沥青路面损坏及结构层设计实践

何 浅

随着经济的发展和社会进步，交通建设行业蓬勃发展。近年来，道路工程数量越来越多，规模越来越大，人们对道路施工质量也提出了更高要求。作为道路工程的重要组成和关键部分，路面结构层质量直接关系到道路整体质量。沥青材料性能优越，因此被广泛应用到道路施工中。但是调查研究显示，受多方面因素影响，沥青路面结构层存在诸多病害，路面损坏问题时有发生，导致行车安全得不到有效保障。在这种情况下，应当认真研究沥青路面损坏原因，采取有效措施进行解决，加强沥青路面结构层设计，把握设计要点，切实保障沥青路面结构层质量，以此确保道路运行的安全性、可靠性及长久性。

1 沥青路面损坏及维修措施

1.1 裂缝

随着道路施工技术的进步，现阶段新建高速公路基本很少出现路面裂缝，但是早期修建的高速公路依然存在裂缝问题。造成路面裂缝的原因有很多种，包括温度、基层强度等。高速公路对沥青面层有着较高要求，因此必须严格按照规定要求处理路面裂缝。对于宽度不超过5mm的横向裂缝，可以采取将热沥青灌入的方法进行处理；对于宽度超过5mm的裂缝，首先利用机械设备进行开槽处理，然后使用沥青混合料进行填充，并确保其振捣密实；当沥青路面存在较多裂缝时，通常使用乳化沥青浆液进行封层处理；当基层强度不达标时，很容易造成网状裂缝，对于这类裂缝，首先要对表面沥青进行拉毛处理，然后将一层混凝土铺设其上用于封层。

1.2 车辙

在处理沥青路面的车辙之前，首先要对车辙出现的原因进行分析，从而确定车辙类型。对于因表面过度磨损而造成的车辙，首先要将面层清理干净，然后使用沥青混凝土重新铺筑；对于因基层强度不达标造成的车辙，需要将面层铣掉，之后再次铺筑面层；对于因混凝土级配不合理造成的车辙，先把级配不合理的面层铣掉，然后使用具备抗车辙性能的沥青混合料进行铺筑。

1.3 路面冻胀与翻浆

受技术条件限制，早期高速公路时常会产生冻胀、翻浆等病害。开山路堑段是冻胀病害多发地带。在处理路面冻胀问题时，首先将横向、纵向盲沟或者集水井设置在路基下部，然后重做路面；在处理路面翻浆问题时，首先全部挖掉原有路面，然后使用砂砾垫层进行重新填筑，使用水泥砂砾等材料制作半刚性基层，最后使用沥青混凝土进行面层铺筑[2]。

2 沥青路面结构层设计实践分析

2.1 沥青路面结构性能设计要点

根据公路建设要求合理确定路面等级、面层类型，对使用年限内的道路设计弯沉值、累计当量轴次进行计算；认真研究工程地质勘察报告，对路基铺筑材料进行科学分析，合理划分道路路段，对每个路段的土基回弹模量值进行准确预测；以路面结构设计方案为基础，认真做好材料配合比试验工作，对路面结构层各层铺筑材料的抗拉强度、抗压回弹模量等进行测定，在此基础上得出材料设计参数；根据设计弯沉值进行路面铺筑厚度的计算。

2.2 设汁中应注意的问题

第一，加强路床设计。沥青路面对于路基的强度及稳定性有一定要求，路面结构层下部0～80cm的路基被称为路床，属于路基主要承重区。在市政道路建设过程中，由于需要考虑道路两侧建筑，因此路面标高比较接近原地面标高。受路面标高限制，路床高低一般比原地面标高要低。再加上地下水因素，导致路床设计强度很难符合规定要求。因此，在沥青路面结构层设计中，应当认真研究该区域的地质勘察报告，同时考虑到土基干湿类型、道路设计高程等因素，在此基础上加强路床处理。通常来说，换填材料选用符合加州承载比（CBR）要求的材料，并根据实际情况确定换填深度。如果原状土没有受到扰动，并且土壤含水量高，采用砂石作为换填材料时，换填深度通常控制在50～80cm；如果路基土属于膨胀土，在设计时应考虑到膨胀土的强弱程度[3]。

第二，合理设置垫层或底基层。半刚性基层在沥青路面结构设计中比较常用，一般采用水泥稳定碎石作为基层。部分设计直接把水泥稳定碎石基层铺筑在土层上，这种做法存在一定不足。众所周知，针对土基与路面底基层，二者之间的模量比最好控制在2.5～12.5之间，合适的模量会改善结构层的受力状况，确保层间处于连续性结合状态，从而实现路面耐久性的提升。不仅如此，为避免地下水、雨水等破坏路面，可以采用粒料类材料作为垫层或者底基层，以此延长路面寿命。

