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摘 要:结合公路施工经验,从路基沉降、基层指标控制、面层混合料质量、摊铺、碾压等方面就沥青路面平整度的影响因素进行了系统归纳和分析,并总结了提高沥青路面平整度的措施和施工控制要求。
关键词:沥青路面;平整度;影响因素;提高措施
前言
沥青路面因具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工期短、养护维修简便等优点,而在公路建设中得到广泛的应用和普及,为发挥其正常的路用性能,要求沥青面层应具有平整、密实、抗滑、耐久的品质和高温抗车辙、低温抗开裂,以及良好的抗水损坏能力。其中沥青路面平整度是衡量其质量好坏的主要指标之一,平整度是以几何平面为基准,表现为路面纵向和横向的凸凹程度,是指实际路面对设计平面的偏离程度。平整度高低是行车是否平稳、舒适的重要决定因素,平整度不佳,不仅难满足汽车高速行驶的要求,而且还会增加汽车的燃料消耗和轮胎磨损,加大运输成本,增加运输时间,降低社会经济效益,甚至会危及行车安全。因此要确保公路“畅、安、舒、美”,提高公路沥青路面的平整度就变得十分重要。本文结合笔者多年从事公路沥青路面设计、施工、监理的经验,对影响其平整度的主要因素和提高措施进行分析探讨,以便同行在施工、监理时参考。
1.沥青路面平整度影响因素分析
1.1路基不均匀沉降对平整度的影响
路基是路面的基础,路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整,从而导致路面平整度差。路基不均匀沉降的主要原因如下:
⑴路基处理不当
①路基场地处理不彻底。路基用地范围内的树木、灌木丛、垃圾、有机物残渣及原地面以下30cm内的草皮、农作物的根系和表土等清除不干净或坑穴夯实处理不到位,路基成型后一旦杂质腐烂变质或坑穴下沉,路基将会发生松软和不均匀沉降,从而引起路面不平整。②原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5的路段,路堤填筑前未按设计要求挖台阶,导致填料与原土基结合不良,在荷载作用下填料失稳而沿坡面产生滑移,引起路面不平整。
⑵半填半挖路基结合部处理不当
半填半挖路段施工时,土基未按规定要求挖成台阶,使土基与填料在结合处产生裂缝和沉降。
⑶路基填料控制不当
①路基填料选用了路基非适用材料,如采用沼泽土、淤泥、冻土、生活垃圾、建筑垃圾、含有树根和易腐朽物质的土、有机质含量大于5%的土、液限大于50%、塑性指数大于26的土等填筑路堤,会使路堤产生整段或局部变形。②采用不同土质填筑路基时,应水平分层分段填筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。如填筑的方法不当,因土的性质不同,碾压成型后易造成不均匀的沉降,从而影响路面的平整。
⑷填土路基压实不足
路基填料含水量控制不严、填料松铺厚度过大、碾压设备组合、碾压方式不当等,都易造成路基压实不足,使路基密度偏小,透水性偏大,造成水分积聚和侵蚀路基,使路基土软化冻胀而产生不均匀沉降。
⑸路基强度不均匀
有时候,验收路段路基弯沉代表值虽然合格,但个别点,尤其是相邻点的单值差别较大,路基的强度不均匀,也易出现不均匀沉降。
⑹特殊地基路段处理不到位
当路基修筑于软土地段时,如果处理措施不到位或因资金困难未做专门处理,由于软土的压缩性大,在路基自重的作用下会产生较大的沉降,从而影响路面的平整。
⑺排水系统不完善
路基施工中,如果排水系统不完善,必将造成水流不畅,使局部路基长期浸泡在水中而引起路基变形发生不均匀沉降。
1.2基层指标控制不严对平整度的影响
⑴基层平整度控制差
基层平整度的好坏直接影响路面的平整度。基层不平时,即使沥青砼面层摊铺平整,压实后也因松铺厚度不同而产生不平整。大多数情况基层顶面平整度虽然满足规范规定的容许偏差,如一级公路允许偏差8mm,但是其偏差有时是上限8mm,有时是下限8mm以内,且波动很大,这也由于松铺厚度波动大而导致路面平整度偏差。
⑵基层横坡控制差
施工时基层横坡控制不严格,达不到标准要求或顺路向横坡偏差上下波动大、变化频繁,导致沥青混合料由于厚度不同碾压后而引起不平整。
1.3沥青混合料质量对路面平整度的影响
⑴混合料配合比设计控制不当
