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【摘 要】 路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一,沥青混凝土路面平整度对行车的舒适性与安全性有着重要的影响,在施工的过程中控制好沥青混凝土路面平整度是十分必要的。本文主要探讨了影响沥青砼路面平整度的因素和特殊地质情况下沥青混凝土路面平整度的控制措施。
【关键词】 沥青混凝土;路面平整度;影响因素;控制措施
1 影响沥青砼路面平整度的因素
1.1路面基层对沥青砼路面平整度影响
影响沥青砼路面平整度原因是多方面的,路基面均匀沉降,必然会引起路面的平整度,路基不均匀沉降的重要原因有:
1.1.1路堤地基处理不当
伐树根及表土处理不彻底,高路基形成后,一旦杂质腐烂将会造成路堤局面松软和不均匀沉降。
1.1.2路堤填料控制不当
选用的路堤填方料稳定性差,会使路堤产生整段或局部变形;采用不同土质填筑路堤时,因土的性质不同,碾压成型后,易造成不均匀沉降。
1.1.3半填半控路基的结合部处理不当。
半填半控地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,结合处碾压不密实,使土基与填料在结合处产生裂缝和沉降。
1.1.4填土路基压实不足
当路基填料的含水量,压实时的松铺厚度,碾压机具的选择不当,都易造成路基压实不足,使路基土壤的密度偏低,土体透水性增强造成水分积聚和侵蚀路基,使路基土软化或因冻胀而产生不均匀沉降。
1.1.5特殊路基路段
当路基修筑于软土地段时,因软土压缩性大,在自重作用下,会产生沉降。
1.1.6桥涵台背回填下沉对平整度的影响
桥涵台背回填沉降的主要原因有:压实工作面窄,压实不到位,使路基下沉引起路面平整度;台背回填与台身沉降不均匀,造成路面不平,影响平整度;台背回填与原路基结合处易产生细小裂缝,雨水渗入,引起台背回填下降;回填材料不能达到最佳含水量,造成路基压实不足,引起路基下沉。
1.1.7基层不平整对平整度的影响
基层或底基层平整度对面层的平整度有着重要的影响。若基层平整度较差,即使面层摊铺平整,压实后也会因松铺厚度不同,产生不平整。
1.2施工机械设备及施工工艺对路面平整度影响
1.2.1摊铺机是沥青混凝土路面施工的重要机械
摊铺机本身性能及机手的操作水平对路面平整度的影响很大,摊铺机械性能不稳定,摊铺速度快慢不均及起步与制动操作不当及供料单位的供料速度快慢不均都会造成面层的不平整和波浪。
运输设备不配套或司机技术较差时,易撞击摊铺机使机身后移形成台阶;当摊铺机设备出现停工停料状况,接头处温度较低会使接头处形成一个个“坎”;压路机在碾压沥青混凝土路面时,碾压速度不均匀,突然起动或急刹车,随意停车或掉头转向,在已碾压成型的路面上停置不动不关闭振动器都会引起路面不平,当压路机械碾压路线不当,不注意错轮碾压也会引起路面不平,碾压遍数不够,压实不足,通车后会形成车辙。
1.2.2接缝处理对平整度的影响
沥青混凝土路面纵向和横向接缝,尤其是横向接缝处理不好,会产生接缝处凸起或下凹,从而引起路面不平整。
2 特殊地质情况下高沥青混凝土路面平整度的控制措施
2.1基层平整度的控制
路基稳定是保证沥青路面平整的先决条件。路基填料的均匀性,构造物回填质量以及软基段沉降都严重影响着路面平整度,从路基施工时就必须严加控制。
①在路基施工时,应对路基认真检查,如有沉陷。裂缝等病害必须进行彻底处理。在软基地段通过设置沉降观测点并定时观测沉降量,确定路面最佳铺筑时间和各层底的铺筑标高及厚度。
②要特别注意高路堤的坡脚稳定,防止坡脚水侵蚀引起路堤不稳,造成路面拉裂甚至错台等严重缺陷。
