城市沥青道路路面结构改进及施工控制研究

胡振宝

摘 要：目前，城市道路常用的路面结构为沥青路面，其主要优点为养护简便、路面光整、耐磨防噪。但在使用过程中，城市道路因车流量增加年久失修常出现破碎、车辙等路面损坏情况，影响交通。该文在对沥青道路路面结构进行研究的基础上，提出路面结构改进的方案，同时对路面施工过程中的质量控制进行研究，保证城市道路的可靠性和安全性。

关键词：公路 沥青 结构 施工质量

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0024-03

Study on Pavement Structure Improvement and Construction Control of Urban Asphalt Road

Hu Zhenbao

（Shandong Province Luqiao Group Co.， Ltd，Ji'nan Shandong，250000，China）

Abstract：At present， the urban road commonly used road structure asphalt pavement， conservation is simple， road finishing， wear and tear. But in the course of the use of urban roads often broken， rutting and other road damage， affecting traffic. Based on the study of pavement structure of asphalt road， this paper puts forward the scheme of improving pavement structure， and studies the quality control of pavement construction to ensure the reliability and safety of urban road.

Key Words：Highway；Asphalt； Structure；Construction quality

城市道路結构以及施工控制的研究在国外已经有较多的研究，国内相关研究则起步较晚，数量上相对较少。王旭峰[1]对城市快速通道的路面施工质量控制进行了研究，得出了成一定系统的质量控制体系，与叶德俊[3]的研究对象相同，但二者各有偏重，针对不同地区路面施工质量的控制进行深入研究。邱蒙[2]、周大伟[4]、王建光[6]等，对道路路面结构进行了研究，并提出一定的优化措施及方案。该文在前人研究的基础上，通过分析城市道路失效、病害特征，提出了路面结构优化的方案，并在质量控制理论的指导下，对路面施工质量控制进行了深入研究。

1 城市道路现存问题分析

近年来，全国大中小城市几乎都在新建或者返修城市道路，一方面说明城市交通恶化连年加剧；另一方面也说明我国城市道路建设确实存在一定的问题。目前，常见的城市道路病害类型主要有以下几种。

1.1 检查井与接缝处塌陷

市政自来水、电缆以及污水检查井盖通常设置在城市道路行车道，检查井与道路接缝损坏的主要形式为塌陷以及破碎，图1所示为塌陷缺陷。

1.2 路面光面或不平

道路光面或者出现油层（如图2所示）都会导致路面防滑能力大幅下降，造成光面的主要原因是在摊铺过程中未能及时对沥青混合料进行摊铺或者碾压。此外，路面凹凸不平也是城市路面主要缺陷之一。

1.3 路面裂纹

路面早期裂纹在沥青路面的主要表现为碾压阶段的较短横向裂纹，裂纹的产生主要由于沥青混合料摊铺时间过长，成为温度内高外低的串皮碾压；另一方面则是由于压路机在施工过程中速度以及转向不稳造成。路面疲劳裂纹的表现形式则为网状及纵向裂纹，主要形成原因为较重的交通负载以及路基施工强度不足。疲劳裂纹如图3所示。

2 城市公路路面结构优化设计

2.1 某市路面设计基本情况调查

该文以北方某内陆城市道路设计及施工作为研究对象，实现对路面结构的优化设计。

（1）环境调查。

该城市处于北温带，气候四季较为分明，冬夏较长，春秋较短。其气候指标在沥青路面使用标准中归属1-3-2分区。该地区气温分布概率在97.8%以上为-17.6 ℃～37.5 ℃，换算为地下20 mm处的温度为-14.3 ℃～58.7 ℃，综合考虑胶结料PG等级以及跳级准则，将该地胶结料高温等级定位PG64-22。

（2）土基及交通量调查。

该市近年来机动车保有量2016年达到174万辆，关键枢纽位置交通负载恶化严重，表1所示为该市交通量等级划分，依据该等级划分，该市逾40%以上路段已接近或超过特重交通极限标准，原路面设计为5 cm中粒式改性沥青硅+8 cm粗粒式沥青硅+40 cm水泥稳定碎石，已无法满足日益加重的路面交通负荷，必须加以优化。

2.2 路面结构优化设计

（1）设计参数推荐值。

表2所示为路面结构优化设计过程中，基层与底基层材料设计参数的推荐表。表3所示为设计过程中，采用的沥青混合料静态参数表。

（2）优化设计方案。

该文在对该市路面结构进行优化时，考虑上面层加强结构、中面层加强结构以及全结构加强结构，同时考虑施工难度与维修保养难度、大修年限，确定全结构加强结构为该市新建道路优化结构。具体结构设计组合考虑公交专用道、主干路、次干路以及支路用途，优化设计结构见表4。