①沥青混合料的组合设计不合理,尤其是公称最大粒径过大,摊铺时会出现“顶天立地”的现象。②骨料控制不严格,粒径超规格现象多,在拌和运输、摊铺中易离析。③矿粉和砂含水量太大,含水量大于7%,易形成矿粉团。④沥青含量过大或过小,易形成“翻浆”或“白花”现象。
⑵混合料拌和不均匀
①当拌和设备出现意外情况,如刚开炉或料温低、含水量大时,易出现料温不均现象。②当筛分系统出现问题时,易造成骨料级配发生变化。③由于料温低、拌和时间短等原因出现花白料,使路面难以摊铺成型。④由于场拌温度过高而造成沥青老化,不能保证沥青混合料的摊铺质量。⑤当拌和设备供应能力过小,出现停工待料,使接缝处温度降低,出现温差形成一个个“坎”。⑥当运输设备不配套或司机技术水平较差,易撞击摊铺机,使机身后移而形成台阶。
1.4路面摊铺控制不当
摊铺机是沥青面层施工的主要机具设备,其性能及对其操作水平对混合料的摊铺平整度影响很大。摊铺机械参数不稳定,行走装置不精,摊铺的速度快慢不均,机械的猛烈启动和紧急制动及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
⑴摊铺机结构选择不当
①熨平板的组合宽度不对称以及下表面不平直。当组合后熨平板宽度与机械本身左右不对称,一是机具易走偏。二是在混合料的惯性作用下,熨平板前后混合料的压力不一致,易引起横断面上摊铺厚度的差异。同时组合后的熨平板下表面若不成平面也会导致摊铺厚度不均匀。②熨平板初始工作角不一致将造成摊铺层同一横断面内厚度不一致,或出现台阶直接影响平整度。③熨平板前后拱差值选择不合适,会使整个摊铺层结构不均匀、密度不一致。如前拱过小,摊铺层中部会出现松散结构,摊铺层两侧会出现明显划痕。④当摊铺厚度较大,骨料粒径较大和要求密度较高时,如螺旋布料器与熨平板前缘的距离过小,则无法满足限定的摊铺厚度,而且会使摊铺层出现波纹,导致路面平整度下降。⑤振捣器、夯锤的频率过高会造成熨平板共振,使摊铺机找平装置处于不稳定状态,导致预压密度不同而影响平整度。另外,由于振捣器、夯锤皮带松弛使振捣频率、夯实快慢不一,也易形成路面“搓板”。
⑵摊铺机基准线控制不当
沥青路面摊铺机大部分都有自动找平装置,摊铺时按照现场设定的基准来控制。如果基准控制不好,如基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,会使面层出现波浪。挂线高程测量不准,量线失误或桩位位移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,造成路面高低起伏而影响路面平整度。
⑶摊铺机摊铺宽度过宽
有时施工单位为节省摊铺机费用,盲目加长摊铺宽度,有的达10m之多,超宽幅摊铺主要有以下缺点:①由于螺旋布料器运送混合料距离过长,不可避免地会造成粗、细集料的离析,越往边上温度下降越快,导致温度不均和压实度不一样。②一般情况下摊铺机的重量和马力是一定的,摊铺宽度越大,平均振捣力越小,铺筑后的初始压实度越小,温度下降越快,可用来碾压压实的时间越短。③摊铺机接长部分只是悬挂在摊铺机上的,没有与中间部分相同的振捣装置,铺筑后的混合料表面看起来很平整,实际上压实程度不一样,碾压后导致横向平整度较差。
⑷摊铺机操作不当
①正式摊铺前熨平板要充分预热,否则宜造成混合料粘结和熨平板不平。②摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进,一旦纠偏过猛就会出现凸棱,使路面不平整。③运料车在倒车时撞击会引起摊铺机扭曲前进,使路面出现突变,或是料车停在前面待料或是卸料过程中使用制动增加了的牵引负荷以及卸料过猛使摊铺机速度发生变化,而使路面形成波浪或搓板。④在摊铺中熨平板处于浮动状态(由已铺筑的路面的混合料支撑着)。如果供料系统失常,料位高度不稳定,就会使进入熨平板全宽范围的拌和料密度发生变化,当密度变小时,支撑熨平板的浮力变小,摊铺厚度较小,反之熨平板被抬起,摊铺厚度加大,导致路面出现波浪。⑤因卸料撒落在下承层的混合料,未及时清除影响履带或轮胎的标高,从而影响摊铺层的横坡度及平整度。⑥摊铺机摊铺速度控制不匀。当在摊铺混合料过程中随意变更摊铺机的摊铺速度,使摊铺速度快慢不均匀,而影响摊铺后的沥青混合料摊铺密度和平整度。此外当摊铺机中途停机时,因混合料温度下降也会引起局部不平整,而且纵向调平装置需3~8m才能恢复正常,这也易造成摊铺厚度不均匀,从而影响路面的平整度。