③因设计中小型结构物出口与跨基边坡平齐,而施工结构物上的路基边缘难以采用大型压路机械碾压,压实度无法保证,不能较好地解决构造物边缘路基沉降问题,这一点应在高等级公路小型构造物设计中通过加设搭板的方式予以解决。
2.2沥青混凝土摊铺工艺控制
①在摊铺混合料之前,必须检查下层的完整性,对下层进行高程测量等检查、验收等。清理下层表面污染、杂物,可用水冲洗,冲洗时间安排上要尽量提前,确保施工时基层干燥。
②摊铺机基准线的控制,当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当以控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。
③摊铺机应是自动式摊铺设备,配备整平板自控装置。摊铺时,以均匀的速度行驶,工作速度应控制在2~6m/min,具体速度按拌和料产量而定。它的输出量和沥青混合料的运送量相匹配。
④摊铺机操作控制。要选用技术熟练的摊铺机操作手,并进行岗前培训。在摊铺过程中,应有专人指挥卸料车进行卸料,确保摊铺机供料系统工作的连续性,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板,待熨平板的预热温度接近沥青混合料的温度时,方可摊铺。
⑤摊铺机的摊铺进度控制。摊铺机应匀速、不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢,以防摊铺速度的变化导致摊铺厚度的变化。每天摊铺机工作停机点应放在构造物一端顶以作为收缩缝。
2.3沥青混凝土碾压工艺控制
碾压是沥青面层成型的主要工序,也是保证路面平整度的最后一道工艺,我们从以下几方面对碾压方法和机具进行了控制。
①初压应在较高温度下进行,以不产生推移、开裂为原则,初压温度应根据沥青稠度、压路机类型、摊铺初始密度等因素通过试铺确定。通过实践,一般施工都紧跟在摊铺机之后立即碾压,初压温度多在130℃-140℃左右,未见有推移、开裂等不良现象出现。在本次施工中初壓选用钢轮压路机。 ②严格控制压路机轮上喷水量,做到不粘轮即可,因为喷水过多必然造成沥青混凝土表面冷却过快,使沥青混凝土表面开裂,影响压路机对沥青混凝土的搓揉效果。
③压路机应以慢而匀的速度碾压。初压时主动轮在前,防止热混合料被挤压隆起,碾压时应从外侧向内侧,从低向高处碾压。碾压过程中不得打方向刹车,碾压痕迹必须重叠,既要防止超压又要防止漏压。碾压过程中的起动、换向、倒退等方法不当都将引起油路面出现拥包和凹坑。
④碾压分段要清晰,在常温(10℃-30℃)铺筑时,碾压分段宜控制在40℃-50℃,并形成阶梯式碾压,即一段初压、一段复压、一段终压,确保碾压在温度规定范围内完成。
⑤压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或候车,振动压路机在已成型的路面上行使时应关闭振动。
2.4接缝处理
①纵向接缝采用热接缝,由于沥青混合料的温度较高,因此只要在先铺沥青混合料的一边压实时预留一定的宽度,待后面的摊铺机铺完后一起压实即可。
②对横向接缝的处理应在下次摊铺前,用平整度仪检查端部的平整度,摊铺前对熨平板进行预热,使接缝处原有沥青混合料的温度不低于70℃。摊铺后,人工用筛将热的混合料细筛在接缝带上,用木板推刮,将接缝带整平,然后用钢轮压路机进行横向碾压。
2.5混合料的控制措施
2.5.1集料级配的均匀性
