市政道路中瀝青混凝土路面施工常見問題分析及防治措施

摘要 瀝青混凝土路面是市政道路面層常用類型之一。瀝青混凝土路面具有強度高、穩定性好、抗疲勞能力強以及行車舒適性高的優點。但是瀝青混凝土路面在施工過程中，由于路面結構設計、材料設計、施工控制等原因造成瀝青路面出現早期損害。以濟南市某市政道路瀝青路面為例，采用人工調查法，調查施工過程中瀝青路面損害類型，研究病害出現原因。根據病害機理，提出瀝青路面病害防治措施。

關鍵詞 市政道路;瀝青混凝土;路面施工;防治措施

中圖分類號 U416.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）06-0163-03

引言

市政道路是城市的重要組成部分，通常市政道路路面選用瀝青混凝土材料，能夠提高路面的強度、穩定性以及耐久性[1]。瀝青混凝土路面由瀝青、集料以及填料組成，路面的平整度、壓實度、抗滑性能較好，能夠保證車輛的良好運行。對于瀝青混凝土路面而言，其路面損害產生的時期在通車早期，可以認為在施工過程中出現的病害[2]。路面早期易產生裂縫、車轍、泛油以及擁抱等表面損害，損害產生的原因為路面結構設計不合理、材料選擇不經濟、施工過程不規范等原因[3]。這些常見問題影響了瀝青混凝土路面的使用年限，在施工過程中要注意早期病害的產生，針對路面早期病害進行相應的處置辦法。按照病害程度可以選擇預防性養護技術，對路面進行養護，提高路面的路用性能及服務質量[4]。瀝青混凝土路面在施工過程中的問題日益嚴峻，以濟南某市政道路為例，采用人工調查法，調查瀝青混凝土路面施工過程中產生的病害類型及占比。根據施工過程中病害調查結果，從路面結構設計，瀝青混凝土材料以及施工過程方面進行研究，得出產生病害原因。針對施工過程中路面病害產生原因，提出相應防治措施，增加瀝青路面的使用年限。

1 施工過程中路面病害調查

1.1 工程概況

濟南市某市政道路全長12.3 km，設計速度60 km/h，雙向六車道。市政道路路面結構如圖1所示，路面基層選用無機結合料穩定材料，面層分為三層，材料為不同粒徑的瀝青混凝土。濟南屬于暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫13.8 ℃，年最低氣溫?20.1 ℃，年最高氣溫42.8 ℃，年平均降雨量614.5 mm，降雨集中于夏季。該市政道路為改建工程，原市政道路類型為雙向四車道，單幅瀝青路面寬度為11.5 m，對市政道路路面進行加寬處理，將單幅瀝青路面寬度增加至15 m。在施工時首先對瀝青路面進行銑刨處理，然后對路基進行拓寬處理，采用分層填筑式進行路基土填筑，在新舊路基交接處采用設置土工格柵防止路基產生過大沉降。該道路拓寬前交通量較大，單日交通量在4～5萬輛/天且混合交通嚴重，非機動車與行人數量較多。

1.2 施工過程中路面病害調查

工程施工過程中出現了較多路面病害，包括橫向裂縫、縱向裂縫、松散、泛油等類型。以2 km為一個檢測單元，對瀝青路面全程進行病害調查，調查結果如表1所示。

通過人工調查法對道路病害類型及占比進行調查，由表1可得，裂縫類病害占比最大，表明該瀝青路面在施工過程中的主要病害為裂縫類，橫向裂縫的占比達到病害總量的71.8%，主要是由于路面結構設計和施工過程不規范引起的裂縫類病害。該道路為雙向六車道，以中央分隔帶為標志，將道路分為上行與下行。通過該道路上、下行病害對比得到，病害類型相同，但是上行道路的病害數量與下行相比較多，道路沉降量較大，可能是因為新舊路基交接處出現路基不均勻沉降造成瀝青路面開裂和道路沉降病害的產生。

2 施工過程中產生病害機理分析

在施工過程中瀝青混凝土路面出現較多的病害，根據病害產生類型，分別對橫向裂縫、縱向裂縫、泛油、道路沉降以及松散病害產生機理進行分析。

2.1 橫向裂縫

橫向裂縫類病害是該市政道路瀝青路面施工過程中產生的主要病害。其病害如圖2所示，橫向裂縫病害分布均勻，上、下行段均出現大量橫向裂縫。由于病害出現在施工過程當中，可以排除車輛荷載對瀝青路面的影響，將病害產生機理確定在環境因素與路面結構設計方面。針對該道路路面結構組成分析，基層類型為半剛性基層，基層類型為水泥穩定類材料，因此可以判斷出在施工過程中產生的橫向裂縫是由于基層開裂產生裂縫，反射到面層形成橫向裂縫。水泥為無機結合料，遇水會放出大量的熱，瀝青路面的鋪筑方式為分層鋪筑，在基層鋪筑時為了提高施工效率，沒有對基層進行合理養護，造成在加鋪瀝青混凝土面層時，水泥穩定類基層的水化反應還未結束，產生大量的熱，由于加鋪了面層，基層材料受熱，體積穩定性變差，在溫度降低時，基層材料收縮產生裂縫，由此造成半剛性基層開裂，裂縫反射至瀝青路面，產生大量的橫向裂縫。

