浅谈京藏高速改扩建工程沥青路面平整度控制

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  摘要:平整度是反映行车舒适度的一项重要指标,影响平整度的因素较多,本文从路基、桥涵、基层、面层等方面进行分析,并根据施工经验提出了预防性措施。结合京藏高速公路改扩建工程麻黄沟至平罗段路面施工,浅谈提高平整度建议。
  关键词:改扩建工程;沥青混凝土路面;平整度
  一、前言
  路面平整度直接关系到行车的安全性、舒适性,道路等级越高,车速越快,对平整度的要求越高。此外,平整度还影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其它经济指标。路面不平整将导致车辆对路面冲击、振动,从而加速路面的损坏。尤其是高速公路车辆车速快、交通量大,对路面平整度的要求更高。本文结合京藏高速公路改扩建工程麻黄沟至平罗段路面施工,对提高平整度采取的措施进行总结,以便相关项目参考。
  二、影响平整度的原因分析
  2.1路基不均匀沉降
  路基是路面的基础,路基不均匀沉降会引起路面的不平整。原因主要有:路基填料控制不好,如部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的;采用高液限粘土填筑的路段易出现路基的不均匀沉降;半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,出现路基沉降和裂缝;路基防护排水不完善,出现部分路基沉陷;高速公路改建工程路基加宽处理不当,致使路基出现沉降。
  2.2基層不平整
  基层平整度对沥青面层平整度的影响较大,如果基层摊铺厚度不均匀,碾压后表面就会出现波浪,影响基层的平整度。基层施工时应注意以下要点:
  2.2.1严格控制基层标高和厚度。基层应采用性能良好的摊铺机摊铺,达到摊铺标高及厚度均匀,从而提高平整度。
  2.2.2重视基层的横坡度。横坡应是单向坡,防止产生复合横坡引起横向摊铺厚度的变化,影响厚度和平整度。
  2.3桥头、涵洞两端跳车现象。
  桥梁、涵洞两端路基填筑质量影响平整度。桥涵两端不易压实,路基沉降造成桥头跳车。其主要原因如下:
  2.3.1桥梁、涵洞的台背填土不容易压实。由于压实机械的作业面狭小导致压实不到位,通车后引起路基的压缩沉降。
  2.3.2台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。
  2.3.3在桥梁、涵洞与路基结合处,易产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使得路基出现沉降。
  2.4 路面摊铺机械及工艺水平
  摊铺机的性能及操作对平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺的速度不均匀、车辆撞击摊铺机、起步快以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
  2.5 沥青混合料
  2.5.1沥青混合料作为路面材料,在使用过程中要承受行驶车辆荷载的反复作用,以及环境因素的长期影响,所以沥青混合料在具备一定的承载能力的同时,还必须具有良好的抵御自然气候不良影响的耐久性,也就是要表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳性、持久的抗老化和利于安全的抗滑性等诸多技术特点,以保证沥青路面良好的服务功能,反之,直接影响到路面平整度。
  2.5.2沥青混合料配合比控制不严谨,如油石比较大,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;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针片状含量过高等。
  2.5.3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,难以碾压密实;当运输车辆撞击摊铺机,使机身后移形成台阶。
  2.6 碾压对平整度的影响
  碾压设备、温度、速度、路线、次序等影响面层的平整度,主要表现在:
  2.6.1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。压路机初压吨位过大也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。
  2.6.2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,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。
  2.6.3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放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。
  2.6.4碾压路线的行走,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。
  2.6.5碾压次数的确定,碾压遍数不够造成压实度不足;碾压遍数太多,会造成路面的推移,形成龟裂波浪。
  三、平整度的预防措施
  3.1路基的施工质量控制
