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浅析提高沥青路面平整度的控制措施

2022-06-08

张兆兵

(江苏金堰交通工程有限公司,江苏 泰州 225500)

【摘 要】汽车保有量迅猛增长,交通需求日益扩大,行车舒适性的要求也越来越高,平整度必然成为公路工程验收的重要指标。由于多种因素的影响,使得施工过程中对路面平整度的控制难以取得令人满意的效果。通过分析影响沥青路面平整度的一些因素,对如何提高路面平整度提出了应对措施。

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关键词 沥青路面;平整度;影响因素;控制措施

0 引言

随着经济的发展带动了公路的迅猛发展,公路行车舒适性的要求也越来越高,而平整度是行车环境舒适性的一个重要指标,它是一项综合性指标,路面的平整度不仅影响着行车的舒适性和安全性,还直接决定着道路工程的美观性。沥青路面的平整度受其下基层平整度及施工过程的各个环节的许多因素的影响,而且是路面施工全过程各个环节质量的最终体现。

近年来,在工程施工实践中,笔者发现部分市政道路、农村公路,一、二级公路等沥青路面工程,不同程度出现了跳车、波浪、坑凹、接缝台阶、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平整等质量问题。笔者针对出现的此类现象进行分析,探讨沥青路面产生不平整的原因及应采取的技术措施。

1 沥青路面产生不平整的主要原因

沥青路面施工过程中的影响因素相当多,例如路基施工过程中的质量控制、沥青路面的厚度、桥头涵洞两端以及桥梁伸缩缝等相应的处理、路面底基层以及基层等的施工质量、路面施工过程中所选配的机械组合以及路面所用材料的质量情况等,对路面平整度的影响就非常大,以下几点因素进行介绍。

1.1 基层不平整

基层平整度会对公路路面的平整度造成直接的影响,如果基层不平整,即使面层的摊铺相当平整,其压实之后仍会由于面层沥青所摊铺厚度的不同而导致路面不平整。因此,对此因素进行控制相当的关键。对于沥青路面来说,由于基层顶面所要求平整度的允许偏差是10mm,当所使用的沥青摊铺机在作业过程中,沥青混合料虽然表面看起来是摊平了,但由于此处多出了10mm的松厚,因而其压实之后仍会出现低洼现象。

基层出现不平整现象的原因如下:对基层混合料的原材料所进行的质量控制不足;对基层混合料的原材料的拌和不满足相关规范的具体要求;摊铺以及碾压等施工工艺的质量不满足相关的规定。

1.2 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹

路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎有以下几点:

1)路面填料控制不良。如一些城区道路为市政单位多年前所实施的,现在的路面高低不平,改造时当施工人员挖开路面后,发现部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的。

2)半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足。如旧路改建项目,半挖半填路基较多,当路面完成后,出现了深陷和裂缝,是由于路基填料的含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降。路基压实机具不足,使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水份集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。

3)特殊地基路段路基防护排水不完善,如部分路基沉陷,是由于对原地基勘探不祥,有部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重的作用下产生沉降,部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善,造成不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。

1.3 路面施工机械及工艺对平整度的影响

摊铺机是沥青面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺速度不均匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。

1)摊铺机性能好坏,决定着路面面层的平整度。采用小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,在铺筑前几乎是人工在摊铺,根本谈不上路面的平整度;采用大型沥青摊铺机,路面的平整度有很大的改善,最后工程验收评定时,面层平整度均方差,就能反映出大型沥青摊铺机的施工效果。

2)摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准线来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操平误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。

3)摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机,摊铺机不连续行走或行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,造成混合料粘结和熨不平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。

1.4 沥青混合料拌和质量的影响

沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料配合比设计及沥青混合料的拌和。

1)沥青混合料配合比不合理。如:油石比较大,已铺筑好的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。

2)沥青混合料拌合不均匀。如:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

1.5 碾压对平整度的影响

沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度、主要表现在:

1)压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。

2)碾压温度的控制上,初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高地引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。

3)碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。

4)碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。

5)碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂和波浪。

6)驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。

2 提高沥青路面平整度的措施

2.1 控制好下承层(基层)的平整度

基层的平整度欠佳,将使沥青路面摊铺厚度不等,碾压后表面就会出现不平整,因此提高基层平整度质量,是保证沥青路面平整度非常重要的因素,为了提高基层平整度质量,除了严格按照规范施工外,还应该注意以下几点:

1)严格控制基层混合料的含水量,防止碾压过程中集料产生推移,导致不平整现象。

2)严格控制材料的合格性和稳定性,防止因材料不稳定造成松铺系数的变动,导致压实后不平整现象。

3)严格控制基层标高,对超高处必须铲除,防止因沥青下面层摊铺厚度不一,导致不平整现象。

4)严格控制好基准线钢丝绳张拉,防止因钢丝绳张拉不到位在跨中出现挠度,导致基层摊铺后出现纵向波浪不平整现象。

2.2 严格控制沥青混合料质量

1)集料的规格和质量。集料的规格和质量直接影响到集料级配的变化,级配变化较大直接影响到沥青混合料的压实系数,从而影响到路面压实后的平整度。要减小集料的规格和质量的影响,要注意以下几点:①严把进料质量关,加大对材料检测频率,严禁不合格材料进场。②严格控制拌合楼的震动筛筛孔尺寸,并经常检查筛分系统,防止因筛分系统出现问题造成的骨料级配的变化。③拌和楼严格按照试验室提供的热料仓配合比数据进行拌料,不允许对拌和楼热料仓手工补料。

