市政道路工程瀝青路面平整度設(shè)計(jì)方法

劉劍峰

（萍鄉(xiāng)市規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

1 工程概況

省西人馬先進(jìn)智能醫(yī)療芯片產(chǎn)業(yè)園配套市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)EPC 項(xiàng)目位于萍鄉(xiāng)市安源區(qū)。該地區(qū)位于江西省的西部、萍鄉(xiāng)市中部，集中了萍鄉(xiāng)市的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、交通等主要領(lǐng)域，還毗鄰湖南，在歷史上就有“吳楚咽喉、贛湘通衢”的重要地位。鐵路交通方面有滬昆鐵路、滬昆高鐵自東向西貫穿全區(qū)，并與京廣鐵路、京九鐵路2 條重要鐵路相連，便利的鐵路交通極大地促進(jìn)了該區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外，該地區(qū)的公路交通也具有較大的優(yōu)勢(shì)，有320、319 國(guó)道經(jīng)過(guò)，滬瑞、萍栗高速公路也途徑該區(qū)，國(guó)道與高速路呈雙十字貫通全境。

2 路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

本項(xiàng)目路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需要包含以下幾點(diǎn)：

1）道路等級(jí)：城市主干路；

2）設(shè)計(jì)行車(chē)速度：50km/h；

4）路面：瀝青混凝土路面，標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100；

5）橋涵設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：城-A 級(jí)；

6）設(shè)計(jì)年限：道路交通交通量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的設(shè)計(jì)年限20a；路面結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)的設(shè)計(jì)年限15a；

7）路基及橋涵設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100，抗震設(shè)防烈度為6度，基本地震加速度峰值為0.05g。

2.1 路面設(shè)計(jì)原則

在遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的前提下，確保施工技術(shù)具有可行性、工藝簡(jiǎn)單、便于養(yǎng)護(hù)，同時(shí)盡可能地降低經(jīng)濟(jì)投入。

2.2 路面設(shè)計(jì)情況

按照 CJJ 169—2012《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》【1】的要求設(shè)計(jì)為瀝青混凝土路面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為15a，標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸載次數(shù)為1.2×107次。路基施工控制彎沉值≤2.7mm，主路竣工驗(yàn)收路表彎沉值≤0.23mm，路面構(gòu)造深度≥0.55mm，橫向力系數(shù)（SFC60）≥54。上基層7d 齡期的無(wú)側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度≥3.5MPa，下基層7d齡期的無(wú)側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度≥3.0MPa。

那位想收留克里斯的老人對(duì)他說(shuō)：“當(dāng)你原諒的時(shí)候，你就會(huì)愛(ài)；當(dāng)你愛(ài)了，上帝之光就會(huì)照耀你?！边@句話在克里斯的短暫一生中起著至關(guān)重要的作用。

2.3 面層材料要求

具體至本項(xiàng)目中，對(duì)于面層材料具有以下幾個(gè)要求：

1）用于表面層的瀝青，需要選取SBS 改性瀝青并符合Ⅰ-C的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基質(zhì)瀝青滿(mǎn)足70 號(hào)B 級(jí)石油瀝青的施工標(biāo)準(zhǔn)。用于中面層和下面層的瀝青需使用重交通道路石油瀝青，且在中面層應(yīng)符合70 號(hào)A 級(jí)石油瀝青的施工標(biāo)準(zhǔn)，下面層應(yīng)符合70 號(hào)B 級(jí)石油瀝青的施工標(biāo)準(zhǔn)。瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)按夏季炎熱天氣下的重載交通進(jìn)行確定；空隙控制在5%左右。

2）改性瀝青混合料主要驗(yàn)收指標(biāo)：車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度≥2 800 次/mm、浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度≥85%，凍融劈裂試驗(yàn)的殘留強(qiáng)度比80%，低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變≥2 000με，滲水系數(shù)≤120mL/min。

