论文部分内容阅读
[摘 要]对公路沥青混凝土路面平整度控制从施工准备及施工工艺作一些技术性探讨，用来指导相应工程施工，以保证工程施工质量，提高工效。
[关键词]一级公路 沥青混凝土路面 平整度 控制
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0201-02
路面平整度是一项综合性指标，涉及到施工过程各个环节，它是路面施工全过程质量的最终体现。在采用现代化机械设备的条件下沥青路面平整度又是施工队伍，人员素质和操作水平的综合反映。在西太一级公路A合同段路面施工中由于采用了国内外先进的施工机械，严格的质量管理和监控制度，尤其是对影响沥青路面平整度的有关因素与平整度的控制进行了认真的研究，使沥青路面的各项质量指标均达到了较高的标准。
西部大道至太平峪口一级公路A合同段路线起点为西安高新技术产业开发区纬十六路与比亚迪大道“丁”字交叉路口，路线在K6+000～K8+100段与规划中的西安高新区长安通讯产业园道路重合，终点位于K21+441.328与户县东西八号路相接，路线全长21.627km（含长链186.047米）。设计行车速度为60km/h，设计等级为一级公路，按双向六车道标准设计。合同造价2.98亿元（含不可预见费2386万）。路面主要工程数量：二灰碎石底基层637052 m2，二灰碎石基层619342 m2，沥青混凝土下面层571272 m2，沥青混凝土上面层578043m2。开工日期2009年10月21日，竣工日期2010年9月30日。现结合一年来的路面施工实践，就沥青路面平整度的控制作一探讨。
1、基层平整度
基层平整度对沥青面层的平整度影响很大，基层不平整即使摊铺平整度达到了要求，但在压实后因铺层厚度不同其压缩量也不相同而影响面层的平整度。要保证沥青路面的平整度必须从路基、基层做起，层层把关，严格按照施工规范进行检查验收。
西太一级公路A合同段在路面基层施工中严格按照施工规范：1.基层、底基层均为二灰碎石。2.混合料拌和均采用300t/h连续厂拌设备，从而保证了拌和质量。3.摊铺采用二台DT1600型摊铺机，两侧挂钢丝绳做基准线摊铺。 4.压实机械选用技术先进、效率较高的德国“宝马”BW219振动压路机、“INGERSOLLRAND”SD150振动压路机和YL16重型轮胎压路面等进行碾压，从而保证了压实质量和混合料从加水到碾压终了的延迟时间控制在2-3小时之内。竣工的基层各项技术指标符合工程质量检验标准。
2、沥青混合料质量
在影响沥青路面平整度的诸多因素中沥青混合料的质是至关重要的，沥青混合料质量主要取决于拌和场使用矿料的质量、级配的准确性，沥青用量及拌和时间、温度等。混合料的质量不稳定易使摊铺厚度发生变化，混合料的沥青与矿粉过量或温度过高都会使摊铺层变薄，温度过低混合料又会变硬，这些都会影响路面的压实度和平整度。西太一级公路A合同段对主要原材料的质量严格控制，沥青采用加德士AH70，石料严格按质量标准选用，并采用聯合破碎筛分设备加工。沥青拌和机选用具有国际先进水平的NBD-120型强制间歇式拌和机，各项技术指标符合技术规范要求。
3、沥青摊铺机的正确使用
3.1 确保摊铺机连续、稳定地工作
为了获得高标准的平整度，摊铺机必须连续、稳定的工作。时快、时慢或时开、时停都有会使摊铺机熨平板受力发生变化，出现上下波动，必然导致摊铺厚度的变化而影响路面平整度。为保证摊铺机能够连续稳定地工作，西太一级公路A合同段在沥青路面摊铺过程中做了以下工作：
（1）拌和机与运输车辆的生产能力必须与摊铺机的生产能力相匹配，一般摊铺机的生产能力都比拌和机大，为了保证摊铺机在某种速度下连续摊铺，拌和机选用了2台国际上较先进的NBD-120型，总产量达180-240t/h。摊铺机选用德国S-2500型，最大摊铺宽度12.5m。运输车辆选用日产15t自卸汽车。通过施工实践，三种机械的选配是合理的。
