城市道路瀝青路面典型結構優化設計研究

郭上炤

廈門市市政工程設計院有限公司，福建 廈門 361015

0 引言

當前我國處于城鎮化建設飛速發展階段，各地城鎮建設工作繁重，道路工程數量和規模不斷增加。瀝青路面具有無接縫、表面平整、耐磨性強、施工周期短、養護便捷等優勢，在城市道路建設中得到廣泛應用。在路面結構選擇時，應根據當地城區自然規劃特點、道路等級、使用要求以及交通量等因素而定，并綜合分析結構層受力點、投資環境、經濟狀況等指標，由此實現路面結構優化設計目標。

1 工程背景

為了提高城市形象與居民幸福指數，根據國家相關規定，在操作層面對市政設施進行整治。廈門作為海峽西岸經濟區中心城市，與“一帶一路”沿線國家和地區具有合作關系，每年都吸引大量游客來此旅游和消費。廈港片區為老城區，市政配套設施不夠完善，道路通行水平較低，且架空線路雜亂，對市容市貌造成不良影響，急需對城市道路進行修整或重建。通過建設瀝青道路，做好路面結構優化工作，緩解當地交通壓力，提高交通通行舒適度，降低交通安全隱患。

2 現狀道路情況

2.1 機動車道

通過現場取芯后，根據結果可知，思明南路（鎮海路-鐘鼓隧道口段）當前由上至下為瀝青混凝土層、混凝土層、水泥穩定碎石基層，且碎石基層當前破碎嚴重，已經無法完整取芯。該路段因年久失修，交通流量較大、重型車輛較多、縱坡較大，且部分架空線處于機動車道上，對車輛通行帶來極大不便。在整個路段范圍內，路面裂縫、沉陷、坑槽、車轍等各類病害均十分嚴重。

2.2 人行道

根據形式的不同可分為騎樓式、常規行人道兩種；根據鋪裝不同可分為高強度彩磚結構、板磚結構兩種。在鎮海路到鐵路公園之間，人行路為騎樓式，鋪設高強度彩磚，當前道路結構破舊，美觀性較差，行走舒適度較低。在鐵路公園到鐘鼓隧道口之間的人行道主要為高強度彩磚，道路破舊，且中間設立多種桿牌、桿件雜亂，影響行人通行。

2.3 交通情況

該道路當前為雙向四車道，每條道路的寬度都不到3m。在公交車通行時，安全距離無法保證。在該路段中還樹立各種路牌，部分路牌的功能重復；一些路牌因年限過長已經與當前交通不匹配，需要對交通現狀進行治理［1］。

3 道路路面結構優化設計方法

3.1 豎向設計

在滿足規范要求，確保行車安全度與舒適性的基礎上，可采取以下方式進行豎向設計。因項目周圍為商鋪，整條線路應避免過大填挖，應保證重修后的道路高程低于現有地塊與商鋪；與現有道路相互銜接；結合道路改造方案，對道路豎向進行調整；滿足雨水排放最小縱坡的要求，并對當前道路上與該項要求不符的道路進行整改，去除積澇點。該項目作為道路改造工程，縱斷面設計應以舊路高程為基礎，與路面加鋪、周圍地塊高程相結合，保證滿足設計范圍線位置、相交道路順接等要求。對于機動車道來說，縱坡最大值為4.88%，最小值為0.3%；坡長最小值為60m，豎曲線半徑最小值為：凹凸曲線分別為1500m。

3.2 橫斷面設計

因受到道路紅線限制，在橫斷面設置上與當前應保持相同。因當前人行道寬度不規則，應結合現實具體情況確定，設計措施如下。在鎮海路到成功大道之間，該段道路南側人行道的寬度變化較大，在1～3m 之間，鎮海路與鐵路公園之間的人行道以騎樓為主，橫斷面設計從東向西為3m 寬的人行道、13m 寬的機動車道、1～3m 寬的人行道。在成功大道與蜂巢山路之間，橫斷面設計從東向西分別為：3～4m 寬的人行道，12.5 寬的機動車道，3～4m 寬的人行道。在蜂巢山路到鐘鼓道口之間的橫斷面設計為：3～4m 寬的人行道，11m 寬的機動車道，3～4m 寬的人行道［2］。