均匀、稳定的混合料级配才能保证摊铺厚度一致,碾压时各点压实系数一致,集料单级配的均匀、稳定是首要条件。要从集料生产的源头抓起,统一选择碎石原材、统一破碎方式、统一筛孔尺寸、统一规划储料厂区,各档集料在储备和上料过程中要有效隔离,不得混仓。料堆4m高时在堆顶四周设1m宽平台防止离析。上料车装料时,应按前、后、中至少三次前后移动方法装料。水泥稳定基层、底基层混合料的最大粒径应适当减小,粒径大在施工各环节上产生离析的概率高,基层平整度则不易保证。我省目前混合料组成最大粒径35mm通过率为100%,而现行《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000中底基层最大粒径53mm通过率为100%,基层最大粒径37.5mm通过率为90%~100%。机制砂存放场地地面要硬化、立体全封闭,四周排水良好。保证2.36mm以下两档机制砂不受潮结块堵塞冷料仓出料口。雨季当日完工后,细集料上料仓口应及时用苫布盖好,防止雨水侵入。
2.5.2水泥稳定级配碎石含水量的控制
混合料含水量的大小直接影响碾压效果,应根据不同的气象条件适时控制摊铺时的混合料含水量,通常高出最佳含水量的0.5%~1.0%,以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。含水量过小混合料松散不易压实,且影响结构层的板体形成;含水量过大碾压成型困难,碾压时易产生拥包和推移,形成层面大波浪,基层平整度大大降低。
2.5.3沥青混凝土的控制
沥青混凝土不但要有良好的级配,还要在混合料拌和过程中从以下几方面加以控制:做好生产配合比的调配,热料仓筛网尺寸要与实际集料规格相匹配,热料仓的容积大小与生产配合比的集料比例相对应,否则容易造成溢料,个别操作人员为赶进度随意手动投料,使配合比及油石比混乱,混合料差异大。热料仓筛网要经常检查,發现破损及时更换。
3 结语
优良的平整度不仅是车辆高速、舒适、安全地通行的重要保证,更对路面养护费用和使用寿命有明显的影响。因此,在公路工程施工中控制和提高公路路面平整度的探讨与研究,具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]杨惠德.沥青砼路面平整度的影响因素及控制措施[M].交通标准化,2005.1.
[2]何新忠.沥青路面施工质量控制[M].交通世界(建养.机械),2009.1.
[3]黄东生.沥青路面施工中平整度控制[M].西部探矿工程,2009.4.
【关键词】 沥青混凝土;路面平整度;影响因素;控制措施
1 影响沥青砼路面平整度的因素
1.1路面基层对沥青砼路面平整度影响
影响沥青砼路面平整度原因是多方面的,路基面均匀沉降,必然会引起路面的平整度,路基不均匀沉降的重要原因有:
1.1.1路堤地基处理不当
伐树根及表土处理不彻底,高路基形成后,一旦杂质腐烂将会造成路堤局面松软和不均匀沉降。
1.1.2路堤填料控制不当
选用的路堤填方料稳定性差,会使路堤产生整段或局部变形;采用不同土质填筑路堤时,因土的性质不同,碾压成型后,易造成不均匀沉降。
1.1.3半填半控路基的结合部处理不当。
半填半控地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,结合处碾压不密实,使土基与填料在结合处产生裂缝和沉降。
1.1.4填土路基压实不足
当路基填料的含水量,压实时的松铺厚度,碾压机具的选择不当,都易造成路基压实不足,使路基土壤的密度偏低,土体透水性增强造成水分积聚和侵蚀路基,使路基土软化或因冻胀而产生不均匀沉降。
1.1.5特殊路基路段
当路基修筑于软土地段时,因软土压缩性大,在自重作用下,会产生沉降。
1.1.6桥涵台背回填下沉对平整度的影响
桥涵台背回填沉降的主要原因有:压实工作面窄,压实不到位,使路基下沉引起路面平整度;台背回填与台身沉降不均匀,造成路面不平,影响平整度;台背回填与原路基结合处易产生细小裂缝,雨水渗入,引起台背回填下降;回填材料不能达到最佳含水量,造成路基压实不足,引起路基下沉。