（2）合理的摊铺速度按下式计算：
U0=100Q/60bhe
U0——摊铺机摊铺速度（m/min）
Q——混合料生产能力（t/h）
b——摊铺宽度（m）
h——混合料压实后的摊铺厚度（cm）
e——混合料压实后的密度（取2.42t/m3）
按西太一级公路A合同段设计标准：半幅路面摊铺宽度11m，沥青厚度：上面层5cm，下面层7cm，沥青拌和机生产能力取200t/h。
计算的摊铺速度：上面层2.5m/min，下面层2m/min。
（3）运输车辆数量按下式计算：
n=aQ（t1+t2+t3）/60Q0
式中：n——运输车辆数量
a——储备系数，一般取1.2
Q——混合料生产能力（m2/h）
t1——重载运行时间（min）
t2——空载运行时间（min）
Q0——运输车辆斗容量（m3）
t3——车辆在拌和场和摊铺现场装卸料及等待时间（min）
3.2 摊铺机主要运行参数调整
（1）摊铺机初始工作仰角调整
摊铺机的初始工作仰角直接影响起步后铺层厚度、平整度和横向接缝的处理，故须认真检查、调整。沥青混合料摊铺工作仰角一般取20′—40′，摊铺厚度较大时仰角可大些。
（2）摊铺机供料机构调整
调整刮板输料器和螺旋输送器的转速相匹配，并使熨平板前的混合料堆整平齐并高于螺旋输送器的轴心线。螺旋输送器的转速要均匀、稳定，否则会使熨平板前的料堆一段高，一段低造成铺层局部密实度降低影响密实度，另外螺旋输送器转速时快时慢还会造成混合料离析，影响摊铺质量。 3）熨平板振捣器和偏心调整
振捣器和偏心的调整直接影响铺层的密实度和平整度。一般铺层薄、料粒径小时振捣器选用较小振幅。振捣器和偏心的振动频率则根据摊铺厚度来选择。为了获得较大的密实度一般情况下以不振碎混合料碎石和摊铺机不产生共振为最佳频率。频率过小铺层预压密实度降低，压路机初压时混合料容易产生推挤而影响密实度，一旦选定就要保持恒定的频率，这样才能使铺层既平整又密度。
4、摊铺机基准选择
摊铺机自动调平系统主要控制熨平板的变化，而熨平板的变化又受调平基准的控制，要保持熨平板可靠地工作，摊铺出平整度较高的路面必须有一个准确的基准，在工程施工中有两种基准可以选择即固定基准（浮动基准梁）。在西太一级公路A合同段路面施工中沥青下面层摊铺采用固定基准，主要是控制路面高程满足设计要求，该基准线不受下承层平整度的影响。沥青上面层摊铺采用浮动基准梁是将原路面的纵坡与新铺层的平均高程结合在一起形成了一个新的基準面，极大地改善了基准的精度，由于平均化处理，实际上起滤波器的作用，从而大大提高了面层的平整度。实践证明采用浮动基准梁法施工平整度高、效果好、速度快、适宜推广。西太一级公路A合同段路面经检测平整度均方差：下面层<1.0mm，上面层0.3-0.4mm。
5、沥青混合料碾压
碾压是沥青路面施工的最后一道工序必须严格控制，否则无法达到路面的平整度和压实度。
5.1 压路机组合与压实工艺
（1）初压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动、振动压路机静压二遍。该机特点是压轮宽（2100mm）又是双轮驱动能起着稳定摊铺层的作用，避免了混合料产生纵、横向推挤。
（2）复压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动振动压路机和日本九井SCK650重型轮胎压路机联合碾压。振动碾压效率高，有均匀的线荷载，有利于路面的成型。轮胎压路机具有揉搓作用，并随路面压实度增加，轮胎接触面积减少，比压增大，有较好的压实效果。先用振动压路机碾压后用轮胎压路机碾压、主要是轮胎压路机的静线压力较振动压路机的动线压力大（在低振幅时），其二可减少轮胎的粘轮现象。振动压实必须选用低振幅（0.43mm）高频率（42HZ），DD110振动碾压二遍，SCK650碾压两遍。