2.2 縱向裂縫

縱向裂縫病害如圖3所示，根據項目概況可得，該項目在路基處進行加寬，并且進行了瀝青混凝土路面的加鋪。在施工過程中，出現了一部分縱向裂縫，并且縱向裂縫的位置在新舊路基交接處和行車道分界處。根據縱向裂縫出現位置，分析縱向裂縫產生機理，裂縫出現原因有兩個方面：一方面是新舊路基土體結構不同，且沉降時間不同，在新舊路基拼接處路基產生了不均勻沉降，造成新路基與舊路基出現沉降差，這是由于沒有將路基進行分層壓實，壓實度不足造成，在施工器械的作用下，造成路基不均勻沉降，導致瀝青路面面層出現縱向裂縫。另一方面是瀝青混凝土面層攤鋪時接縫處沒有處理好，攤鋪機的攤鋪寬度為3.75 m，在進行攤鋪時采用分道攤鋪，由于攤鋪高度不一致，在壓實過程中未對攤鋪留下的接縫進行重復碾壓，造成瀝青混凝土路面出現縱向裂縫。

2.3 泛油

泛油現象是瀝青混凝土路面常見的一種病害，該病害存在于夏季氣溫較高的地區。在施工過程中出現泛油現象，是由兩個方面造成，一方面是由于瀝青混凝土在進行材料設計時，最佳油石比過大，造成材料中瀝青含量過多，出現泛油現象，應該調整瀝青混凝土的級配設計，減小瀝青用量。另一方面，濟南市區夏季氣溫較高，瀝青為有機結合料，溫度升高會提高瀝青自身的流動性，瀝青中的油質出現在路表，造成泛油現象，針對這種現象需要減少瀝青用量，或者增加集料用量，防止泛油。

2.4 道路沉降

道路施工過程中的沉降現象在一般的新建市政道路施工過程中不常見，但是該項目為改拓建項目，在施工過程中由于新舊路基結合處壓實度不足，沒有進行處置。在進行基層和面層攤鋪時，大量中型機械設備對路基進行碾壓，造成新舊路基的不均勻沉降，因此需要對新舊路基結合處進行處置。

2.5 松散

松散現象是瀝青路面水損害的一類，如圖4所示，水損害出現在瀝青路面施工早期。由于該項目在施工過程中產生了裂縫類病害，雨水順著裂縫進入路面結構內部，使瀝青混合料孔隙中填滿水，在車輛荷載或其他施工器械的作用下，由于集料本身的親水性，會使得瀝青與集料間的粘附性下降，造成細集料從瀝青混凝土結構中分離，產生瀝青路面松散現象。

3 防治措施

針對路面施工過程中的病害，從路面結構設計、薄層罩面、材料組成設計以及施工質量控制四個方面提出防治措施。

3.1 路面結構設計

該項目在施工過程中出現了大量的裂縫類病害，橫向裂縫病害大多數為反射裂縫，反射裂縫的出現在施工過程中是避免不了的，只能盡量減少裂縫。在路面結構設計方面可以將水泥穩定類碎石材料，改為二灰或三灰，盡量減少水泥的摻量，控制在4%以下，能夠有效減少反射裂縫的產生，在基層施工完成后要進行合理養護。

3.2 薄層罩面

薄層罩面技術是瀝青路面最有效地避免裂縫產生的預防性護技術之一。薄層罩面技術是在原瀝青路面上面層加鋪超薄磨耗層的技術。超薄磨耗層由改性瀝青、集料及填料按照級配設計進行拌和而成的瀝青混合料構成。薄層罩面技術能夠修補原路面病害，提高瀝青路面使用性能，增加路面平整度及抗滑性能。

3.3 材料組成設計

該項目在施工過程中出現了泛油現象，主要的原因是瀝青混凝土材料設計不合理。瀝青混凝土中瀝青用量過大。為了防止泛油現象的產生，需要對瀝青混凝土材料進行高溫穩定性試驗，并且在施工時要選擇夏季，溫度較高能夠更好地保證瀝青混凝土的施工溫度。并且針對濟南夏季溫度較高的特點，進行最佳瀝青含量的修正，保證瀝青混凝土的高溫穩定性，避免泛油現象的產生。

3.4 施工質量控制

施工質量是防治瀝青混凝土路面出現病害的重要因素之一，在施工過程中為了避免縱向裂縫的產生，需要對新舊路基結合處進行加固處理，采用設置土工格柵的方法，增加新舊路基結合處的承載能力，減少路基的不均勻沉降。在進行瀝青混凝土攤鋪碾壓過程中，采用多次碾壓的方法，對攤鋪機留下的接縫進行處理保證路面壓實質量。基層施工時保證足夠的養護天數，避免基層產生溫度裂縫，造成瀝青混凝土路面出現反射裂縫。

4 結論

綜上所述，市政道路瀝青混凝土路面施工過程中產生的病害影響了瀝青路面的使用年限。以濟南市某市政道路改拓建項目為調查對象，采用人工調查法對施工過程中產生的病害進行調查，發現該路面在施工過程中出現了裂縫類、泛油、松散等病害。根據項目概況，對施工過程中病害產生機理進行分析，從路面結構設計、薄層罩面、材料組成設計以及施工質量控制四個方面提出防治措施。

參考文獻

[1]楊玉俊. 市政道路工程瀝青混凝土路面施工常見問題及應對措施[J]. 居舍， 2020（33）： 66-67.

[2]楊森林. 瀝青混凝土路面施工常見問題分析及解決方案[J]. 交通世界， 2020（7）： 26-27.

[3]李爔. 市政道路中瀝青混凝土路面施工技術與常見問題分析[J]. 四川水泥， 2019（12）： 33.

[4]溫元泰. 瀝青混凝土路面施工技術與常見問題探討[J]. 產業與科技論壇， 2019（11）： 70-71.

收稿日期：2022-02-16

作者簡介：李鋒（1979—），男，本科，土木工程師，從事市政施工管理工作。