1.5碾压控制不当
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,需认真选择碾压机械、碾压温度、速度、路线、次序等。
⑴压路机型号选择不当
压路机初压吨位过重会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。压路机型号如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳高”夯击现象而破坏路面平整度。
⑵碾压温度控制不好
初压温度过高,压路机轮迹明显,混合料前后位移大,不易稳定。复压温度过高,会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。
⑶碾压速度控制不当
压路机碾压速度不均匀,急刹车和突然启动、随意停滞和掉头转向,易形成“坎”,在已碾压成型的路面上停滞而不关闭振动装置也会引起路面推拥。在未冷却的路面上停机会出现凹陷。
⑷碾压路线不正确
碾压行进路线不正确。一是不注意错轮碾压。二是每次在同一横断面处折返,都会引起路面不平整。
⑸碾压次数的不足
碾压遍数不够,压实不足,通车后会出现车辙而影响路面平整度。
⑹碾压方式不正确
如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动。因而使混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。
1.6接缝处理欠佳
接缝包括纵缝、横缝两种,接缝处理不好,接缝处易产生下凹或凸起,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,从而严重影响路面的平整度。
2.提高沥青路面平整度的措施
2.1严格路基、路面基层施工控制
严格按照规范要求进行路基、路面基层施工,确保标高、横坡、平整度达到设计要求,确保路基、路面基层的质量。
2.2严格配合比设计与控制
⑴沥青混合料的配合比设计应在调查以往同类材料的配合比设计经验和使用效果的基础上,严格按照目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个步骤来进行,标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在0.3~0.6mm处出现驼峰。
⑵确定施工级配允许波动范围。根据标准配合比及质量管理要求中各筛孔的允许波动范围,制定出施工用的级配控制范围,用以严格控制沥青混合料的生产质量,确保实际配合比严格控制在级配控制范围内。
2.3严格沥青混合料拌和质量
⑴杜绝不合格原材料,特别是超规格粒径的骨料入仓;不允许使用含水量大于7%的细料。
⑵严格控制拌和温度。根据沥青的种类,严格将混合料的拌和温度控制在规范范围内,并要考虑一定的安全波动范围。
⑶严格横向接缝处理与碾压。横向接缝一般是工作缝或与构造物伸缩缝相连,接缝的好坏直接影响路面平整度。设工作缝时,在预定摊铺段的末端先撒一薄层砂带(或一层麻袋),上面形成拱形隆起混合料带,进行碾压。下次施工时隆起带部分用人工刨除(最好在刨除后用切割机割整齐)后进行接缝。在接缝施工时(熨平板已经预热,如不预热,会产生拉沟现象),可在已压实部分上面铺设一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结,但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。摊铺机走过1m处后,用人工整平,然后用3m直尺检查平整度,如符合要求,碾压时先用双光轮压路机进行横向碾压,压路机应位于已压实的混合料层上碾压新铺宽度15cm,然后每压一遍向新铺混合料移动l5~20cm,直至全部压在新铺层为止,改为正常的纵向碾压。
2.4严格摊铺质量控制
⑴控制摊铺宽度,避免全幅摊铺。一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6m(双车道)~7.5m(三车道),较宽的路面宜采用两台或多台的摊铺机前后错开10~20m呈梯队方式同步摊铺。
⑵在摊铺前,使拌和、摊铺设备调试到最佳状态。一要检查组合后熨平板底面的平整度,即拱度,一般人工接长调整的熨平板,其前后拱之差为3~5mm,液压伸缩调宽的熨平板差值为2~3mm。二要检查振捣器、夯锤使用性能,避免频率和快慢次数不一。
