城市瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問題及預(yù)防措施

林 讖

（貴陽市建筑設(shè)計(jì)有限公司，貴州 貴陽 550000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模日漸擴(kuò)大，各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目日漸增多。在市政道路工程建設(shè)過程中，瀝青路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量影響著整個(gè)道路工程的建設(shè)質(zhì)量，也關(guān)系著道路通車后的安全性和舒適性。因此，必須深入研究瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問題，并采取有效的預(yù)防措施，避免問題的發(fā)生。

1 城市瀝青路面的類型

1.1 瀝青混凝土路面

瀝青混凝土路面本身采用了嵌擠密實(shí)的原理，通過較高的粘接力，提高了路面本身的抗壓強(qiáng)度，且能夠明顯提高路面本身的承載力。同時(shí)瀝青混凝土本身的空隙率較低，降低了瀝青混凝土路面透水性，使其具有較高的水穩(wěn)定性和耐久性，常被應(yīng)用于高等級(jí)公路工程。

1.2 熱拌瀝青碎石路面

熱拌瀝青碎石路面使用了相對(duì)較少的瀝青，同時(shí)粗集料比例較大，本身的耐久性和抗壓強(qiáng)度較高，常備應(yīng)用于市政一般道路工程，不宜用于高等級(jí)公路工程。對(duì)于中粒式或者粗粒式熱拌瀝青碎石路面，可以作為瀝青混凝土路面的下面層或者整平層。

1.3 瀝青貫入式路面

利用石料之間的相互嵌擠作用，可以有效的提高瀝青貫入式路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在實(shí)際施工過程中，此類路面需要2～3 周左右時(shí)間，利用車輛的碾壓、自身的重力作用，使得瀝青不斷對(duì)石料進(jìn)行包裹，對(duì)石料之間的孔隙進(jìn)行填充，進(jìn)而加強(qiáng)整體路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，瀝青貫入式路面本身不易出現(xiàn)位移、擁包或者裂縫等問題，常被應(yīng)用二、三級(jí)城市道路。

2 城市瀝青路面設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)過于單一

對(duì)于瀝青路面而言，在對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)綜合考慮瀝青路面的指標(biāo)驗(yàn)算，以提高瀝青路面設(shè)計(jì)的質(zhì)量。而在實(shí)際的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，大多只考慮路面的彎沉指標(biāo)，忽略了有關(guān)瀝青路面設(shè)計(jì)質(zhì)量的其他指標(biāo)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在缺陷，難以滿足工程的設(shè)計(jì)要求。

此外，彎沉指標(biāo)本身，與瀝青路面所面臨的多種破壞類型和破壞標(biāo)準(zhǔn)很難實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，導(dǎo)致指標(biāo)本身形同虛設(shè)。例如，在路面設(shè)計(jì)過程中，最主要的目的在于確保路面在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)避免因?yàn)楦鞣N因素的影響出現(xiàn)路面疲勞破壞問題，而實(shí)際上很多路面都是在交通量未達(dá)到設(shè)計(jì)交通量的早期，路面就已經(jīng)出現(xiàn)了疲勞性損壞，導(dǎo)致設(shè)計(jì)階段的疲勞破壞指標(biāo)沒有起到應(yīng)有的控制作用。

2.2 瀝青路面的材料參數(shù)與實(shí)際情況不符

瀝青路面在設(shè)計(jì)過程中，大多是結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或者室內(nèi)試驗(yàn)，來確定路面的材料參數(shù)。但是在實(shí)際工程建設(shè)過程中，瀝青路面的材料處于不同環(huán)境下的性能存在較大的差異，即便是相同的路段、不同條件下材料的參數(shù)也不盡相同。例如：根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范數(shù)據(jù)研究表明，中粒式瀝青混凝土基于20℃的溫度下，其抗壓模量約為1000～1400MPa，最高值與最低值之間存在40%以上的幅度變化。一旦不能結(jié)合路面的實(shí)際情況合理的進(jìn)行瀝青路面的礦料配合比設(shè)計(jì)，勢(shì)必導(dǎo)致抗壓模量與抗拉強(qiáng)度與實(shí)際情況存在差距，嚴(yán)重影響道路工程的建設(shè)質(zhì)量。

2.3 交通量預(yù)測(cè)問題

交通量預(yù)測(cè)是影響公路瀝青路面設(shè)計(jì)的重要因素之一，但是很多工程都因?yàn)橛^測(cè)站資料失真、選用的代表車型不合理、增長率預(yù)測(cè)不科學(xué)等問題，導(dǎo)致交通量預(yù)測(cè)與實(shí)際情況存在較大的差異，不利于瀝青路面的設(shè)計(jì)合理性。導(dǎo)致公路瀝青路面在強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、使用壽命等設(shè)計(jì)上都存在誤差。例如重載車、超載車等數(shù)量的增大，導(dǎo)致原本標(biāo)定30 噸的車輛，可能實(shí)際重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過150 噸，這種超載超限問題勢(shì)必給瀝青路面帶來巨大的破壞，縮短其使用壽命。

2.4 瀝青路面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于瀝青路面而言，必須重視瀝青路面的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，避免雨水、路面積水深入到瀝青路面結(jié)構(gòu)當(dāng)中，無法迅速排除，一旦受到車輛荷載或者溫度的影響，會(huì)對(duì)瀝青路面造成嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致路面裂縫、沉降等病害發(fā)生。