1.1.7基层不平整对平整度的影响
基层或底基层平整度对面层的平整度有着重要的影响。若基层平整度较差,即使面层摊铺平整,压实后也会因松铺厚度不同,产生不平整。
1.2施工机械设备及施工工艺对路面平整度影响
1.2.1摊铺机是沥青混凝土路面施工的重要机械
摊铺机本身性能及机手的操作水平对路面平整度的影响很大,摊铺机械性能不稳定,摊铺速度快慢不均及起步与制动操作不当及供料单位的供料速度快慢不均都会造成面层的不平整和波浪。
运输设备不配套或司机技术较差时,易撞击摊铺机使机身后移形成台阶;当摊铺机设备出现停工停料状况,接头处温度较低会使接头处形成一个个“坎”;压路机在碾压沥青混凝土路面时,碾压速度不均匀,突然起动或急刹车,随意停车或掉头转向,在已碾压成型的路面上停置不动不关闭振动器都会引起路面不平,当压路机械碾压路线不当,不注意错轮碾压也会引起路面不平,碾压遍数不够,压实不足,通车后会形成车辙。
1.2.2接缝处理对平整度的影响
沥青混凝土路面纵向和横向接缝,尤其是横向接缝处理不好,会产生接缝处凸起或下凹,从而引起路面不平整。
2 特殊地质情况下高沥青混凝土路面平整度的控制措施
2.1基层平整度的控制
路基稳定是保证沥青路面平整的先决条件。路基填料的均匀性,构造物回填质量以及软基段沉降都严重影响着路面平整度,从路基施工时就必须严加控制。
①在路基施工时,应对路基认真检查,如有沉陷。裂缝等病害必须进行彻底处理。在软基地段通过设置沉降观测点并定时观测沉降量,确定路面最佳铺筑时间和各层底的铺筑标高及厚度。
②要特别注意高路堤的坡脚稳定,防止坡脚水侵蚀引起路堤不稳,造成路面拉裂甚至错台等严重缺陷。
③因设计中小型结构物出口与跨基边坡平齐,而施工结构物上的路基边缘难以采用大型压路机械碾压,压实度无法保证,不能较好地解决构造物边缘路基沉降问题,这一点应在高等级公路小型构造物设计中通过加设搭板的方式予以解决。
2.2沥青混凝土摊铺工艺控制
①在摊铺混合料之前,必须检查下层的完整性,对下层进行高程测量等检查、验收等。清理下层表面污染、杂物,可用水冲洗,冲洗时间安排上要尽量提前,确保施工时基层干燥。
②摊铺机基准线的控制,当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当以控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。
③摊铺机应是自动式摊铺设备,配备整平板自控装置。摊铺时,以均匀的速度行驶,工作速度应控制在2~6m/min,具体速度按拌和料产量而定。它的输出量和沥青混合料的运送量相匹配。
④摊铺机操作控制。要选用技术熟练的摊铺机操作手,并进行岗前培训。在摊铺过程中,应有专人指挥卸料车进行卸料,确保摊铺机供料系统工作的连续性,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板,待熨平板的预热温度接近沥青混合料的温度时,方可摊铺。
⑤摊铺机的摊铺进度控制。摊铺机应匀速、不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢,以防摊铺速度的变化导致摊铺厚度的变化。每天摊铺机工作停机点应放在构造物一端顶以作为收缩缝。
2.3沥青混凝土碾压工艺控制
碾压是沥青面层成型的主要工序,也是保证路面平整度的最后一道工艺,我们从以下几方面对碾压方法和机具进行了控制。