第三，确定基层铺筑厚度。作为沥青路面结构层的关键性承重层，基层必须具备较强的耐久性、稳定性，并且能够承担较大荷载。在确定基层铺筑厚度时，应综合考虑铺筑材料性质、路面交通状况等，将压实设备的功能充分发挥出来，根据施工条件合理确定基层厚度。一般来说，半刚性基层在沥青路面结构中比较常见，包括石灰稳定类基层、水泥稳定类基层以及石灰粉煤灰稳定类基层等，采用稳定类材料作为基层铺筑材料时，铺筑厚度最好控制在18～20cm。如果压实设备比较先进，可根据实际情况适当增加压实厚度。

第四，稀浆封层。在道路施工过程中，新建路面下封层、沥青路面罩面等都可应用稀浆封层，以下具体介绍新建路面下封层对稀浆封层的应用。在计算沥青路面的结构厚度时，通常不考虑稀浆封层厚度，因此经常被设计师忽视。将铺筑乳化沥青稀浆下封层铺筑在沥青面层与水泥稳定碎石基层二者之间，能够起到以下作用：在沥青面层铺筑之前通车时，稀浆封层能对路面基层起到有效的保护作用；在雨季施工时，稀浆封层能避免雨水向基层渗漏，以免路面受损；提高沥青面层和基层二者间的连接性，确保路面结构具有较强的整体性等。因此，在沥青路面结构层设计中，对于下封层的设置要重视起来，尤其是高等级公路、主干道等。在选择材料种类时，可选用6mm厚度的ES-2型的乳化沥青。值得重视的是，沥青路面的透层油不能用下封层代替，下封层施工要在透层油喷洒后进行。

第五，选择沥青面层。沥青面层在平整度、密实度、耐久性以及抗滑性等方面均有较高要求，同时还要具备优良的抗裂性、抗渗性。沥青面层主要分为三类，即沥青贯入式、沥青表面处治和热拌沥青混合料。后两类由于使用年限短、质量等级低，通常不用于城市道路建设，而热拌沥青混合料在城市道路面层施工中最为常用。热拌沥青混合料又分为三类，即密级配沥青混凝土、开级配抗滑面层以及沥青玛蹄脂碎石。要想切实保障沥青路面施工质量，确保路面使用功能得以充分发挥，首先要合理选择沥青混合料类型，并且科学设计材料配合比。

首先，密级配沥青混凝土。密级配沥青混合料分为粗级配、细级配两种。粗级配沥青混合料具有良好的抗变形、抗车辙能力，在交通需求量大、雨季较多的道路工程中比较适用，在沥青路面结构层中，粗级配材料通常用于表面层，以此实现路面抗车辙性能的强化。值得注意的是，在沥青路面中采用粗级配混合料时，应当做好压实工作；细级配沥青混合料具有良好的和易性、水稳性以及抗裂性，但是构造深度不如粗级配，以此交通需求量不大、气候寒冷区域的道路工程中比较适用，细级配材料通常用于路面的抗疲劳结构层。

其次，开级配抗滑面层。此类面层采用开级配沥青混合料，具有良好的抗滑性，同时能减少噪声影响。由于表面凹凸不平，因此可以提高雨水向面层下部的渗入及排出速度。

最后，沥青玛蹄脂碎石面层。此类面层采用间断级配的沥青混合料，材料包括矿粉、改性沥青和木质纤维素等。沥青碎石面层具有较大的构造深度，因此在抗滑性、抗疲劳性、抗车辙性、抗裂性以及耐磨性等方面性能优良。

3 结语

综上所述，社会经济的发展带动了交通行业发展。作为交通系统的重要组成，公路建设量和规模在近年来有了较大提升，交通建设事业取得了显著成就。然而，沥青路面病害问题层出不穷，不仅对行车舒适度造成很大影响，而且威胁公路运行安全，甚至带来严重的交通事故。因此，加强沥青路面结构层设计具有重要意义。要想充分实现沥青路面的优良性能，首先要掌握影响沥青路面质量的各类因素，并采取有效措施进行预防，在结构层设计中合理应用新材料、新技术与新工艺，不断提高沥青路面结构层设计水平，并将其应用到施工过程中，以此提高路面质量，延长路面寿命。