的温度、材料的自身性能、承载能力、材料的使用寿命、施工要求等。在实际材料设计中，需要严格执行项目设计的标准与要求，材料必须符合相关道路规范的要求与使用性能，同时在施工中做好各项材料性能的测试。把握住混凝土的配比、道路施工中材料的具体使用流程与要求、材料级配范围、可加工操作方法等，都应该充分考虑，以满足道路施工要求。

2.2.4 沥青混凝土道路路面结构厚度确定

在路面设计之初，就需要确定交通量。设计工作者要参考交通量、道路结构组合设计、环境各项因素，确定设计指标和可靠度系数，通过结构计算满足各项设计指标，同时在季节冰冻地区验算防冻厚度，基于全寿命周期的先进理念进行分析，确定最终结构需要的厚度。其道路结构厚度设计直接决定着后面道路路面的稳定性与载荷能力，因此在设计时，充分考虑交通量、道路等级、使用要求、材料供应等多方因素，为保障道路具备良好的使用条件与寿命科学确定路面结构厚度。

2.2.5 合理的进行排水功能布置

在道路路面设计中，自然界的雨水对道路结构系统有着具大的影响，如雨水天气若不及时排水，会导致路面积水、行人无法有效通行，容易出现安全交通事故；同时，雨水若无法及时排除，道路长期受水的侵蚀会腐蚀路面，导致道路路面病害产生，常见病害有：路面沉陷、路面开裂、路面边角被雨水冲刷破坏等。这些都会严重损坏路面的结构质量，长久以往不仅影响交通的正常通行，同时容易引发交通安全事故，道路的整体质量与寿命都会大打折扣。所以，在实际项目中需要从这几点进行道路排水功能的布置，首先是从材料考虑，沥青混凝土材料并不能有效防水，长期处于水的腐蚀环境材料整体性能会下降，因此在材料配比中，控制好沥青路面空隙率，提高材料的密实性；同时强化路面排水设计，排水设计是所有工程项目在设计中需要考虑的重要问题，要充分考虑道路的施工环境，使用条件要求，在道路中布置相应排水结构设计功能，主要包括了中央分隔带、交叉路口、路面结构等环境的结构排水设施。另外要充分考虑路面容易积水的问题，需要合理布置雨水口，科学设置排水管道等避免路面积水，保障水能够及时排除路面。

2.3 具体设计方法的探索

2.3.1 道路路面设计中的力学经验法

在实际道路路面设计中，相关工作人员需要严格执行相关步骤，并完成有效的设计工作，具体内容就包括了：1）有效的研究路面结构在荷载与周边环境作用下各种力学应力、应变响应；2）根据具体的响应数量关系与路面使用性能来构建相关模型；三是在确定模型关系后，按照结构路面使用要求确定设计过程。在具体的力学计算方面，可以通过两种方法进行有效计算，其中一种是数值法：这种计算方法主要是借助有限元法、非线弹性层状体系等的应用，对其中的力学结构将会被离散化，从而有效进行结合实数与力学结论展开数据分析。另外一种解析法：这种方法这主要是借助数学及力学理论因素，通过比较复杂的推理计算，获得相关的结构力学反应关系，并在这基础上获得相关计算结果。

2.3.2 道路路面设计中的经验法

城市沥青混凝土路面设计中，经验法主要是借助对试验路或正在使用的道路进行试验观测，并在其中结合观测结果构建良好的车辆载荷、路面结构、性能这三个要素的关系，进而实现对道路路面的相关设计内容。这种方法在实际应用中可以显著提高设计的工作效率。与此同时，这种设计方法更多需要凭借设计工作者的经验而定，在一些比较严谨的设计环节缺乏科学性依据，准确性相对较低，因此实际道路路面设计中并不会反复采用这种方法进行设计，通常会结合力学-经验法进行相关数据的验证，保证整体设计的科学性效果，并提升工程设计的整体质量。

2.4 对于道路路面交通等级讨论

对于城市沥青混凝土道路路面设计，结合上位规划和道路功能定位，严格分析道路的等级，进行有效的道路路面设计。 《公路沥青路面设计规范》 （JTG 050—2017）与《城镇道路路面设计规范》 （CJJ 169—2012）中关于交通量的车辆轴载换算有着不同的计算方法，在沥青路面交通等级的划分方面，一种则可以直接采用以设计年限内一个车道通过的标准当量轴次进行划分，一种方法也可以根据营运车辆中车型大小进行划分，包括了大型货车、中型货车、大客车等在一个车道上的日平均车辆数进行划分。两种方法在划分中结果不一致，则可以按照较高的等级作为等级划分标准，在实际路面设计中，确定交通道路的等级将会对设计有着重要的影响，如在实际设计中材料的选择、结构的设计、最终实施的工艺都需要重新考虑，保障整个工程项目符合规定要求与性能。