（3）终压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动、振动压路机静压二遍。振动压路机静压，主要是该机轮宽消除轮迹效果好。
5.2 碾压温度
实践证明适当提高沥青混合料的碾压温度既提高了效率，又提高了面层的密实度和平整度。西太一级公路A合同段路面施工规范中规定了沥青面层的碾压温度为130～140℃，不低于120℃，碾压终了温度不低于90℃。
5.3 严格遵守碾压操作规程
除遵守一般的碾压操作规程外，沥青混合料碾压因受铺层材料推移和压实度不均匀影响，故要求压路机在加速或减速，起步或转向时应该缓慢、平稳，否则引起松铺材料隆起影响平整度，其次碾压时应先行走后振动，先停振后停车，另外禁止在未成型的路面上转向、调头和突然制动等。由于采取了以上措施路面的压实度达98%以上，同时路面的平整度也提高了。
6、接缝与桥面沥青铺层处理
6.1接缝处理
沥青路面接缝是指一天施工结束或不可避免的作业中断而形成的横向接缝。如处理不好对路面平整度影响很大，接缝处理主要是掌握混合料的温度和施压后沥青混合料压缩量和变化规律，现将处理要点介绍如下：
（1）用切割机切除不符合平整度要求的沥青旧路面，切割断面要平整、垂直，并在断面上涂刷一薄层乳化沥青。
（2）摊铺机预热后将新到的沥青混合料充满螺旋输送器暂停10-15分钟，使熨平板进一步预热后再铺。
（3）接缝处理：在接缝处筛些沥青细料添补，使接缝处集料平整、均匀，松铺厚度符合要求。
（4）横向碾压：碾压温度应控制在110-120℃进行骑缝碾压（或45°角碾压），先将压路机压轮伸入新铺层约20cm，再逐步向新铺层上过渡，直至约2/3压轮进入新铺层为止。
（5）正常的纵向碾压：初压二遍，振运碾压二遍，轮胎碾压二遍，终压二遍。振动碾压时倒退静压。
经过上述方法处理的接缝平整度一般都达到均方差0.6mm以下（在接缝100m区间内测量）
6.2 桥面沥青铺层处理
桥面沥青摊铺主要受两边已做好防撞墙，伸缩缝及桥头搭桥等影响，给沥青摊铺带来一定困难，经过施工实践总结了以下几条经验：
（1）检测搭桥及桥面高程和平整度，发现凸凹不平要整修找平，对平整度严重超标准路段应铣刨平整，低的用细沥青混合料找补。
（2）准确划出摊铺机行驶的引导线。调整摊铺机宽度，绝对不能使摊铺机卡在防撞墙中间。
（3）采用浮动基准梁作摊铺基准。
（4）确保摊铺机连续、稳定地工作。
（5）不宜使用振动压路机碾压，应选用轮胎压路机碾压。
（6）沥青面层摊铺后再进行伸缩缝的安装处理。
结语：综上所述，能够对公路沥青混凝土路面平整度产生影响的因素有很多，而且进行沥青混凝土路面施工建设的过程也很复杂，并且具有多变性，公路沥青混凝土路面平整度涉及的方面有很多，比如，建设原材料的质量、应用的施工技术和工艺的先进性、相关施工人员和工作人员的综合素质和能力以及使用的大型机械设施设备的质量等等，因此，在进行沥青混凝土路面施工的过程中，想要提高平整度，就一定要对上述的各种因素进行有效的控制，还应制定相应的管理制度，用制度规范行为，只有这样才能够不断提高我国公路沥青混凝土路面的平整度，确保人们使用公路的安全性和舒适性。
参考文献：
[1] JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[s].
[2] 沙庆林.空隙率对沥青混凝土的重大影响[J].国外公路.2011（01）：156-157.
[3] 俞志刚.不同拌和设备对沥青混凝土的影响[J].筑路机械与施工机械化.2012（05）：211-212.