3）黏層瀝青需使用PC-3 陽(yáng)離子乳化瀝青，下封層選取PC-1 陽(yáng)離子乳化瀝青，透層瀝青選取PC-2 陽(yáng)離子乳化瀝青。

4）瀝青混合料的級(jí)配組成可以根據(jù)CJJ 169—2012《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行合理選擇，混合料的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足CJJ 169—2012《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求。

2.4 基層與墊層

基層與墊層的設(shè)計(jì)情況具體如下所述：

1）當(dāng)使用普通硅酸鹽水泥時(shí)，終凝時(shí)間更長(zhǎng)的水泥質(zhì)量更佳，同時(shí)確保水泥強(qiáng)度≥32.5MPa。

2）水泥穩(wěn)定碎石的級(jí)配應(yīng)滿(mǎn)足CJJ 169—2012《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計(jì)規(guī)范》中表4.3.3-1 中的相關(guān)要求。按照重型擊實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)確定水泥穩(wěn)定碎石的壓實(shí)度，應(yīng)≥98%，上基層7d 齡期的無(wú)側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度為≥3.5MPa，下基層7d 齡期的無(wú)側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度為≥3.0MPa。

3）基層的施工結(jié)束后，需要對(duì)基層澆筑透層瀝青，透層瀝青的技術(shù)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的第 9.1 條中的具體要求【2】。

4）級(jí)配碎石應(yīng)選用粒徑均勻且質(zhì)地堅(jiān)硬的混合料，其壓碎值應(yīng)≤30%，針片狀含量應(yīng)＜20%，軟弱顆粒含量應(yīng)＜5%，最大粒徑應(yīng)＜37.5mm，顆粒級(jí)配以及0.5mm 顆粒以下細(xì)料的塑性指數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注路基排水設(shè)施點(diǎn)的完整性，墊層鋪筑完成后設(shè)置相應(yīng)的警示告知標(biāo)志，嚴(yán)禁車(chē)輛通行，避免墊層遭受破壞。常見(jiàn)級(jí)配碎石混合料的級(jí)配組成如表1 所示。根據(jù)同類(lèi)型項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)數(shù)據(jù)，一般路段的墊層可用連續(xù)型級(jí)配。

表1 級(jí)配碎石混合料的級(jí)配組成

3 市政道路工程瀝青路面平整度的控制策略分析

3.1 路面基層平整度的控制

瀝青路面施工包含多個(gè)環(huán)節(jié)，各結(jié)構(gòu)層之間具有緊密關(guān)聯(lián)，其中，路面基層是最為基礎(chǔ)的部分，若路面基層在各段存在高低差現(xiàn)象，由于此部分的平整度不足，將導(dǎo)致瀝青路面平整度欠佳。盡管瀝青路面總體上較為平整，但受到下部基層平整性欠佳的影響，后續(xù)經(jīng)過(guò)碾壓處理后也依然會(huì)出現(xiàn)路面起伏的問(wèn)題。

3.2 瀝青混合料拌制控制

市政道路工程對(duì)于材料的需求量較大，瀝青混合料的生產(chǎn)采取的是熱拌和的方式，其對(duì)溫度提出較高的要求。在溫度偏低的生產(chǎn)條件下，將降低瀝青附著力，且不利于混合料的有效黏結(jié)，結(jié)束碾壓作業(yè)后其強(qiáng)度難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，此時(shí)也伴隨有瀝青路面不平整現(xiàn)象。因此，針對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量控制極具必要性，混合料攪拌要到位，拌制場(chǎng)地的選擇要得當(dāng)，各方面影響瀝青混合料質(zhì)量的因素都要得到全方位控制。

3.3 攤鋪過(guò)程的控制

3.3.1 機(jī)械設(shè)備的控制

現(xiàn)代化道路工程項(xiàng)目中，攤鋪機(jī)械是重要生產(chǎn)要素，其工作性能直接影響到路面的平整度。例如，攤鋪機(jī)找平不到位時(shí)，設(shè)備施工中將產(chǎn)生明顯的厚度變化，具體表現(xiàn)為各區(qū)域厚薄不均。因此，正式攤鋪前針對(duì)相關(guān)設(shè)備的性能檢查必不可少，需明確傳感器的工作狀態(tài)，合理校正以確保設(shè)備在施工中可全程維持穩(wěn)定的狀態(tài)。