⑶熨平板放置妥当后,根据机型、摊铺厚度、混合料种类和温度等因素选择确定初始工作角,各种机型在使用说明书中都有规定。
⑷摊铺机应采用自动找平方式,下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式,上面层宜采用比较长的平衡梁或雪撬式摊铺厚度控制方式,并尽可能采用非接触式平衡梁。
⑸摊铺中,摊铺机必须缓慢、均匀、连续摊铺,不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1~3m/min。正常情况下,工作缝应设在构造物预设伸缩缝位置,或工作距离尽量长的位置。摊铺过程中,万一中途停机,要将熨平板紧锁,确保其不下沉。停机超过10min以上,要按冷接缝施工要求重新接缝。
2.5严格碾压质量控制
要科学地安排压路机,均衡地跟在沥青混合料摊铺机后面及时碾压。碾压时保持直线方向、均衡慢速,折返时要关闭振动,渐渐改变方向,折返点要错开,不得在同一个断面上。碾压通常分为初压、复压、终压三个阶段。
⑴初压。通常用6~8t双轮静力压路机,以2km/h左右速度,错轮压2~3遍,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶。
⑵复压。复压是主要的压实阶段,在此阶段至少要达到规定的压实度,因此复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压通常采用15~18t静力压路机,不宜采用轮胎式压路机,碾压方式与初压相同。
⑶终压。终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。因为要消除复压过程中表面遗留的不平整,通常采用16t以上的轮胎式压路机,碾压遍数不少于6遍。
2.6严格试验路段的施工
在试验路段中,拌和站、摊铺机的各种工作性能、施工人员间的配合、运输车辆卸料的熟练程度都能反映出是否达到最佳状态。如在此发生的不默契应及时调整,同时对有超高段、较大纵坡或因机械故障等影响平整度总体水平的因素,要有意在试铺路段中合理应对,使这些不确定因素降到最低。
3.结语
尽管沥青路面平整度的影响因素较多,但只要我们工程技术人员认真分析、严格对待,采取积极有效的预防控制措施,我们的公路平整度就会得到有效控制,公路工程质量就会得到全面提高。
关键词:沥青路面;平整度;影响因素;提高措施
前言
沥青路面因具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪音低、施工期短、养护维修简便等优点,而在公路建设中得到广泛的应用和普及,为发挥其正常的路用性能,要求沥青面层应具有平整、密实、抗滑、耐久的品质和高温抗车辙、低温抗开裂,以及良好的抗水损坏能力。其中沥青路面平整度是衡量其质量好坏的主要指标之一,平整度是以几何平面为基准,表现为路面纵向和横向的凸凹程度,是指实际路面对设计平面的偏离程度。平整度高低是行车是否平稳、舒适的重要决定因素,平整度不佳,不仅难满足汽车高速行驶的要求,而且还会增加汽车的燃料消耗和轮胎磨损,加大运输成本,增加运输时间,降低社会经济效益,甚至会危及行车安全。因此要确保公路“畅、安、舒、美”,提高公路沥青路面的平整度就变得十分重要。本文结合笔者多年从事公路沥青路面设计、施工、监理的经验,对影响其平整度的主要因素和提高措施进行分析探讨,以便同行在施工、监理时参考。
1.沥青路面平整度影响因素分析
1.1路基不均匀沉降对平整度的影响
路基是路面的基础,路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整,从而导致路面平整度差。路基不均匀沉降的主要原因如下:
⑴路基处理不当
①路基场地处理不彻底。路基用地范围内的树木、灌木丛、垃圾、有机物残渣及原地面以下30cm内的草皮、农作物的根系和表土等清除不干净或坑穴夯实处理不到位,路基成型后一旦杂质腐烂变质或坑穴下沉,路基将会发生松软和不均匀沉降,从而引起路面不平整。②原地面纵坡大于12%或横坡陡于1:5的路段,路堤填筑前未按设计要求挖台阶,导致填料与原土基结合不良,在荷载作用下填料失稳而沿坡面产生滑移,引起路面不平整。
⑵半填半挖路基结合部处理不当
半填半挖路段施工时,土基未按规定要求挖成台阶,使土基与填料在结合处产生裂缝和沉降。
