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摘要:随着经济的快速发展,公路建设里程不断增加,对于路面平整度要求越来越高,人民群众对行车舒适和安全的要求也越来越高。近几年,许多沥青路面不同程度出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接合不平、跳车等路面不平整现象,严重影响了行车舒适和行车的安全。现就出现沥青路面产生不平整的原因进行分析、探讨,并提出相应的处理措施。
关键词:沥青路面不平整防控措施
1 沥青路面不平整产生的主要原因
1.1路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹
(1)路基填料控制不好,不同程度的出现了路基不均匀沉降。
(2)半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,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,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。
1.2基层不平整对路面平整度的影响
在施工中,基层不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整;由于基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但该处因多出10mm松铺厚度,压实后仍出现低洼,这些说明基层不平整对路面平整度的有着严重的影响。
1.3路面铺机械及工艺对平整度的影响
(1)摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。
(2)攤铺机基准线的控制,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绕度,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在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面层摊铺材料的质量对平整度影响
(1)沥青混合料的配合比不合理。油石比较大,已铺筑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)沥青混合料的拌合不均匀。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
(1)压路机型号的选择。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。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。
(3)碾压速度的调整。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。
2沥青路面不平整的防控措施
针对影响因素采取有效的控制措施,是保证路面平整度的关键。
2.1严格控制沥青混合料
从集料的级配范围,沥青表面层中混合料的最大粒径不超过设计层厚的1/2;中面层和底面层沥青混合料的最大粒径可大于设计层厚的1/2,但应小于设计层厚的2/3。对于一般公路集料级配尤其是0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔的通过量应尽量接近设计级配的中限;而对于高速公路和一级公路则要求集料级配曲线满足superpave体积法设计的s形级配走向,在0.45次方级配曲线图上的s形走向范围内最佳。
2.2严格控制沥青含量
沥青路面的许多病害都与沥青含量有关,沥青含量直接影响路面的平整度。沥青含量过低,矿料就会裹覆不完全,通车后路面很容易被破环,到处出现坑槽;沥青含量过高,碾压时则容易产生推移,从而使路面形成有规则的低洼和凸起变形,同时沥青含量过高也可能使得路面高温稳定性差,通车后很容易出现车辙和泛油现象。控制沥青含量就要严格按混合料的密度、孔隙率、矿料间隙率、稳定度、饱和度、流值六大指标确定出最佳沥青用量,并通过试拌、试铺来验证,这样才能很好的控制沥青用量,以保证路面具有较好的平整度。如果在条件允许的情况下,尽量在油面施工的前一年做一段试验路,以指导大面积油面施工时的级配及油石比,这对防止或减少车辙、裂缝等问题有相当大的帮助。
2.3控制摊铺、碾压施工工艺
运料车与摊铺机熟练的配合是保证平整度的一个重要方面,为防止料车撞击摊铺机或料撒到连结层上,必须派专人指挥车辆,并随时清扫抛撒的混合料。每次摊铺前应检查摊铺机熨平板的宽度、高度及仰角是否合适,铺料过程中随时调整自动找平装置,以保证摊铺面的平整度。摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料的离析。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,上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式。摊铺机刮料输送器通过闸门向后的供料和螺旋摊铺器两侧布料,两者的工作速度要相匹配,如果不匹配,铺出的料松紧程度不一样,碾压后的路面平整度较差。摊铺机的行进速度要根据拌合、运输能力来计算,以保证施工连续性及摊铺机匀速行进。摊铺现场应设专人持3m直尺沿纵向连续检查,平整度最大间隙超过2mm处做好标记,并指挥压路机及时纵横碾压加以消除。
碾压温度应按规范执行,在满足碾压温度范围内尽量采用高温碾压,碾压终了的温度不低于75℃。碾压区段应尽量延长以保证压实段的长度,从而避免因压路机起停而产生的碾压波浪。压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动及紧急制动。初压时让从动轮在后,不至于倒退时在轮前留下波浪,影响平整度;终压时用光轮压路机碾压以消除轮迹。碾压应纵向进行,并由摊铺的低处向高处低速进行,相邻碾压轮迹重叠不小于30cm,压路机停车时应尽量停在硬路肩与土路肩边缘处。为提高路面平整度,应保证轮胎压路机的轮胎新旧程度相同,胎内压力相同。
2.4接缝处理精细化
接缝和桥头处往往是跳车的地方,为了减少跳车现象,提高平整度,应尽量减少接缝,认真做好热接缝,禁止纵向冷接缝。横缝全部采用垂直接缝,上、中、下面层的横向接缝至少错开1m,先用切割切成整齐的断面,在下次摊铺前,在截面上涂刷适量粘层沥青,并考虑摊铺机熨平板的高度适当加入预留量。在施工缝及构造物两端的连接处仔细操作,保证路面紧密、平顺。
3 结语
沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起,有的则是人为操作、安排失误造成,我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面工程质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准 公路沥青路面施工技术规范,北京:人民交通出版社,2004。