3.3 路面結構設計

3.3.1 機動車道

針對現狀道路的路面結構進行改善，根據路面破損程度分為基層嚴重受損和局部受損兩種路段?；鶎痈脑旆譃閯傂?、半剛性等多種類型，該工程采用剛性基層，具有承載力強、耐久性好、穩定性高等優勢，且便于現場實施（因現場井蓋多且布置雜亂）。對于前者改造時，將現有的瀝青面層，水泥混凝土、水泥穩定碎石基層進行破除后整體壓實，然后鋪設結構層。路面結構從上至下分別為：4cm 的SMA-13、6cm 的AC-16C、24cm厚的C40 水泥混凝土、10cm 厚的4:6 砂石墊層，并將當前的碎石基層整平后碾壓，壓實度超過95%。對于后者改造時，刨除厚度為4cm 的瀝青面層后，加鋪厚度為4cm 的SMA-13 材料。SMA 具有較強的低溫抗開裂、抗滑、耐久性強等特點，成為路面上面層的首選，綜合經濟效益超過普通瀝青混凝土路面。同時，此類路面可提高道路服務質量，減少輪胎磨損、機件損壞等情況，促進車速與舒適性提升，減少交通事故發生率，節約運營費用等等，在高溫、重載與量大環境下，SMA 的經濟效益更加突顯出來。因此，在本次道路優化設計中采用SMA 為上面層，使其優勢得到充分發揮。

3.3.2 人行道

該路線整條街人行道為騎樓段和露天段，當前人行道鋪裝方案采用高強度彩磚結構、透水磚等。在鎮海路至鐵路公園段（騎樓段），在本次道路優化中將其替換為花崗巖鋪裝結構，主要因花崗巖更穩固、無翹邊、空鼓等現象，且景觀效果好。道路結構從上至下為：厚度為3cm 的花崗巖、厚度為3cm 的M10 水泥砂漿、厚度為15cm 的C20 混凝土基層，厚度為10cm 的碎石墊層。土基壓實度超過92%，回彈模量超過20MPa。找平層的作用在于整平、找坡、加強作用，可承受并傳遞地面荷載于基土上的構造層。在鐵路公園到鐘鼓隧道段（露天段），原本鋪設的是高強度彩磚，本次工程中將其替換為透水鋪裝，透水磚有助于雨水下滲、吸音降噪、改善城市熱導效應等作用。道路結構從上至下為：厚度為8cm 的透水磚、3cm 的中粗砂找平層、尺寸為200g/m2的土工布，厚度為10cm 的級配碎石墊層；壓實度超過92%，回彈模量超過20MPa。

在路緣石設計方面，采用603#花崗巖，對主材料質量要求嚴格，禁止出現白舌、色差等瑕疵，露出的部分用機械切割，密縫砌筑。直線段鋪設的路緣石長度在0.8～1.0m 之間；曲線段利用弧形緣石，長度在0.4～0.5m 之間，直線段的路緣石接縫的寬度應控制在10mm 以內，曲線段不超過16mm。在接縫位置采用M10 水泥砂漿填充縫隙，如若直線段寬度不超過3mm，可不灌縫。路緣石飽水極限抗壓強度超過100MPa，磨耗率低于5%。在無障礙設計方面，應在整條人行道中間設置盲道，寬度為0.25m，在道路交叉位置根據實際情況設置三面坡或者單面坡的緣石坡道，為殘疾人通行提供便利。具體設計方法按照相關規范，在盲道設置時應避免井蓋，三面坡度為1:12，單面坡度為1:20，坡面應平整，有一定的摩擦力［3］。

在路面防水設計方面，應迅速排除地表水，避免積水滲入基層，要求路拱與表面平整度與規定相符，路表禁止積水。為了避免面層滲水滯留到基層表面，使基層被浸軟，可在基層上做封層或者透層處理，即便滲入水分也可及時順著基層表面的路拱排出。同時，還可設置排水層，不但能排水，還可隔斷毛細水，使上升的毛細水也可及時排出。對此，該墊層或下基層應采用透水材料，有效排除上下兩方的來水。

4 結論

綜上所述，在城市建設與發展中，道路工程十分重要，與人們出行和城市形象塑造息息相關。對此，城建部門應重視道路結構的設計與優化，根據當地實際情況，對現狀道路與周邊設施進行調查，采取科學有效的措施進行機動車道、人行道的修建與優化，引入新材料、新工藝，使瀝青路面得到普及，提高交通通暢水平。