⑶路基填料控制不当
①路基填料选用了路基非适用材料,如采用沼泽土、淤泥、冻土、生活垃圾、建筑垃圾、含有树根和易腐朽物质的土、有机质含量大于5%的土、液限大于50%、塑性指数大于26的土等填筑路堤,会使路堤产生整段或局部变形。②采用不同土质填筑路基时,应水平分层分段填筑,分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种填料,不得混合填筑。如填筑的方法不当,因土的性质不同,碾压成型后易造成不均匀的沉降,从而影响路面的平整。
⑷填土路基压实不足
路基填料含水量控制不严、填料松铺厚度过大、碾压设备组合、碾压方式不当等,都易造成路基压实不足,使路基密度偏小,透水性偏大,造成水分积聚和侵蚀路基,使路基土软化冻胀而产生不均匀沉降。
⑸路基强度不均匀
有时候,验收路段路基弯沉代表值虽然合格,但个别点,尤其是相邻点的单值差别较大,路基的强度不均匀,也易出现不均匀沉降。
⑹特殊地基路段处理不到位
当路基修筑于软土地段时,如果处理措施不到位或因资金困难未做专门处理,由于软土的压缩性大,在路基自重的作用下会产生较大的沉降,从而影响路面的平整。
⑺排水系统不完善
路基施工中,如果排水系统不完善,必将造成水流不畅,使局部路基长期浸泡在水中而引起路基变形发生不均匀沉降。
1.2基层指标控制不严对平整度的影响
⑴基层平整度控制差
基层平整度的好坏直接影响路面的平整度。基层不平时,即使沥青砼面层摊铺平整,压实后也因松铺厚度不同而产生不平整。大多数情况基层顶面平整度虽然满足规范规定的容许偏差,如一级公路允许偏差8mm,但是其偏差有时是上限8mm,有时是下限8mm以内,且波动很大,这也由于松铺厚度波动大而导致路面平整度偏差。
⑵基层横坡控制差
施工时基层横坡控制不严格,达不到标准要求或顺路向横坡偏差上下波动大、变化频繁,导致沥青混合料由于厚度不同碾压后而引起不平整。
1.3沥青混合料质量对路面平整度的影响
⑴混合料配合比设计控制不当
①沥青混合料的组合设计不合理,尤其是公称最大粒径过大,摊铺时会出现“顶天立地”的现象。②骨料控制不严格,粒径超规格现象多,在拌和运输、摊铺中易离析。③矿粉和砂含水量太大,含水量大于7%,易形成矿粉团。④沥青含量过大或过小,易形成“翻浆”或“白花”现象。
⑵混合料拌和不均匀
①当拌和设备出现意外情况,如刚开炉或料温低、含水量大时,易出现料温不均现象。②当筛分系统出现问题时,易造成骨料级配发生变化。③由于料温低、拌和时间短等原因出现花白料,使路面难以摊铺成型。④由于场拌温度过高而造成沥青老化,不能保证沥青混合料的摊铺质量。⑤当拌和设备供应能力过小,出现停工待料,使接缝处温度降低,出现温差形成一个个“坎”。⑥当运输设备不配套或司机技术水平较差,易撞击摊铺机,使机身后移而形成台阶。
1.4路面摊铺控制不当
摊铺机是沥青面层施工的主要机具设备,其性能及对其操作水平对混合料的摊铺平整度影响很大。摊铺机械参数不稳定,行走装置不精,摊铺的速度快慢不均,机械的猛烈启动和紧急制动及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
⑴摊铺机结构选择不当
①熨平板的组合宽度不对称以及下表面不平直。当组合后熨平板宽度与机械本身左右不对称,一是机具易走偏。二是在混合料的惯性作用下,熨平板前后混合料的压力不一致,易引起横断面上摊铺厚度的差异。同时组合后的熨平板下表面若不成平面也会导致摊铺厚度不均匀。②熨平板初始工作角不一致将造成摊铺层同一横断面内厚度不一致,或出现台阶直接影响平整度。③熨平板前后拱差值选择不合适,会使整个摊铺层结构不均匀、密度不一致。如前拱过小,摊铺层中部会出现松散结构,摊铺层两侧会出现明显划痕。④当摊铺厚度较大,骨料粒径较大和要求密度较高时,如螺旋布料器与熨平板前缘的距离过小,则无法满足限定的摊铺厚度,而且会使摊铺层出现波纹,导致路面平整度下降。⑤振捣器、夯锤的频率过高会造成熨平板共振,使摊铺机找平装置处于不稳定状态,导致预压密度不同而影响平整度。另外,由于振捣器、夯锤皮带松弛使振捣频率、夯实快慢不一,也易形成路面“搓板”。
⑵摊铺机基准线控制不当