①初压应在较高温度下进行,以不产生推移、开裂为原则,初压温度应根据沥青稠度、压路机类型、摊铺初始密度等因素通过试铺确定。通过实践,一般施工都紧跟在摊铺机之后立即碾压,初压温度多在130℃-140℃左右,未见有推移、开裂等不良现象出现。在本次施工中初壓选用钢轮压路机。 ②严格控制压路机轮上喷水量,做到不粘轮即可,因为喷水过多必然造成沥青混凝土表面冷却过快,使沥青混凝土表面开裂,影响压路机对沥青混凝土的搓揉效果。
③压路机应以慢而匀的速度碾压。初压时主动轮在前,防止热混合料被挤压隆起,碾压时应从外侧向内侧,从低向高处碾压。碾压过程中不得打方向刹车,碾压痕迹必须重叠,既要防止超压又要防止漏压。碾压过程中的起动、换向、倒退等方法不当都将引起油路面出现拥包和凹坑。
④碾压分段要清晰,在常温(10℃-30℃)铺筑时,碾压分段宜控制在40℃-50℃,并形成阶梯式碾压,即一段初压、一段复压、一段终压,确保碾压在温度规定范围内完成。
⑤压路机不得在未碾压成型并冷却的路段上转向、调头或候车,振动压路机在已成型的路面上行使时应关闭振动。
2.4接缝处理
①纵向接缝采用热接缝,由于沥青混合料的温度较高,因此只要在先铺沥青混合料的一边压实时预留一定的宽度,待后面的摊铺机铺完后一起压实即可。
②对横向接缝的处理应在下次摊铺前,用平整度仪检查端部的平整度,摊铺前对熨平板进行预热,使接缝处原有沥青混合料的温度不低于70℃。摊铺后,人工用筛将热的混合料细筛在接缝带上,用木板推刮,将接缝带整平,然后用钢轮压路机进行横向碾压。
2.5混合料的控制措施
2.5.1集料级配的均匀性
均匀、稳定的混合料级配才能保证摊铺厚度一致,碾压时各点压实系数一致,集料单级配的均匀、稳定是首要条件。要从集料生产的源头抓起,统一选择碎石原材、统一破碎方式、统一筛孔尺寸、统一规划储料厂区,各档集料在储备和上料过程中要有效隔离,不得混仓。料堆4m高时在堆顶四周设1m宽平台防止离析。上料车装料时,应按前、后、中至少三次前后移动方法装料。水泥稳定基层、底基层混合料的最大粒径应适当减小,粒径大在施工各环节上产生离析的概率高,基层平整度则不易保证。我省目前混合料组成最大粒径35mm通过率为100%,而现行《公路路面基层施工技术规范》JTJ034—2000中底基层最大粒径53mm通过率为100%,基层最大粒径37.5mm通过率为90%~100%。机制砂存放场地地面要硬化、立体全封闭,四周排水良好。保证2.36mm以下两档机制砂不受潮结块堵塞冷料仓出料口。雨季当日完工后,细集料上料仓口应及时用苫布盖好,防止雨水侵入。
2.5.2水泥稳定级配碎石含水量的控制
混合料含水量的大小直接影响碾压效果,应根据不同的气象条件适时控制摊铺时的混合料含水量,通常高出最佳含水量的0.5%~1.0%,以补偿摊铺及碾压过程中的水分损失。含水量过小混合料松散不易压实,且影响结构层的板体形成;含水量过大碾压成型困难,碾压时易产生拥包和推移,形成层面大波浪,基层平整度大大降低。
2.5.3沥青混凝土的控制
沥青混凝土不但要有良好的级配,还要在混合料拌和过程中从以下几方面加以控制:做好生产配合比的调配,热料仓筛网尺寸要与实际集料规格相匹配,热料仓的容积大小与生产配合比的集料比例相对应,否则容易造成溢料,个别操作人员为赶进度随意手动投料,使配合比及油石比混乱,混合料差异大。热料仓筛网要经常检查,發现破损及时更换。
3 结语
优良的平整度不仅是车辆高速、舒适、安全地通行的重要保证,更对路面养护费用和使用寿命有明显的影响。因此,在公路工程施工中控制和提高公路路面平整度的探讨与研究,具有十分重要的现实意义。
参考文献:
[1]杨惠德.沥青砼路面平整度的影响因素及控制措施[M].交通标准化,2005.1.
[2]何新忠.沥青路面施工质量控制[M].交通世界(建养.机械),2009.1.
[3]黄东生.沥青路面施工中平整度控制[M].西部探矿工程,2009.4.