2.4.1 对路面年限的设计讨论

对于道路路面的设计，在实际设计中年限需要充分考虑到道路使用功能、道路等级要求、以及当地气候、地理、经济等各方面因素，综合这些因素，结合《城镇道路路面设计规范》确定道路路面设计年限要求，同时需要保障最终的设计年限与周边道路设计年限相近。

3 沥青路面施工相关技术讨论

3.1 沥青混凝土的混合搅拌

根据城市道路工程的施工要求，在进行沥青路面施工时，需要合理的选择沥青混凝土，而材料的选择一般根据道路设计要求而定，主要由专业设计人员做现场实地调研，最终确定符合道路要求的沥青原材料。其中常见的沥青标号是AH-90和AH-70，要合理选择沥青种类。沥青混合搅拌过程将成为项目施工的关键，其中在进行材料的混合搅拌中，需要把握几点要求：首先需要控制材料搅拌的时间；其次是要把握好加热温度与操作温度；做好要控制好搅拌的速度与搅拌的的方法。搅拌过程要求温度符合施工规范要求，同时搅拌的速度均匀，这样才能保障沥青材料符合要求。等到材料混合结束以后，就需要进行下一步的样品抽验，测定沥青混合料的参数，只有满足规定的要求，才可以进入工程铺设。由于沥青材料混合后需要专门的容器来存储，保障材料不会发生异变，影响性能与使用，因此需要特殊的容器进行存放，这种容器具有保温与防水的作用。而保温效果能够有效提高沥青材料的寿命与效果。而对于沥青材料特定的加热，则有助于沥青脱水，避免沥青在运输、存储过程发生膨胀问题，产生爆炸或者火灾问题。在公路工程中，沥青维持最佳温度在135～175℃之间最高，此刻的黏着度最高。

3.2 沥青材料的铺设

选择符合沥青铺设的材料，要按照设计要求与国家相关标准执行，不得使用三无产品，质量不佳材料。而沥青混凝土混合搅拌以后，在检测各方面性能都符合建设施工要求后，就可以展开沥青材料的铺设过程。而沥青混凝土的铺设成为公路工程质量的关键，因此要按照铺设的规范标准与工序执行。同时，在路面铺设中，相关技术人员需要做好现场的管理，如技术管理人员应该对沥青混凝土各种类型分类，并做特定性存放，同时也需要定期检测质量的标准，时间长了沥青混凝土会发生变化，因此值得技术人员关注。具体沥青材料铺设过程如下。

首先，在沥青混凝土铺设上应该把握好沥青材料的铺设厚度，一般在铺设过程中进行试验段铺设，同时也需要做好一些数据的记录。在整个环节都需要做好优化，尤其是需要严格把控铺设时每个单位面积材料的用量，以及材料的温度以及铺设的相关参数，这些都需要相关人员关注。而在沥青混凝土铺设中，还需要把握铺设的一些细节，如各种施工机械的类型、数量及组合方式等，把握好这些技巧才能确保工程的质量，如铺设环节要把握好摊铺机的速度，必须缓慢、连续不间断、均匀的摊铺，不能在中间随意停顿，并随时监控沥青混凝土的温度，把握好施工效果。在路面狭窄部分或小规模工程不能采用摊铺机时，可选用人工进行摊铺沥青混合料。

在多雨季节进行沥青路面铺设时，要注意多观察天气，在经摊铺机布料后的沥青层，因遇雨未压实部分应该进行铲除，重新铺筑。

3.3 沥青混合料的碾压与成型

对于沥青材料的碾压是把握工程质量的核心。在碾压作业过程，需要适当控制好沥青混凝土的压实厚度，这样可以好的达到压实效果。在施工时，应准备好一定数量和种类的压路机，进行沥青混合料的初压、复压和终压工序。在碾压过程中，应该以均匀的速度进行碾压，碾压速度要按照《公路沥青路面施工技术规范》要求的碾压速度执行。其碾压的方向要控制好，不得随意改变造成混合料推移。碾压段的长度初压一般为25m左右、复压及终压在65m为宜。对于未冷却的沥青面层上，不得停放重型机械及相关车辆，防止发生混合料变形。在初压、复压及终压路段，加强管理，设置明显标志，防止混合料超压或欠压。在不具备大型压路机压实的条件下，应采用小型压实机具压实或人工夯实，使混合料满足压实要求。

4 结语

综上所述，现代化的发展，城市交通不仅影响着地区经济的发展，更决定人们的出行需求，是推进社会发展的关键所在。因此，在进行城市沥青混凝土道路路面设计时，应该做好充分的设计重难点问题分析，考虑到设计的内容、要求、方法，并展开具体的探究，作为下一步深化路面设计的方向，从而不断完善设计工作内容。在实际设计和施工中，确保方案的可行性，满足路面设计使用年限寿命，需要相关工作单位全面参考项目环境、成本、管理、地区经济发展等各方面因素，完善设计和施工内容，服务城市道路交通建设。