沥青路面摊铺机大部分都有自动找平装置,摊铺时按照现场设定的基准来控制。如果基准控制不好,如基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,会使面层出现波浪。挂线高程测量不准,量线失误或桩位位移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,造成路面高低起伏而影响路面平整度。
⑶摊铺机摊铺宽度过宽
有时施工单位为节省摊铺机费用,盲目加长摊铺宽度,有的达10m之多,超宽幅摊铺主要有以下缺点:①由于螺旋布料器运送混合料距离过长,不可避免地会造成粗、细集料的离析,越往边上温度下降越快,导致温度不均和压实度不一样。②一般情况下摊铺机的重量和马力是一定的,摊铺宽度越大,平均振捣力越小,铺筑后的初始压实度越小,温度下降越快,可用来碾压压实的时间越短。③摊铺机接长部分只是悬挂在摊铺机上的,没有与中间部分相同的振捣装置,铺筑后的混合料表面看起来很平整,实际上压实程度不一样,碾压后导致横向平整度较差。
⑷摊铺机操作不当
①正式摊铺前熨平板要充分预热,否则宜造成混合料粘结和熨平板不平。②摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进,一旦纠偏过猛就会出现凸棱,使路面不平整。③运料车在倒车时撞击会引起摊铺机扭曲前进,使路面出现突变,或是料车停在前面待料或是卸料过程中使用制动增加了的牵引负荷以及卸料过猛使摊铺机速度发生变化,而使路面形成波浪或搓板。④在摊铺中熨平板处于浮动状态(由已铺筑的路面的混合料支撑着)。如果供料系统失常,料位高度不稳定,就会使进入熨平板全宽范围的拌和料密度发生变化,当密度变小时,支撑熨平板的浮力变小,摊铺厚度较小,反之熨平板被抬起,摊铺厚度加大,导致路面出现波浪。⑤因卸料撒落在下承层的混合料,未及时清除影响履带或轮胎的标高,从而影响摊铺层的横坡度及平整度。⑥摊铺机摊铺速度控制不匀。当在摊铺混合料过程中随意变更摊铺机的摊铺速度,使摊铺速度快慢不均匀,而影响摊铺后的沥青混合料摊铺密度和平整度。此外当摊铺机中途停机时,因混合料温度下降也会引起局部不平整,而且纵向调平装置需3~8m才能恢复正常,这也易造成摊铺厚度不均匀,从而影响路面的平整度。
1.5碾压控制不当
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,需认真选择碾压机械、碾压温度、速度、路线、次序等。
⑴压路机型号选择不当
压路机初压吨位过重会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。压路机型号如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳高”夯击现象而破坏路面平整度。
⑵碾压温度控制不好
初压温度过高,压路机轮迹明显,混合料前后位移大,不易稳定。复压温度过高,会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。
⑶碾压速度控制不当
压路机碾压速度不均匀,急刹车和突然启动、随意停滞和掉头转向,易形成“坎”,在已碾压成型的路面上停滞而不关闭振动装置也会引起路面推拥。在未冷却的路面上停机会出现凹陷。
⑷碾压路线不正确
碾压行进路线不正确。一是不注意错轮碾压。二是每次在同一横断面处折返,都会引起路面不平整。
⑸碾压次数的不足
碾压遍数不够,压实不足,通车后会出现车辙而影响路面平整度。
⑹碾压方式不正确
如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动。因而使混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。
1.6接缝处理欠佳
接缝包括纵缝、横缝两种,接缝处理不好,接缝处易产生下凹或凸起,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,从而严重影响路面的平整度。
2.提高沥青路面平整度的措施
2.1严格路基、路面基层施工控制
严格按照规范要求进行路基、路面基层施工,确保标高、横坡、平整度达到设计要求,确保路基、路面基层的质量。
2.2严格配合比设计与控制
⑴沥青混合料的配合比设计应在调查以往同类材料的配合比设计经验和使用效果的基础上,严格按照目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个步骤来进行,标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在0.3~0.6mm处出现驼峰。
