沥青混凝土路面平整度影响因素及控制措施

文/王荣庆

摘 要:平整度反映了道路的综合使用性能,是评定沥青路面质量的一个重要指标。本文重点从施工技术层面总结分析了平整度的影响因素及防控措施,为改善和提高沥青混凝土路面平整度提供可借鉴的经验。

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关键词 :沥青路面 平整度 影响因素 控制措施

与水泥混凝土路面相比,沥青混凝土路面具有表面平整无接缝、行车舒适、振动小、噪声低等明显的行车优势,满足了人们对公路越来越高的舒适性、安全性和经济性的要求,因而在高等级公路建设中被广泛地运用。其中评定沥青路面质量的一个很重要的指标就是平整度,它反映了道路的综合使用性能。笔者结合多年的施工管理与专业教学的经验,就沥青路面平整度的影响因素进行探讨分析,并从施工技术方面提出预防和控制措施。

一、影响沥青混凝土路面平整度的主要因素

1.路基不均匀沉降

路基不均匀沉降所引起的路面不平整往往发展得最快最严重,甚至会导致路面沉陷的严重后果。

2.下承层施工质量

一方面,下承层的平整度不佳或离散性较大,会直接影响其上各结构层的平整度,是影响沥青路面早期平整度的重要因素。另一方面,下承层的压实度、弯沉或抗压强度(柔性结构层为弯沉、半刚性结构层则为抗压强度)等主要质量指标若不满足设计要求,则是影响路面后期平整度主要因素。

3.沥青混凝土面层施工质量

(1)原材料及沥青路混合料配合比。石料的抗压强度和集料的压碎值偏低、细长扁平颗粒含量过高等,将使路面混合料的稳定度降低,出现路面的各种病害,最终影响路面平整度。

沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量关系密切,路面的平整度与混合料配合比有着直接的关联。油石比较大,易产生拥包和泛油,油石比较小,路面易松散、破碎,甚至出现坑槽,使平整度明显下降。

(2)沥青路混合料质量。

一是拌和时间短、拌合不均匀都会造成较大的离析,势必影响路面平整度。因此拌和时间是一个较为重要的问题,要根据不同的拌和设备确定较合适的拌和时间。

二是拌和站生产能力小、拌和能力不足,将影响摊铺速度,甚至造成频繁停机,加之温度不稳定,平整度便无法保证。

(3)路面摊铺机械及工艺。摊铺机结构参数选择不当、摊铺机基准线控制不当、摊铺的速度快慢不均、摊铺机在操作中猛烈起步、曲线前进和紧急制动以及供料系统忽快忽慢、熨平板未充分预热、高低浮动等不规范作业,这些都会造成面层的不平整、波浪和搓板现象。

(4)沥青混合料的碾压。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、路线等都关系着路面面层的平整度。

(5)路面接缝处理不当。面层接缝处理不当易导致接缝处下凹或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散。

二、提高沥青混凝土路面平整度的措施

1.积极防治路基不均匀沉降

(1)对填方路基应杜绝不同材料混填,要求同一段落相同填筑层 必须到同一取土场取料。在施工过程中,要严格控制土方分层厚度、含水量、平整度、碾压遍数,并加强压实度的检测。

(2)对高填方路堤宜优先安排施工,填料宜采用强度高、水稳性好的材料,或采用轻质材料。在施工过程中,要进行沉降观测,按照设计要求控制填筑速率,预留路堤高度与宽度,并进行动态监控。

(3)对桥头与路基衔接处,桥台台背回填采用透水性较好的材料,回填范围严格按规定要求,并按20cm一层进行分层压实,台背墙边缘用小型机械进行压实,确保达到规定压实度。

2.下承层平整度的控制措施

(1)对路基95区,压实到规定的压实标准后,其顶面按照“方格网法”拉线检查,进行修整、碾压处理,要尽可能使路基顶面平整、密实,满足设计的高程和横坡度。

(2)对基层、底基层施工要采用集中厂拌混合料,确保拌制高质量的混合料。要严格控制集料的最大粒径,确保基层平整度。

(3)对底基层可以采用平地机摊铺,但基层必须采用具有自动找平装置的稳定土摊铺机进行。要控制其摊铺速度,并与拌合、运输、碾压工序相匹配,确保连续不间断作业,这是保证基层平整度的有效措施。

(4)用设计标高控制基层的平整度及摊铺厚度。由于基层、底基层的厚度一般比较大,松铺系数必须在施工过程中不断调整。

(5)对于大波浪的基层顶面及局部桥头跳车部位,在铺筑沥青混凝土之前 ,应进行铣刨、调平处理,使其满足设计要求的高程、横坡和纵横向平整度 ,以确保沥青混凝土面层具有均匀的预压实厚度。

3.沥青混合料的质量及原材料控制

(1)在每一批原材料进场时都要按相关规定和标准进行试验,并加强施工中试验自检和抽检的力度,以保证原材料的稳定。

(2)制定合适的施工工艺、建立完善的质量保证体系,确保沥青混合料拌和温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度的均匀性。