[关键词]一级公路 沥青混凝土路面 平整度 控制
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0201-02
路面平整度是一项综合性指标，涉及到施工过程各个环节，它是路面施工全过程质量的最终体现。在采用现代化机械设备的条件下沥青路面平整度又是施工队伍，人员素质和操作水平的综合反映。在西太一级公路A合同段路面施工中由于采用了国内外先进的施工机械，严格的质量管理和监控制度，尤其是对影响沥青路面平整度的有关因素与平整度的控制进行了认真的研究，使沥青路面的各项质量指标均达到了较高的标准。
西部大道至太平峪口一级公路A合同段路线起点为西安高新技术产业开发区纬十六路与比亚迪大道“丁”字交叉路口，路线在K6+000～K8+100段与规划中的西安高新区长安通讯产业园道路重合，终点位于K21+441.328与户县东西八号路相接，路线全长21.627km（含长链186.047米）。设计行车速度为60km/h，设计等级为一级公路，按双向六车道标准设计。合同造价2.98亿元（含不可预见费2386万）。路面主要工程数量：二灰碎石底基层637052 m2，二灰碎石基层619342 m2，沥青混凝土下面层571272 m2，沥青混凝土上面层578043m2。开工日期2009年10月21日，竣工日期2010年9月30日。现结合一年来的路面施工实践，就沥青路面平整度的控制作一探讨。
1、基层平整度
基层平整度对沥青面层的平整度影响很大，基层不平整即使摊铺平整度达到了要求，但在压实后因铺层厚度不同其压缩量也不相同而影响面层的平整度。要保证沥青路面的平整度必须从路基、基层做起，层层把关，严格按照施工规范进行检查验收。
西太一级公路A合同段在路面基层施工中严格按照施工规范：1.基层、底基层均为二灰碎石。2.混合料拌和均采用300t/h连续厂拌设备，从而保证了拌和质量。3.摊铺采用二台DT1600型摊铺机，两侧挂钢丝绳做基准线摊铺。 4.压实机械选用技术先进、效率较高的德国“宝马”BW219振动压路机、“INGERSOLLRAND”SD150振动压路机和YL16重型轮胎压路面等进行碾压，从而保证了压实质量和混合料从加水到碾压终了的延迟时间控制在2-3小时之内。竣工的基层各项技术指标符合工程质量检验标准。
2、沥青混合料质量
在影响沥青路面平整度的诸多因素中沥青混合料的质是至关重要的，沥青混合料质量主要取决于拌和场使用矿料的质量、级配的准确性，沥青用量及拌和时间、温度等。混合料的质量不稳定易使摊铺厚度发生变化，混合料的沥青与矿粉过量或温度过高都会使摊铺层变薄，温度过低混合料又会变硬，这些都会影响路面的压实度和平整度。西太一级公路A合同段对主要原材料的质量严格控制，沥青采用加德士AH70，石料严格按质量标准选用，并采用聯合破碎筛分设备加工。沥青拌和机选用具有国际先进水平的NBD-120型强制间歇式拌和机，各项技术指标符合技术规范要求。
3、沥青摊铺机的正确使用
3.1 确保摊铺机连续、稳定地工作
为了获得高标准的平整度，摊铺机必须连续、稳定的工作。时快、时慢或时开、时停都有会使摊铺机熨平板受力发生变化，出现上下波动，必然导致摊铺厚度的变化而影响路面平整度。为保证摊铺机能够连续稳定地工作，西太一级公路A合同段在沥青路面摊铺过程中做了以下工作：
（1）拌和机与运输车辆的生产能力必须与摊铺机的生产能力相匹配，一般摊铺机的生产能力都比拌和机大，为了保证摊铺机在某种速度下连续摊铺，拌和机选用了2台国际上较先进的NBD-120型，总产量达180-240t/h。摊铺机选用德国S-2500型，最大摊铺宽度12.5m。运输车辆选用日产15t自卸汽车。通过施工实践，三种机械的选配是合理的。
