舗装工事とは?概要や手順、目的まで徹底解説!

私たちの生活を支えている舗装工事について、あまり知らない人も多いと思います。
舗装工事は、景観性を維持したり、車や人が安全に通行したりするために欠かすことの出来ない重要な工事です。
この記事では、舗装工事の種類や施工方法を解説していきます。

舗装工事とは

舗装工事とは人が歩きやすく、車が走行しやすいように、道路等の地盤面にコンクリートやアスファルトを敷き、固める工事です。

舗装工事には主に以下のような役割があります。

  1. ぬかるみや粉塵を防ぐ
  2. 安全性を向上させる
  3. 景観を維持する

舗装の種類

舗装は、使用する材料や目的によって様々な種類があります。

最も多く使われているのは、舗装の表面に使用される材料の種類による分類方法です。
舗装はその分類により、一般的にはアスファルト舗装とコンクリート舗装に分けられています。
日本における道路舗装の大部分(90%以上)は、アスファルト舗装が占めています。

アスファルト舗装

アスファルト舗装とは、舗装表面に石粉や骨材を混ぜたアスファルト混合物を、路面に敷きならし、転圧していく舗装方法です。

表・基層・路盤・路床が一体となって舗装上を走行する車両を支えるたわみ性を有した舗装の為、別名「たわみ性舗装」とも呼ばれています。

建設初期費用が比較的安く、施工期間も短い為、ライフラインの埋設されている箇所の舗装に適しています。
一方で、耐久性は低く、わだち掘れが発生して平坦性の低下の原因となる為、定期的に補修工事を行う必要があります。

また、アスファルト舗装は、橋やダムなどに比べ寿命が短く、飛行機が長時間停まる空港のエプロンや貨物ヤードには向いていません。

コンクリート舗装

コンクリート舗装は、表層にセメントコンクリート版を用いる舗装方法です。

建設初期費用は比較的高く、施工期間も長くなります。
また走行の快適性がアスファルト舗装より劣り、振動や騒音が発生しやすくなります。
しかし、長寿命で維持管理費用が少ないため長期的な費用は安くなります。

長期耐久性が求められるトンネル内等や飛行機などの大きな荷重が発生する場所に適しています。

その他の分類方法としては、舗装の機能に着目した分類(排水性舗装、透水性舗装、遮断性舗装、保水性舗装など)、適用箇所に着目した分類(道路舗装、空港舗装、橋面舗装、トンネル舗装など)があります。

舗装工事の目的

舗装工事を行う事で、季節や天気に関係なく道路使用を可能にし、平坦な路面と適度な滑りにより、常時安全に通行できるようにします。

道路の始まりは、原始人が草木を踏み分け、歩きやすいように小石を取り除いて日常的にその場所を通行するようになったのが始まりです。
それから、運搬に馬や牛を使うようになり疲れを軽減させ、人も歩きやすく改良が始まりました。
やがて運搬に自動車が使われるようになり、自動車の重量に耐えられるよう人工的路面が作られるようになり、時代とともに舗装の設計も変わりました。
舗装工事をすることで、天候の影響等を受けることなく道路を使うことが可能にし、地域の景観向上にも役立っています。

舗装の構造

私たちが普段使っている道路の中(下)はどのようになっているかご存知でしょうか。
舗装された道路の中を見る機会はほとんどありませんが、
舗装道路は、「表層」「基層」「上層路盤」「下層路盤」「路床」の5つの層から成り立っています。

各層を詳しく確認していきましょう。

・表層
舗装された道路の表面を表層と呼び、交通荷重を分散して下層に伝え、路面の安全性や機能性、景観を維持します。

・基層
基層は表層の下にあり、表層から伝わる荷重を分散し、その下にある路盤に伝える役割があります。

・路盤
路盤は基層の下に位置し、下層路盤と上層路盤に分けて構成されています。
均一な支持基盤として道路の上部を支え、路盤から伝わる交通荷重を分散して、その下にある路床に伝える役割があります。
上層路盤は比較的強度が強く、良質な材料を用いられ、下層路盤は比較的強度が弱くても現場近くで入手できる材料が用いられます。

・路床
路床は路盤の下にあり、舗装の下面から1mほど最下層の部分で、最後に荷重を受け持つ役割がある重要な層です。
荷重を分散するために地盤を改良した場合、改良した層を構築路床と呼びます。