(3)严格控制矿料粒径,使最大粒径小于摊铺厚度的一半。要确保矿料的均匀性,避免混合料出现离析现象。

(4)严格控制分胶比、集料的规格和油石比。要保证沥青混合料具有良好的施工和易性,以易于摊铺和压实,且不产生离析。

4.摊铺机基准线控制

(1)一般下面层以高度控制为主,宜采用基准线钢丝法。为了尽量消除有规律的等距离波浪现象,一方面采用专用紧线器使钢丝绳有足够的张力,另一方面不管是直线段还是曲线段,支撑钢丝绳的支柱钢筋均采用较小的5m间距,这样可使平整度提高一个等级。

(2)中、上面层以控制厚度为主, 宜采用平衡梁法。采用平衡梁法可以保持摊铺机前后高差相同,保证摊铺厚度和提高表面平整度,且对平整度具有决定性的影响。但在施工过程中必须及时监控厚度,防止出现厚度的偏差。

5.摊铺机摊铺控制

(1)为避免纵向冷接缝,采用2台甚至多台同型号的沥青摊铺机前后相距5~10m联机梯队作业,相邻两幅间的摊铺重叠宽度15~25cm。

(2)在摊铺过程中,摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断地行走,以免因停机、起步而产生凹凸现象。合理的速度可根据混合料供给能力、摊铺厚度和宽度确定,通常为2~6m/min。

(3)摊铺机预热温度要达到规定要求,避免造成摊铺层出现大范围的粗糙面,严重影响路面的平整度和外观质量。

(4)料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜,且稳定、均匀、连续,确保摊铺机供料系统工作的连续性。

(5)摊铺机刮料输送器通过闸门后供料和螺旋摊铺器向两侧布料,两者的工作效率要匹配。在发生暂时性断料时,摊铺机要继续运转、停止振捣,并接通熨平板加热器,保证混合料的高温度要求,这是控制平整度的又一关键所在。

(6)适当提高振捣频率,在振捣和熨平板的共同作用下,提高混合料的预压密实度,一般可达到85%以上的预压效果。

(7)自卸车要按规定的方式和要求进行装料、运料和卸料,防止混合料离析及撞击摊铺机,自卸车与摊铺机的良好配合是保证平整度的又一重要因素。

6.沥青混合料碾压控制

(1)压实机械的组合,一般选择双轮双振压路机、胶轮压路机各2~3台。在复压阶段,密级配沥青混合料优先选用不低于25t的重型轮胎压路机,在混合料粗集料较多、最大粒径较大时,应优先选用振动压路机。

(2)在摊铺整平后,在不产生严重推移的前提下,初压、复压、终压都应在混合料温度较高时以慢而均匀的速度进行,同时不得在低温状况下反复碾压。

(3)初压、复压、终压相继紧跟其后进行,在热量损失较小的情况下尽快使混合料被压实。而且不得随意停顿,碾压长度尽量缩短,应保持在60~80m。

(4)碾压作业长度应与摊铺速度相平衡,随摊铺机逐渐向前推进,压路机呈阶梯形折回,避免在同一断面上形成压痕。

(5)在坡度平缓路段,压路机驱动轮朝向摊铺机,在坡道上应将驱动轮从低处向高处碾压,可减少波纹和热裂缝。

(6)严格遵循直线段从两侧向中间、超高段由低到高、相邻轮迹重叠1/3~1/2、先轻后重、先慢后快、先静压后振动的压实组织原则。

(7)压路机不得在新铺路面上转向、调头、左右移位和突然刹车、停车休息,其他机械也不得在未冷却结硬的路面上停留,以免产生局部波浪。

7.接缝的处理

(1)对纵缝应采用热接缝。在施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽的距离暂不碾压,将其作为后摊铺部分的高程基准面,最后作跨缝碾压以消除缝迹。碾压应在后幅摊铺之后立即进行,且压路机应大部分在已铺好的路面上,仅有10~15cm的宽度在新铺混合料上,然后逐渐移动跨过纵缝,直至碾压密实为止。

(2)对横向接缝应先用3m直尺检查已铺路面端部平整度,端部出现不符合要求的混合料时应予铲除,并做到整齐、垂直于中线。对新摊铺混合料应调整好预留高度,在碾压时应先横向跨缝碾压,每碾压一遍向新铺混合料移动10~15cm,直到压路机全部在新铺面层上再进行正常的纵向碾压。相邻两幅及上下层的横向接缝应错位lm以上。

三、小结

平整度一直是评价沥青路面质量的一个重要指标 ,其影响因素很多,关系到路基、路面施工的全过程,是施工机械、人员素质、施工工艺和管理水平的综合反映。笔者重点从施工技术层面总结分析了平整度的影响因素及防控措施。对于沥青路面平整度的控制,还要从制定科学合理的施工方案、加强施工现场管理及新材料新工艺等方面不断探索和研究,这样才能进一步提高路面平整度,以满足高等级公路建设越来越高的质量要求。

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参考文献:

[1]中国公路建设行业协会.注册建造师继续教育必修教材?公路工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[2]黄晓明,吴少鹏,赵永利.沥青与沥青混合料[M].南京:东南大学出版社,2007.

(作者单位:江苏省扬州技师学院)

浏览次数:  更新时间:2016-09-17 22:20:09
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