该文提出的优化方案，基于路面功能性考虑，同时考虑施工难度与施工成本，可直接、有效地实现对该市路面结构的优化，提高路面使用寿命，降低养护成本，延长大修年限。

3 路面施工质量控制

3.1 施工前准备

现场验收主要项目为基层几何尺寸、弯沉值等的验收以及配套管线等的校核。其中基层几何尺寸验收包括为二灰石、水泥稳定碎石基层验收项目以及沥青下面层两部分。验收流程应为：（1）校核基层标高，分析测量结果可能会对摊铺质量造成的影响，并及时处理；（2）对包括强度、平整度在内的指标进行逐项测定并确认满足设计要求；（3）校核检查井、预留接口数量、位置等各项，保持与设计图纸的高度一致，确保沥青层摊铺后能够快速定位。

3.2 施工过程控制

（1）沥青料运输与摊铺。

为防止透层以及封层损伤，施工现场禁止运料车辆急停急走急转弯，同时保证运料车停车时距离摊铺车50 cm以上，避免撞击带来的平整度影响。施工现场内，车辆不得损伤道路附属设施，包括检查井等；运料车在运送沥青料前后，须进行清扫。通常在运料车车厢铺设隔离剂或防黏剂层，在装料时，保证尽可能少的混合料离析情况。

（2）碾压工艺。

表5为初压、复压以及终压三个阶段碾压次数推荐值，碾压过程中，保持速度低速匀速。初压用于整平和稳定混合料，应当在不低于120 ℃的混合料状态下进行压实；复压目的是使混合料密实、稳定、成型，混合料的密实程度将取决于该道工序；终压目的是消除轮迹，最后形成平整的压实面。碾压时驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不得突然改变，采用轮胎压路机或双钢轮压路机关闭振动碾压2～4遍至无轮迹，路面压实成型的终了温度符合规范要求。

3.3 施工后檢验

（1）接缝质量控制。

道路施工过程中，纵向接缝的质量控制难度较低，两机并排施工时，摊铺带保持5～10 cm的重合搭接部分，且搭接保持一致，即可在施工过程中对纵向接缝进行有效的处理，并能保持较好的连接强度和美观性。横向接缝的出现主要由于施工过程中，每天施工停止的工作接缝以及各种原因导致的摊铺施工停止和温度下降而预留的接缝。在施工过程中，横缝碾压时，应当低于正常碾压温度5 ℃左右，方可保证混合料既不推移也不会造成路面早期损坏。

（2）摊铺质量控制。

摊铺质量控制的重点在十字路口处，该处人流车流密集，交通负载重，易出现问题，施工过程中的摊铺难度也较大。主要表现为：施工过程中的横坡、纵坡对于十字路口的高程限制作用明显，较差的高程控制将会导致路面问题；十字路口摊铺面积大，温降快速，施工过程中连贯性差，须多次启停摊铺机，这也给压路机的工作带来较大影响，对压路机碾压水平提出较高要求，须在施工过程中，及时跟进并匀速碾压，保证沥青层的压实度。除摊铺机施工外，十字路口存在弧度的位置应采用人工作业，提高作业人员素质和技能水平，是保证施工质量的重要因素。

（3）检查井质量控制。

检查井位置施工过程中的质量控制，可应用新型井圈以及井盖。新型井圈的优点在于施工过程中，可在井圈井座间逐层填充沥青料，实现井座以及施工沥青层的同步压实。为防止施工过程中井盖与沥青层的粘连，可在井盖洒水，同时标记好位置，便于快速定位。井盖沥青清理后，施工人员采用洋镐将井圈撬起后，填充混合料，尽量减少升井人员数量，避免重复多次踩踏已摊铺路面。

4 结语

该文基于对城市沥青路面病害类型的分析，提出城市路面结构优化设计的理念。针对北方某内陆城市交通负载恶化严重的现象，该文应用优化设计方法，实现对路面结构的优化设计，完成对不同功能路面的结构优化设计，并通过施工质量控制的研究，提出提高沥青路面质量控制的策略，对类似城市路面设计及施工控制提供借鉴。

参考文献

[1] 王旭峰.城市快速通道沥青面层的施工质量控制[D].长安大学，2014.

[2] 邱蒙，孙旭，丛林.影响城市沥青路面结构耐久性能的若干问题[J].城市道桥与防洪，2016（5）：46-49.

[3] 叶德俊.城市道路沥青路面施工质量控制技术研究[J].建材与装饰，2016（21）：244-245.

[4] 周大伟.城市道路沥青路面典型结构的优化设计[J].市政技术，2016（4）：24-27.

[5] 余宏年.城市道路沥青路面施工质量控制技术研究[J].四川水泥，2016（9）：35.

[6] 王建光，任瑞波，陈敏，等.济南市城市道路沥青路面典型结构的研究[J].城市道桥与防洪，2015（9）：189-193.