  高速公路改扩建工程在基底处理时铺设土工格室,保证基底的整体强度和板体性,减少路基沉降;边坡坡面法向厚度40cm全部清除,并刷出1:1.2的坡度,从底部到上部按照台阶高80cm、宽96cm开挖台阶,且台阶处向外2m范围内每80cm进行液压夯进行夯实,测沉降差小于10mm,以保证结合部位不出现沉降裂缝,影响后期施工路面的不平整;高填路段最先安排施工,保证路基有足够的沉降时间。
  3.2 桥头、涵洞台背回填的质量控制
  京藏高速麻黄沟至平罗段路面改扩建工程的台背填料优先采用了液态粉煤灰。利用液态粉煤灰自重轻、密实性好、压缩性小、成型后形成很高的承载能力等特点。大大减小了台背后基底土的附加应力,减少了桥台与路基的不均匀沉降,对减少桥头跳车起到了较好的作用,最大限度的减少质量通病的发生。
  3.3 路面基层施工的控制   3.3.1基层应采用集中场拌法拌合。确保混合料的质量,进而加大标高、横坡、平整度的控制。摊铺采用性能良好的摊铺机施工,为了消除中间高两侧低的现象,可适当调整摊铺机两侧的横向斜杆,使熨平板呈中间低两头翘状态。
  3.3.2加强基层养护,在基层施工完成后,覆盖透水土工布养生,养生时间为7d。
  3.3.3基层表面清扫:面层摊铺前应清扫基层表面,确保整洁,没有松散浮料和杂质。如基层表面局部透层沥青或下封层脱落,则应将脱落处基层表面清洗干净后补洒透层沥青或补做下封层。
  3.4 沥青混合料路面机械摊铺的控制
  3.4.1摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平: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。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。
  3.4.2摊铺机的摊铺进度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端,定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉。
  3.4.3摊铺机操作控制措施,选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10-30m处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;派专人负责及时清扫洒落的粒料;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。
  3.4.4 摊铺中应注意的要点
  3.4.4.1摊铺机开工前应提前0.5~1h预热熨平板不低,100℃,防止起步“拉毛”。
  3.4.4.2 用机械摊铺的混合料,不宜用人工反复修整。当不得不由人工局部
  找补或更换混合料时,需仔细进行,特别严重的缺陷应整层铲除。
  3.4.4.3摊铺机就位后,在熨平板下垫木方,厚度取松铺厚度。起步后,待传
  感器走稳后测量其摊铺面高程,如有偏差,应在摊铺机行进过程中缓慢调整。严禁停车调整或行进过程中快调。
  3.4.4.4自卸车应不少于5辆,混合料应有覆盖。卸料时在摊铺机前200~300mm
  外挂空挡等候,被摊铺机轻顶缓慢前进并逐渐卸料。
  3.4.4.5摊铺机行进时应缓慢、匀速连续不间断摊铺,不得随意变换速度或中
  途停车。速度宜控制在1-3m/min。
  3.4.4.6施工时应及时清理摊鋪机前散落的混合料,以保证履带下方无混合料。
  3.4.5 沥青路面压实及成型的控制
  碾压是沥青混凝土成型的最后一道工序,对路面平整度起决定作用。沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。在施工现场,组织好各压路机在相互衔接的路段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按由下而上(沿纵坡和横坡);遵守先静压后振动碾压的规则进行;按照规范要求对横向、纵向接缝进行碾压。
  3.4.6 施工接缝的控制
  3.4.6.1横接缝的处理方法:首先用3m直尺检查端部平整度,不符合要求时,垂直于路中线切齐清除。清理干净后,调整好摊铺预留高度,横向接缝的碾压用双轮双振压路机进行横压。
  3.4.6.2纵接缝的处理方法:摊铺时采用梯队作业产生的热接缝,将已铺部分留下100~200m宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后跨缝碾压以消除缝迹。
  四、结语
  平整度是公路路面综合施工水平的反映,影响平整度的因素较多,本文主要从改扩建工程的路基、桥涵台背、基层、面层(摊铺碾压)各环节的施工细节进行分析,并针对问题采取了提高平整度的措施,期望对提高平整度有所借鉴。
  参考文献:
  [1]《公路工程质量检验评价标准》(JTG F80/1-2004)北京.人民交通出版社.2005.
  [2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)北京.人民交通出版社.2006.
  [3]《公路路面基层施工技术细则》(JTG/T F20-2015)北京.人民交通出版社.2015.
  [4]《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)北京.人民交通出版社.2004.
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