市政道路工程沥青路面平整度设计方法

刘剑峰

（萍乡市规划勘察设计院，江西 萍乡 337000）

1 工程概况

省西人马先进智能医疗芯片产业园配套市政基础设施建设EPC 项目位于萍乡市安源区。该地区位于江西省的西部、萍乡市中部，集中了萍乡市的政治、经济、文化、教育、交通等主要领域，还毗邻湖南，在历史上就有“吴楚咽喉、赣湘通衢”的重要地位。铁路交通方面有沪昆铁路、沪昆高铁自东向西贯穿全区，并与京广铁路、京九铁路2 条重要铁路相连，便利的铁路交通极大地促进了该区的经济发展。另外，该地区的公路交通也具有较大的优势，有320、319 国道经过，沪瑞、萍栗高速公路也途径该区，国道与高速路呈双十字贯通全境。

2 路面设计标准

本项目路面设计标准需要包含以下几点：

1）道路等级：城市主干路；

2）设计行车速度：50km/h；

4）路面：沥青混凝土路面，标准轴载BZZ-100；

5）桥涵设计荷载标准：城-A 级；

6）设计年限：道路交通交通量达到饱和状态时的设计年限20a；路面结构达到临界状态时的设计年限15a；

7）路基及桥涵设计洪水频率为1/100，抗震设防烈度为6度，基本地震加速度峰值为0.05g。

2.1 路面设计原则

在遵守相关标准规范的前提下，确保施工技术具有可行性、工艺简单、便于养护，同时尽可能地降低经济投入。

2.2 路面设计情况

按照 CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》【1】的要求设计为沥青混凝土路面，设计基准期为15a，标准轴载100kN，设计年限内一个车道上的累计当量轴载次数为1.2×107次。路基施工控制弯沉值≤2.7mm，主路竣工验收路表弯沉值≤0.23mm，路面构造深度≥0.55mm，横向力系数（SFC60）≥54。上基层7d 龄期的无侧限饱水抗压强度≥3.5MPa，下基层7d龄期的无侧限饱水抗压强度≥3.0MPa。

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2.3 面层材料要求

具体至本项目中，对于面层材料具有以下几个要求：

1）用于表面层的沥青，需要选取SBS 改性沥青并符合Ⅰ-C的技术标准，基质沥青满足70 号B 级石油沥青的施工标准。用于中面层和下面层的沥青需使用重交通道路石油沥青，且在中面层应符合70 号A 级石油沥青的施工标准，下面层应符合70 号B 级石油沥青的施工标准。沥青混合料马歇尔试验技术指标按夏季炎热天气下的重载交通进行确定；空隙控制在5%左右。

2）改性沥青混合料主要验收指标：车辙试验动稳定度≥2 800 次/mm、浸水马歇尔试验残留稳定度≥85%，冻融劈裂试验的残留强度比80%，低温弯曲试验破坏应变≥2 000με，渗水系数≤120mL/min。

3）黏层沥青需使用PC-3 阳离子乳化沥青，下封层选取PC-1 阳离子乳化沥青，透层沥青选取PC-2 阳离子乳化沥青。

4）沥青混合料的级配组成可以根据CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》中的相关规定进行合理选择，混合料的相关技术指标应满足CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》中的要求。

2.4 基层与垫层

基层与垫层的设计情况具体如下所述：

1）当使用普通硅酸盐水泥时，终凝时间更长的水泥质量更佳，同时确保水泥强度≥32.5MPa。

2）水泥稳定碎石的级配应满足CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》中表4.3.3-1 中的相关要求。按照重型击实的标准确定水泥稳定碎石的压实度，应≥98%，上基层7d 龄期的无侧限饱水抗压强度为≥3.5MPa，下基层7d 龄期的无侧限饱水抗压强度为≥3.0MPa。

3）基层的施工结束后，需要对基层浇筑透层沥青，透层沥青的技术参数应满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》中的第 9.1 条中的具体要求【2】。

4）级配碎石应选用粒径均匀且质地坚硬的混合料，其压碎值应≤30%，针片状含量应＜20%，软弱颗粒含量应＜5%，最大粒径应＜37.5mm，颗粒级配以及0.5mm 颗粒以下细料的塑性指数应满足相关规范标准。在施工过程中还应当重点关注路基排水设施点的完整性，垫层铺筑完成后设置相应的警示告知标志，严禁车辆通行，避免垫层遭受破坏。常见级配碎石混合料的级配组成如表1 所示。根据同类型项目的施工经验以及相关数据，一般路段的垫层可用连续型级配。