（2）合理的摊铺速度按下式计算：
U0=100Q/60bhe
U0——摊铺机摊铺速度（m/min）
Q——混合料生产能力（t/h）
b——摊铺宽度（m）
h——混合料压实后的摊铺厚度（cm）
e——混合料压实后的密度（取2.42t/m3）
按西太一级公路A合同段设计标准：半幅路面摊铺宽度11m，沥青厚度：上面层5cm，下面层7cm，沥青拌和机生产能力取200t/h。
计算的摊铺速度：上面层2.5m/min，下面层2m/min。
（3）运输车辆数量按下式计算：
n=aQ（t1+t2+t3）/60Q0
式中：n——运输车辆数量
a——储备系数，一般取1.2
Q——混合料生产能力（m2/h）
t1——重载运行时间（min）
t2——空载运行时间（min）
Q0——运输车辆斗容量（m3）
t3——车辆在拌和场和摊铺现场装卸料及等待时间（min）
3.2 摊铺机主要运行参数调整
（1）摊铺机初始工作仰角调整
摊铺机的初始工作仰角直接影响起步后铺层厚度、平整度和横向接缝的处理，故须认真检查、调整。沥青混合料摊铺工作仰角一般取20′—40′，摊铺厚度较大时仰角可大些。
（2）摊铺机供料机构调整
调整刮板输料器和螺旋输送器的转速相匹配，并使熨平板前的混合料堆整平齐并高于螺旋输送器的轴心线。螺旋输送器的转速要均匀、稳定，否则会使熨平板前的料堆一段高，一段低造成铺层局部密实度降低影响密实度，另外螺旋输送器转速时快时慢还会造成混合料离析，影响摊铺质量。 3）熨平板振捣器和偏心调整
振捣器和偏心的调整直接影响铺层的密实度和平整度。一般铺层薄、料粒径小时振捣器选用较小振幅。振捣器和偏心的振动频率则根据摊铺厚度来选择。为了获得较大的密实度一般情况下以不振碎混合料碎石和摊铺机不产生共振为最佳频率。频率过小铺层预压密实度降低，压路机初压时混合料容易产生推挤而影响密实度，一旦选定就要保持恒定的频率，这样才能使铺层既平整又密度。
4、摊铺机基准选择
摊铺机自动调平系统主要控制熨平板的变化，而熨平板的变化又受调平基准的控制，要保持熨平板可靠地工作，摊铺出平整度较高的路面必须有一个准确的基准，在工程施工中有两种基准可以选择即固定基准（浮动基准梁）。在西太一级公路A合同段路面施工中沥青下面层摊铺采用固定基准，主要是控制路面高程满足设计要求，该基准线不受下承层平整度的影响。沥青上面层摊铺采用浮动基准梁是将原路面的纵坡与新铺层的平均高程结合在一起形成了一个新的基準面，极大地改善了基准的精度，由于平均化处理，实际上起滤波器的作用，从而大大提高了面层的平整度。实践证明采用浮动基准梁法施工平整度高、效果好、速度快、适宜推广。西太一级公路A合同段路面经检测平整度均方差：下面层<1.0mm，上面层0.3-0.4mm。
5、沥青混合料碾压
碾压是沥青路面施工的最后一道工序必须严格控制，否则无法达到路面的平整度和压实度。
5.1 压路机组合与压实工艺
（1）初压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动、振动压路机静压二遍。该机特点是压轮宽（2100mm）又是双轮驱动能起着稳定摊铺层的作用，避免了混合料产生纵、横向推挤。
（2）复压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动振动压路机和日本九井SCK650重型轮胎压路机联合碾压。振动碾压效率高，有均匀的线荷载，有利于路面的成型。轮胎压路机具有揉搓作用，并随路面压实度增加，轮胎接触面积减少，比压增大，有较好的压实效果。先用振动压路机碾压后用轮胎压路机碾压、主要是轮胎压路机的静线压力较振动压路机的动线压力大（在低振幅时），其二可减少轮胎的粘轮现象。振动压实必须选用低振幅（0.43mm）高频率（42HZ），DD110振动碾压二遍，SCK650碾压两遍。