3.3.2 攤鋪工藝的控制

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)性是施工中必須遵循的原則，且要調(diào)度好混合料運(yùn)輸車(chē)輛，以免出現(xiàn)等料的情況。由于攤鋪設(shè)備在運(yùn)行中存在路徑糾偏等行為，此時(shí)攤鋪面產(chǎn)生的波浪要得到有效的清除。此外，還需充分考慮機(jī)械設(shè)備的綜合性能，以此為依據(jù)合理攤鋪，全程的攤鋪速度需維持在較合理的區(qū)間內(nèi)，以免因速度過(guò)快導(dǎo)致路面缺乏平整性，也不可攤鋪過(guò)慢，否則將加大混合料的堆積。

3.4 碾壓質(zhì)量控制

3.4.1 一次碾壓

結(jié)束攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后，若瀝青混合料達(dá)到初步凝結(jié)的狀態(tài)，此時(shí)即可組織人員展開(kāi)一次碾壓。此環(huán)節(jié)施工中所用設(shè)備為鋼輪壓路機(jī)，嚴(yán)格控制路面混合料溫度，需維持在105～125℃，由外側(cè)開(kāi)始碾壓并逐步向內(nèi)側(cè)推進(jìn)，全程調(diào)整好碾壓速度，使其穩(wěn)定在2.0～2.8km/h，避免大幅度調(diào)節(jié)速度的情況，否則將對(duì)該碾壓區(qū)域的施工質(zhì)量造成不良影響。

3.4.2 二次碾壓

結(jié)束首次碾壓作業(yè)后，必須經(jīng)過(guò)至少5h 方可組織人員展開(kāi)第二次碾壓，此階段的混合料溫度有所下降，需維持在95～105℃。此環(huán)節(jié)所用設(shè)備與上述一致，也為鋼輪壓路機(jī)，但在碾壓順序上存在差異，即優(yōu)先完成道路中部的碾壓，再逐步向兩側(cè)推進(jìn)。

3.4.3 三次碾壓

完成第二次碾壓作業(yè)且確保質(zhì)量滿(mǎn)足要求后，經(jīng)過(guò)4h 后即可安排第三次碾壓，此階段對(duì)于溫度的條件是穩(wěn)定在80～90℃。經(jīng)過(guò)前述2 個(gè)環(huán)節(jié)的碾壓后，瀝青混合料已經(jīng)處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，具備正常使用的條件，此時(shí)可調(diào)整好碾壓速度，使其維持在1.5～2.0km/h。不同于前2 次碾壓的是，第三次碾壓的主要目的在于做好前述階段的收尾工作，將碾壓過(guò)程中產(chǎn)生的輪跡等各類(lèi)遺留問(wèn)題處理到位，此環(huán)節(jié)對(duì)于瀝青路面的整體質(zhì)量具有重要影響，是提高道路美觀程度的重要途徑。實(shí)際施工中，需以道路平整度為基本目標(biāo)，全程壓路機(jī)輪子都不可發(fā)生黏結(jié)混合料的情況，否則將導(dǎo)致瀝青路面平整度欠佳。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政道路施工質(zhì)量控制工作中，路面平整度是重要的因素，導(dǎo)致其平整度欠佳的原因較多，常見(jiàn)有基層平整度不足、施工所用混合料的性能欠佳、攤鋪及碾壓不到位等。對(duì)此，設(shè)計(jì)單位需要綜合考慮上述各類(lèi)因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況以及工程要求，形成科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，以便給瀝青路面施工提供可靠的指導(dǎo)。作為施工人員，則要將質(zhì)量控制工作落實(shí)到各道工序中，全方位確保施工效果，盡可能提高瀝青路面平整度，創(chuàng)造高品質(zhì)的市政道路工程項(xiàng)目。