3 城市瀝青路面設(shè)計(jì)的預(yù)防措施

3.1 重視材料的合理選擇

在城市道路工程瀝青路面設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須結(jié)合工程所在區(qū)域的實(shí)際情況，合理的選擇瀝青路面的相關(guān)參數(shù)，并對(duì)瀝青混合料、基層材料本身的抗壓模量、劈裂強(qiáng)度、回彈模量等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，站在全局的角度合理的優(yōu)化瀝青混合料本身的性能，以提高瀝青路面的施工質(zhì)量和使用壽命。例如在對(duì)路基進(jìn)行回彈模量測(cè)定過程中，應(yīng)采用動(dòng)態(tài)彎沉儀或者測(cè)振儀等設(shè)備對(duì)土層動(dòng)態(tài)的回彈模量進(jìn)行測(cè)量，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。

此外，在確定了瀝青混合料的基本構(gòu)成以及配合比之后，還需要考慮工程所在區(qū)域的氣候情況，如夏季高溫天氣持續(xù)時(shí)間，冬季寒冷天氣的持續(xù)時(shí)間，對(duì)瀝青混合料的合成級(jí)配進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的調(diào)整。

3.2 科學(xué)修正沉彎設(shè)計(jì)值

在瀝青路面設(shè)計(jì)過程中，除了關(guān)注瀝青路面的彎沉指標(biāo)之外，還需要結(jié)合工程的實(shí)際情況，準(zhǔn)確的判斷剪切應(yīng)力、溫度收縮應(yīng)力等因素對(duì)彎沉指標(biāo)的影響，進(jìn)而科學(xué)的對(duì)彎沉設(shè)計(jì)值進(jìn)行修正。如在瀝青路面回彈彎沉測(cè)定過程中，軸載是影響測(cè)定結(jié)果最大的因素之一。同時(shí)測(cè)定軸載還會(huì)影響路面某一位置的彎沉值大小。軸載越大，所測(cè)得的彎沉值也越大，反之，軸載越小，所測(cè)得的彎沉值也越小。因此，為了確保彎沉值測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)選取標(biāo)準(zhǔn)的軸載汽車進(jìn)行測(cè)量，如果找不到符合標(biāo)準(zhǔn)要求的軸載汽車，可以先利用非標(biāo)準(zhǔn)軸載汽車對(duì)瀝青路面的回彈彎沉值進(jìn)行測(cè)量，在基于標(biāo)準(zhǔn)軸載下，對(duì)實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行對(duì)比分析。

3.3 交通量的預(yù)測(cè)問題

在城市瀝青路面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓饭芾聿块T，對(duì)道路的交通量信息進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)算。同時(shí)相關(guān)部門還需要加強(qiáng)交通觀測(cè)站的資金、人力投入，確保觀測(cè)站的相關(guān)資料真實(shí)、準(zhǔn)確，避免對(duì)瀝青路面的設(shè)計(jì)產(chǎn)生較大的影響。

3.4 重視瀝青路面材料的設(shè)計(jì)與選用

對(duì)于瀝青路面而言，材料的選擇至關(guān)重要。不同的承載能力、行車量，所選用的瀝青路面材料也不盡相同。例如對(duì)于重型交通道路，為了提高瀝青路面本身服務(wù)能力，應(yīng)當(dāng)選用SMA 瀝青瑪蹄脂面層材料。而對(duì)于一些支路道路工程，可以選用低等級(jí)材料，在滿足道路承載力要求基礎(chǔ)上，盡可能的降低工程建設(shè)成本。

3.5 瀝青面層排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在瀝青面層排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，還需要注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

1） 重視路拱和表面的平整度設(shè)計(jì)，確保其符合工程設(shè)計(jì)要求，瀝青路面不會(huì)產(chǎn)生積水。同時(shí)重視瀝青路面基層的封層或者透層處理，避免雨水、積水滲入到基層內(nèi)。

2） 在材料的選擇上，可以選用一些抗水損壞能力較強(qiáng)的材料，如添加3～5%的水泥來代替礦粉；采用1～1.5%的消石灰粉或者性能優(yōu)良的抗剝落劑改進(jìn)瀝青混凝土的水穩(wěn)定性。

3） 結(jié)合工程的實(shí)際情況，合理的對(duì)橫向排水管進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保內(nèi)滲水可以通過橫向排水管排到邊坡急流槽，達(dá)到排水的目的。對(duì)于超高段高的一幅中央分隔帶處還可以采用專門的暗管排水，必要時(shí)應(yīng)采用路面排水層或防水層。

4 結(jié)語

綜上所述，瀝青路面因其施工周期短、成本低等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于各類市政道路工程，推動(dòng)了城市的現(xiàn)代化發(fā)展，滿足了人們的出行需求。但是在瀝青路面設(shè)計(jì)過程中，仍存在諸多問題，影響道路的使用壽命和通車舒適性。因此，相關(guān)工作者必須重視自身專業(yè)能力的提高，深入分析影響瀝青路面設(shè)計(jì)質(zhì)量的因素，引入科學(xué)的技術(shù)手段，采取預(yù)防性技術(shù)措施，保障瀝青路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少病害的發(fā)生，延長瀝青路面的使用壽命。