表1 级配碎石混合料的级配组成

3 市政道路工程沥青路面平整度的控制策略分析

3.1 路面基层平整度的控制

沥青路面施工包含多个环节，各结构层之间具有紧密关联，其中，路面基层是最为基础的部分，若路面基层在各段存在高低差现象，由于此部分的平整度不足，将导致沥青路面平整度欠佳。尽管沥青路面总体上较为平整，但受到下部基层平整性欠佳的影响，后续经过碾压处理后也依然会出现路面起伏的问题。

3.2 沥青混合料拌制控制

市政道路工程对于材料的需求量较大，沥青混合料的生产采取的是热拌和的方式，其对温度提出较高的要求。在温度偏低的生产条件下，将降低沥青附着力，且不利于混合料的有效黏结，结束碾压作业后其强度难以达到设计要求，此时也伴随有沥青路面不平整现象。因此，针对沥青混合料的质量控制极具必要性，混合料搅拌要到位，拌制场地的选择要得当，各方面影响沥青混合料质量的因素都要得到全方位控制。

3.3 摊铺过程的控制

3.3.1 机械设备的控制

现代化道路工程项目中，摊铺机械是重要生产要素，其工作性能直接影响到路面的平整度。例如，摊铺机找平不到位时，设备施工中将产生明显的厚度变化，具体表现为各区域厚薄不均。因此，正式摊铺前针对相关设备的性能检查必不可少，需明确传感器的工作状态，合理校正以确保设备在施工中可全程维持稳定的状态。

3.3.2 摊铺工艺的控制

摊铺作业连续性是施工中必须遵循的原则，且要调度好混合料运输车辆，以免出现等料的情况。由于摊铺设备在运行中存在路径纠偏等行为，此时摊铺面产生的波浪要得到有效的清除。此外，还需充分考虑机械设备的综合性能，以此为依据合理摊铺，全程的摊铺速度需维持在较合理的区间内，以免因速度过快导致路面缺乏平整性，也不可摊铺过慢，否则将加大混合料的堆积。

3.4 碾压质量控制

3.4.1 一次碾压

结束摊铺作业后，若沥青混合料达到初步凝结的状态，此时即可组织人员展开一次碾压。此环节施工中所用设备为钢轮压路机，严格控制路面混合料温度，需维持在105～125℃，由外侧开始碾压并逐步向内侧推进，全程调整好碾压速度，使其稳定在2.0～2.8km/h，避免大幅度调节速度的情况，否则将对该碾压区域的施工质量造成不良影响。

3.4.2 二次碾压

结束首次碾压作业后，必须经过至少5h 方可组织人员展开第二次碾压，此阶段的混合料温度有所下降，需维持在95～105℃。此环节所用设备与上述一致，也为钢轮压路机，但在碾压顺序上存在差异，即优先完成道路中部的碾压，再逐步向两侧推进。

3.4.3 三次碾压

完成第二次碾压作业且确保质量满足要求后，经过4h 后即可安排第三次碾压，此阶段对于温度的条件是稳定在80～90℃。经过前述2 个环节的碾压后，沥青混合料已经处于相对稳定的状态，具备正常使用的条件，此时可调整好碾压速度，使其维持在1.5～2.0km/h。不同于前2 次碾压的是，第三次碾压的主要目的在于做好前述阶段的收尾工作，将碾压过程中产生的轮迹等各类遗留问题处理到位，此环节对于沥青路面的整体质量具有重要影响，是提高道路美观程度的重要途径。实际施工中，需以道路平整度为基本目标，全程压路机轮子都不可发生黏结混合料的情况，否则将导致沥青路面平整度欠佳。

4 结语

综上所述，市政道路施工质量控制工作中，路面平整度是重要的因素，导致其平整度欠佳的原因较多，常见有基层平整度不足、施工所用混合料的性能欠佳、摊铺及碾压不到位等。对此，设计单位需要综合考虑上述各类因素，结合现场情况以及工程要求，形成科学的设计方案，以便给沥青路面施工提供可靠的指导。作为施工人员，则要将质量控制工作落实到各道工序中，全方位确保施工效果，尽可能提高沥青路面平整度，创造高品质的市政道路工程项目。