⑵确定施工级配允许波动范围。根据标准配合比及质量管理要求中各筛孔的允许波动范围,制定出施工用的级配控制范围,用以严格控制沥青混合料的生产质量,确保实际配合比严格控制在级配控制范围内。
2.3严格沥青混合料拌和质量
⑴杜绝不合格原材料,特别是超规格粒径的骨料入仓;不允许使用含水量大于7%的细料。
⑵严格控制拌和温度。根据沥青的种类,严格将混合料的拌和温度控制在规范范围内,并要考虑一定的安全波动范围。
⑶严格横向接缝处理与碾压。横向接缝一般是工作缝或与构造物伸缩缝相连,接缝的好坏直接影响路面平整度。设工作缝时,在预定摊铺段的末端先撒一薄层砂带(或一层麻袋),上面形成拱形隆起混合料带,进行碾压。下次施工时隆起带部分用人工刨除(最好在刨除后用切割机割整齐)后进行接缝。在接缝施工时(熨平板已经预热,如不预热,会产生拉沟现象),可在已压实部分上面铺设一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结,但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。摊铺机走过1m处后,用人工整平,然后用3m直尺检查平整度,如符合要求,碾压时先用双光轮压路机进行横向碾压,压路机应位于已压实的混合料层上碾压新铺宽度15cm,然后每压一遍向新铺混合料移动l5~20cm,直至全部压在新铺层为止,改为正常的纵向碾压。
2.4严格摊铺质量控制
⑴控制摊铺宽度,避免全幅摊铺。一台摊铺机的铺筑宽度不宜超过6m(双车道)~7.5m(三车道),较宽的路面宜采用两台或多台的摊铺机前后错开10~20m呈梯队方式同步摊铺。
⑵在摊铺前,使拌和、摊铺设备调试到最佳状态。一要检查组合后熨平板底面的平整度,即拱度,一般人工接长调整的熨平板,其前后拱之差为3~5mm,液压伸缩调宽的熨平板差值为2~3mm。二要检查振捣器、夯锤使用性能,避免频率和快慢次数不一。
⑶熨平板放置妥当后,根据机型、摊铺厚度、混合料种类和温度等因素选择确定初始工作角,各种机型在使用说明书中都有规定。
⑷摊铺机应采用自动找平方式,下面层宜采用钢丝绳引导的高程控制方式,上面层宜采用比较长的平衡梁或雪撬式摊铺厚度控制方式,并尽可能采用非接触式平衡梁。
⑸摊铺中,摊铺机必须缓慢、均匀、连续摊铺,不得随意变换速度或中途停顿。摊铺速度宜控制在2~6m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1~3m/min。正常情况下,工作缝应设在构造物预设伸缩缝位置,或工作距离尽量长的位置。摊铺过程中,万一中途停机,要将熨平板紧锁,确保其不下沉。停机超过10min以上,要按冷接缝施工要求重新接缝。
2.5严格碾压质量控制
要科学地安排压路机,均衡地跟在沥青混合料摊铺机后面及时碾压。碾压时保持直线方向、均衡慢速,折返时要关闭振动,渐渐改变方向,折返点要错开,不得在同一个断面上。碾压通常分为初压、复压、终压三个阶段。
⑴初压。通常用6~8t双轮静力压路机,以2km/h左右速度,错轮压2~3遍,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶。
⑵复压。复压是主要的压实阶段,在此阶段至少要达到规定的压实度,因此复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压通常采用15~18t静力压路机,不宜采用轮胎式压路机,碾压方式与初压相同。
⑶终压。终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。因为要消除复压过程中表面遗留的不平整,通常采用16t以上的轮胎式压路机,碾压遍数不少于6遍。
2.6严格试验路段的施工
在试验路段中,拌和站、摊铺机的各种工作性能、施工人员间的配合、运输车辆卸料的熟练程度都能反映出是否达到最佳状态。如在此发生的不默契应及时调整,同时对有超高段、较大纵坡或因机械故障等影响平整度总体水平的因素,要有意在试铺路段中合理应对,使这些不确定因素降到最低。
3.结语
尽管沥青路面平整度的影响因素较多,但只要我们工程技术人员认真分析、严格对待,采取积极有效的预防控制措施,我们的公路平整度就会得到有效控制,公路工程质量就会得到全面提高。