2)沥青混合料温度质量。沥青混合料如果温度不均匀,使得摊铺后的局部在碾压过程中碾压温度变化,引起压实效果的变化,导致压实后的不平整。因此沥青混合料出厂温度应根据环境温度变化而严加控制,一定要保证沥青混合料的出厂温度,经检测合格后方可运输到摊铺现场,拌出的沥青混合料应均匀,无花白料、冒黄烟,卸料时不产生离析。

2.3 沥青面层摊铺工艺

沥青面层摊铺施工直接影响到路面平整度的好坏,它除了与机械设备的性能、机械操作人员的技能水平密切相关外,还与以下几点密切相关:

1)摊铺的连续性。在沥青混凝土摊铺中必须配足与摊铺能力相匹配的混合料,尽量做到摊铺过程中不停机。防止形成波浪,造成不平整。

2)摊铺速度的稳定性。摊铺速度不稳定,会导致摊铺层初始密度不均匀,从而引起碾压后局部厚度的变化而影响平整度。

3)摊铺机螺旋送料器转动的均匀性不停顿性。防止摊铺过程中布料器中积料过多或过少,导致熨平板下粗细料离析,出现摊铺表面不均匀,影响平整度。

4)汽车卸料时操作的规范性。汽车卸料必须由专人指挥,严禁碰撞摊铺机,卸料时不得将刹车踩死,以免增加摊铺机的阻力影响平整。

2.4 碾压过程控制

碾压工艺在路面施工中对平整度的好坏起着尤为重要的作用,在严格按照一般碾压程序下,碾压期间,为了保证平整度,还应该遵循下列原则:

1)压路机不得中途停顿、转向或或制动。

2)当压路机来回碾压时,每次换向时应提前关闭振动,等振动完全停止才能制动、换向,制动操作尽量柔缓,每条碾压带的转向位置必须错开,避免在同一断面内出现较深压痕。

3)压路机不可在未冷却的成型路面上驻车停留。

压路机在碾压过程中如不注意遵守以上几点原则,都将会对沥青路面平整度造成很大的影响。

2.5 认真处理沥青路面接缝

沥青路面接缝是指不可避免的作业中断和与构造物的接头两种情况,接缝部位集中了影响路面平整度的不利因素,其质量好坏对路面平整度有很大影响,提高接缝平整度,要做好以下几点处理措施:

1)施工完毕后,用6m直尺测量,在合格的接尾处用粉笔标记,然后拉直线,画出切割直线,切割机沿切割直线切割,纵向边缘成直角,为下次油面接缝摊铺打好基础。

2)摊铺机就位,熨平板降落到均匀放置的在木板上呈现悬浮状态,摊铺机主夯锤应引与旧油面垂直,并检查各接头和运转部位,使其保持良好的工作状态。

3)关闭平稳梁,使摊铺厚度均匀稳定,以防按缝部位或高或低。

4)用第3台运料车将沥青混合料加入摊铺机内,用刮板输送器向后输送螺旋布料器向两侧均匀布料,停留时间约4~5min,目的是使用混合料温度和硬接头部位进行温度传递、使接缝直观上没有印迹,为碾压创造条件。

5)及时跟进用6m直尺检测接缝平整度,在终压完成前对局部不合格处,进行相应的补救措施。

6)科学合理安排施工,提高工作效率,尽量减少施工接缝产生。

2.6 养护及交通管理

道路投入运营之后,由于养护问题会导致沥青路面的平整度发生相当程度的下降现象,严重缩短了沥青路面原本的使用寿命。因而道路养护及管理对于沥青路面的平整度具有相当程度的影响。为更好地对路面平整度进行控制,可采用如下方法:首先,加强道路的养护工作。尤其在沥青路面水破坏情况较为严重的地方,应当经常性地对道路的排灌设施进行疏通,避免出现公路积水的现象。其次,加强路政的相关管理力度。对于交通较为混乱的地方或者是不封闭的路段,经常会由于建筑运输车辆的超载现象导致车载细粒料的散落,再加上过往车辆的碾压会对路面的结构造成相当大的破坏,因此应加强路政的管理力度,确保路面的平整度。

3 结束语

作为评定路面质量的一项重要指标,路面平整度直接关系着行车的安全性、舒适性及道路的使用寿命。因此,为确保路面平整度,应从路基施工准备阶段就开始重视,对每道工序进行严格的质量管理,完善施工流程和技术方案,选择优良的原材料并进行科学合理的配置,采用先进的成熟工艺,精心组织,强化现场的施工管理,控制好各个环节的施工质量,定能使沥青路面的平整度达到较高的质量验收标准,获得良好的社会效益和经济效益。

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参考文献

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[2]JTJ034-2000 公路路面基层施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3]李继业,张玉稳.公路工程施工质量问题与防治[M].北京:化学工业出版社,2006.

[4]JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2004.

[责任编辑:汤静]

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