[2]沈金安,关于沥青混和料配合比设计确定最佳沥青用量的问题 公路2001(11)。
关键词:沥青路面不平整防控措施
1 沥青路面不平整产生的主要原因
1.1路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹
(1)路基填料控制不好,不同程度的出现了路基不均匀沉降。
(2)半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,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,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。
1.2基层不平整对路面平整度的影响
在施工中,基层不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整;由于基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但该处因多出10mm松铺厚度,压实后仍出现低洼,这些说明基层不平整对路面平整度的有着严重的影响。
1.3路面铺机械及工艺对平整度的影响
(1)摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。
(2)攤铺机基准线的控制,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绕度,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在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面层摊铺材料的质量对平整度影响
(1)沥青混合料的配合比不合理。油石比较大,已铺筑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)沥青混合料的拌合不均匀。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
(1)压路机型号的选择。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。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。
(3)碾压速度的调整。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。
2沥青路面不平整的防控措施
针对影响因素采取有效的控制措施,是保证路面平整度的关键。
2.1严格控制沥青混合料
从集料的级配范围,沥青表面层中混合料的最大粒径不超过设计层厚的1/2;中面层和底面层沥青混合料的最大粒径可大于设计层厚的1/2,但应小于设计层厚的2/3。对于一般公路集料级配尤其是0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔的通过量应尽量接近设计级配的中限;而对于高速公路和一级公路则要求集料级配曲线满足superpave体积法设计的s形级配走向,在0.45次方级配曲线图上的s形走向范围内最佳。
2.2严格控制沥青含量
沥青路面的许多病害都与沥青含量有关,沥青含量直接影响路面的平整度。沥青含量过低,矿料就会裹覆不完全,通车后路面很容易被破环,到处出现坑槽;沥青含量过高,碾压时则容易产生推移,从而使路面形成有规则的低洼和凸起变形,同时沥青含量过高也可能使得路面高温稳定性差,通车后很容易出现车辙和泛油现象。控制沥青含量就要严格按混合料的密度、孔隙率、矿料间隙率、稳定度、饱和度、流值六大指标确定出最佳沥青用量,并通过试拌、试铺来验证,这样才能很好的控制沥青用量,以保证路面具有较好的平整度。如果在条件允许的情况下,尽量在油面施工的前一年做一段试验路,以指导大面积油面施工时的级配及油石比,这对防止或减少车辙、裂缝等问题有相当大的帮助。
2.3控制摊铺、碾压施工工艺
运料车与摊铺机熟练的配合是保证平整度的一个重要方面,为防止料车撞击摊铺机或料撒到连结层上,必须派专人指挥车辆,并随时清扫抛撒的混合料。每次摊铺前应检查摊铺机熨平板的宽度、高度及仰角是否合适,铺料过程中随时调整自动找平装置,以保证摊铺面的平整度。摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或中途停顿,以提高平整度,减少混合料的离析。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,上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式。摊铺机刮料输送器通过闸门向后的供料和螺旋摊铺器两侧布料,两者的工作速度要相匹配,如果不匹配,铺出的料松紧程度不一样,碾压后的路面平整度较差。摊铺机的行进速度要根据拌合、运输能力来计算,以保证施工连续性及摊铺机匀速行进。摊铺现场应设专人持3m直尺沿纵向连续检查,平整度最大间隙超过2mm处做好标记,并指挥压路机及时纵横碾压加以消除。
碾压温度应按规范执行,在满足碾压温度范围内尽量采用高温碾压,碾压终了的温度不低于75℃。碾压区段应尽量延长以保证压实段的长度,从而避免因压路机起停而产生的碾压波浪。压路机不得在新铺混合料上转向、调头、左右移动及紧急制动。初压时让从动轮在后,不至于倒退时在轮前留下波浪,影响平整度;终压时用光轮压路机碾压以消除轮迹。碾压应纵向进行,并由摊铺的低处向高处低速进行,相邻碾压轮迹重叠不小于30cm,压路机停车时应尽量停在硬路肩与土路肩边缘处。为提高路面平整度,应保证轮胎压路机的轮胎新旧程度相同,胎内压力相同。
2.4接缝处理精细化
接缝和桥头处往往是跳车的地方,为了减少跳车现象,提高平整度,应尽量减少接缝,认真做好热接缝,禁止纵向冷接缝。横缝全部采用垂直接缝,上、中、下面层的横向接缝至少错开1m,先用切割切成整齐的断面,在下次摊铺前,在截面上涂刷适量粘层沥青,并考虑摊铺机熨平板的高度适当加入预留量。在施工缝及构造物两端的连接处仔细操作,保证路面紧密、平顺。
3 结语
沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起,有的则是人为操作、安排失误造成,我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面工程质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国行业标准 公路沥青路面施工技术规范,北京:人民交通出版社,2004。
[2]沈金安,关于沥青混和料配合比设计确定最佳沥青用量的问题 公路2001(11)。