（3）终压选用美国“INGERSOLLRAND”DD110双轮驱动、振动压路机静压二遍。振动压路机静压，主要是该机轮宽消除轮迹效果好。
5.2 碾压温度
实践证明适当提高沥青混合料的碾压温度既提高了效率，又提高了面层的密实度和平整度。西太一级公路A合同段路面施工规范中规定了沥青面层的碾压温度为130～140℃，不低于120℃，碾压终了温度不低于90℃。
5.3 严格遵守碾压操作规程
除遵守一般的碾压操作规程外，沥青混合料碾压因受铺层材料推移和压实度不均匀影响，故要求压路机在加速或减速，起步或转向时应该缓慢、平稳，否则引起松铺材料隆起影响平整度，其次碾压时应先行走后振动，先停振后停车，另外禁止在未成型的路面上转向、调头和突然制动等。由于采取了以上措施路面的压实度达98%以上，同时路面的平整度也提高了。
6、接缝与桥面沥青铺层处理
6.1接缝处理
沥青路面接缝是指一天施工结束或不可避免的作业中断而形成的横向接缝。如处理不好对路面平整度影响很大，接缝处理主要是掌握混合料的温度和施压后沥青混合料压缩量和变化规律，现将处理要点介绍如下：
（1）用切割机切除不符合平整度要求的沥青旧路面，切割断面要平整、垂直，并在断面上涂刷一薄层乳化沥青。
（2）摊铺机预热后将新到的沥青混合料充满螺旋输送器暂停10-15分钟，使熨平板进一步预热后再铺。
（3）接缝处理：在接缝处筛些沥青细料添补，使接缝处集料平整、均匀，松铺厚度符合要求。
（4）横向碾压：碾压温度应控制在110-120℃进行骑缝碾压（或45°角碾压），先将压路机压轮伸入新铺层约20cm，再逐步向新铺层上过渡，直至约2/3压轮进入新铺层为止。
（5）正常的纵向碾压：初压二遍，振运碾压二遍，轮胎碾压二遍，终压二遍。振动碾压时倒退静压。
经过上述方法处理的接缝平整度一般都达到均方差0.6mm以下（在接缝100m区间内测量）
6.2 桥面沥青铺层处理
桥面沥青摊铺主要受两边已做好防撞墙，伸缩缝及桥头搭桥等影响，给沥青摊铺带来一定困难，经过施工实践总结了以下几条经验：
（1）检测搭桥及桥面高程和平整度，发现凸凹不平要整修找平，对平整度严重超标准路段应铣刨平整，低的用细沥青混合料找补。
（2）准确划出摊铺机行驶的引导线。调整摊铺机宽度，绝对不能使摊铺机卡在防撞墙中间。
（3）采用浮动基准梁作摊铺基准。
（4）确保摊铺机连续、稳定地工作。
（5）不宜使用振动压路机碾压，应选用轮胎压路机碾压。
（6）沥青面层摊铺后再进行伸缩缝的安装处理。
结语：综上所述，能够对公路沥青混凝土路面平整度产生影响的因素有很多，而且进行沥青混凝土路面施工建设的过程也很复杂，并且具有多变性，公路沥青混凝土路面平整度涉及的方面有很多，比如，建设原材料的质量、应用的施工技术和工艺的先进性、相关施工人员和工作人员的综合素质和能力以及使用的大型机械设施设备的质量等等，因此，在进行沥青混凝土路面施工的过程中，想要提高平整度，就一定要对上述的各种因素进行有效的控制，还应制定相应的管理制度，用制度规范行为，只有这样才能够不断提高我国公路沥青混凝土路面的平整度，确保人们使用公路的安全性和舒适性。
参考文献：
[1] JTGF40-2004，公路沥青路面施工技术规范[s].
[2] 沙庆林.空隙率对沥青混凝土的重大影响[J].国外公路.2011（01）：156-157.
[3] 俞志刚.不同拌和设备对沥青混凝土的影响[J].筑路机械与施工机械化.2012（05）：211-212.