道路の良し悪し(長持ちするかどうか)は、この路床の強度(支持力)に左右されます。

舗装工事の手順

実際に舗装工事を進めるためにはどのような手順が必要になるのでしょうか。

1.設計図の作成/現地調査を行う

設計図を作成し、実際に現地を見て整合性を確認します。
測量を行い不足箇所があれば設計図を修正し、設計図を完成させます。
その後、現場に合わせた効率的で経済的な施工方法を取り入れ、安全に施工する為の基本方針を決めます。
その他、以下のような準備を行います。

  • 施工手順の確認
  • 使用材料や機械の確認と手配
  • 機械や資材の運搬計画
  • 全体工程の工程計画の作成
  • 工種別人員の配置や稼働する人員の労務計画の作成
  • 雇用管理責任者や下請け会社の選定、労務管理計画
  • 騒音や振動、粉塵対策
  • 周辺エリアへ工事の周知
  • 交通規制の申請や標識の設置などの安全対策
  • 品質管理や工程管理などの施工管理計画
  • 一時的な仮設備計画

最近は働き方や安全面についても考慮され、工事現場周辺の生活環境の保全も求められています。

2.路床工事を行う

舗装工事着工後、まずは道路の最下層の「路体」「路床」と呼ばれる道路の基面となる部分を作ります。
一般的にはブルドーザーか、モーターグレーダーで該当箇所を均し、ローラーで転圧していきます。

路床の築造工法には、切土、良質土による盛土、安定処理工法および置換え工法があります。

・切土路床

切土は路床、原地盤を整正または所定の深さまで切り下げて路床を構築する工法です。
切り下げ後、支持力を高めるため安定処理工法を併用することもあります。
切土路床は、特に原地盤の支持力を低下させないよう原地盤を掘削、整形し、締め固めて仕上げる必要があります。

・盛土路床

盛土は、良質土を原地盤の上に盛り上げて路床を構築する工法です。
地下水位が高く路床土が軟弱な水田地帯などにおいて、その支持力を改善する工法として利用することもあります。
また、良質土の他に、地域産材料を安定処理して用いることもあります。
盛土路床は、使用する盛土材の性質をよく把握して敷きならし、均一にかつ過転圧により強度を低下させない範囲で十分に締め固めて仕上げる必要があります。

・安定処理工法

安定処理工法は、現位置で現状路床土とセメントや石灰などの安定材を混合し、その支持力を改善して路床を構築する工法です。
施工は、通常路上混合方式で行うが、路床土と安定材を均一に混合攪拌する必要があります。

・置換え工法

置換え工法は、切土部分で軟弱な現状路床土がある場合等に、その一部または全部を掘削して良質土で置換える工法です。良質土の他に、地域産材料を安定処理して用いることもあります。

路床の支持力は舗装厚を決定する重要な要素である為、工法の選定においては適用する工法の特徴を把 握したうえで、支持力を低下させないように注意して施工する必要があります。

3.路盤工事を行う

路床完成後、路盤工事を行います。
路床の上に砕石などの路盤材料をブルドーザで粗ならしし、モーターグレーダで所定の仕上がり厚さが得られるよう均一に敷きならします。
その後、ローラー重機などで所定の密度が得られるまで締め固めていきます。
路盤には、上層部にかかる車両等の荷重を分散させ路床に掛かる負荷を最小にするりクッション材の役割が求められます。
そのため、路盤工事では、材料の密度を高め、硬さと柔軟性を両立する必要があります。

4.基層工事を行う

次に基層工事を行います。
基層工事では、アスファルト混合物を路盤に張る作業を行います。
加熱したアスファルト混合物をアスファルトフィニッシャーで路盤の上に敷きならし、ローラー付きの重機を使って均一に基層を固めていきます。
基層は、その上の表層を支えるだけでなく、荷重によるたわみを受け止め、分散させて路盤に伝えます。
その為、柔軟性を持たせながら固める必要があります。

5.表層工事を行う

表層工事舗装工事の最終工程は表層工事になります。
舗装の最上部にある為、交通の安全性、快適性、路面の機能性、美しい仕上がりを確保しなければいけません。
メイン作業は基層工事と変わりませんが、基層工事のときよりも密度の高いアスファルト混合物を使用するため、この点で異なります。

まとめ

一口に舗装工事と言っても様々な舗装方法や種類があります。
使う材料によっても出来上がりは異なる為、使用用途や目的に併せて最適な方法を選ぶことが重要です。普段の生活で我々が見ている表面以外にも走りやすさや歩きやすさを決める重要な要素が含まれているのです。

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