田廣明
摘要:路面平整度不僅是道路綜合質量的重要衡量指標,同時也是影響高速公路使用性能的重要因素,因此在施工中加強對路面平整度的控制十分重要。文章主要探討了瀝青混合料在拌和、攤鋪及碾壓等施工過程中對平整度的控制。
關鍵詞:路面平整度;施工控制;瀝青混合料
中圖分類號:U416.2 文獻標識碼:A
文章編號:1674-1145(2009)08-0159-02
一、概述
路面平整度是影響高速公路的使用性能,反映道路綜合質量指標的主要因素之一。人們乘車在高速公路上行駛,平整度能直接反映高速公路通車后的整體效果。路面的不平整分縱向和橫向兩類,縱向表觀為坑槽和波浪,橫向表現為車轍和隆起。
盡管目前高速公路瀝青路面機械化程度高,施工工藝和質量要求嚴格,但鋪筑路面的平整度有時仍不盡如人意,存在影響行車安全、車速及舒適性的隱患。因此認真分析探討影響高速公路平整度的因素、提出應予重視、改善和提高平整度的技術措施非常必要。本文就高速公路瀝青路面的平整度著重從施工控制方面進行探討。
二、影響平整度的主要因素
影響瀝青路面平整度的因素較多,經歸納有兩大方面:
(一)外在因素:主要包括環境、地質、交通量、施工機械的好壞,車速等因素。
(二)內在因素:主要包括設計、施工兩方面的因素。設計因素包括結構層、設計層數、各層厚度、設計配合比等。施工因素包括路基不均勻沉陷、不同結構的連接、材料不均勻、施工機械缺陷以及施工工藝的缺陷等。
三、平整度的施工控制
(一)瀝青面層施工本身平整度的控制
高等級路面結構層大多由兩層至三層瀝青混凝土組成。施工對技術規范規定,高速公路上面層的平整度要求達到小于或等于1.2mm。瀝青面層攤鋪作業時,中、下面層宜采用“走鋼絲”的方法,控制路面的設計標高,上面層必須采用“浮動基準粱”進行攤鋪。
1.下面層和中面層的攤鋪。由于目前國內攤鋪設備在性能方面還不成熟,一般都采用帶全自動找平裝置的進口瀝青混凝土攤鋪機。中、下面層采用“走鋼絲”法施工時,要注意以下幾點:鋼絲繩最好選用2~3mm的帶油鋼絲繩作為導向基準;每5m設一支撐樁,否則會因鋼絲繩本身重量或支撐間距太大,造成基準線產生一定的微量撓度。此撓度反映到傳感器上,將使攤鋪機在縱向長度上鋪出波浪式路面。
2.上面層的攤鋪。由于下面層和中面層的攤鋪采用了兩邊掛線“走鋼絲法”的作業方法,標高和平整度控制較好,因此上面層攤鋪時,施工單位一般都使用“浮動基準粱”的好處是能大大提高表面層的平整度。因為浮動粱屬于“軟托”并且多點支撐而隨動。并且將已鋪好壓實的瀝青層和新鋪未壓實的瀝青層共同作為基準面,尤其是自動找平系統能夠檢測攤鋪機剛剛鋪過的瀝青層的平整度。實踐證明用此法施工平整度高、效果好、速度快,適宜推廣。另外在使用“浮動基準線”作業時,中面層局部路段和橋頭兩端平整度相差太大時,需用混合料進行找補并碾壓,使其達到要求。
(二)機械設備要求及配套
高速公路瀝青路面施工對機械設備要求較高,可以說瀝青路面平整度的好壞與使用機械的狀況、性能有很大的關系,如果沒有高性能的拌和、攤鋪、碾壓設備,是無法達到規范所要求的平整度的,不同廠家不同型號的設備也有不同的施工精度和性能。一般來說,對于高速公路路面施工機械應達到以下要求:拌和設備:間歇式,具有二次篩分計量和電腦控制系統,產量大于100t/h;攤鋪設備:自動橫坡控制,自帶振夯錘,攤鋪寬度大于7m的大型攤鋪機;碾壓設備:雙輪雙驅動鋼輪壓路機和重型膠輪壓路機。每一作業面機械設備如下:瀝青拌和設備一臺,產量大于100t/h;大型瀝青攤鋪機2臺。
(三)施工程序控制
瀝青路面各結構層的平整度對于路面整個平整度起著決定作用,其施工方法基本是一致的,主要包括了瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓等工序以及接縫處理等工藝。
1.瀝青混合料拌和。瀝青混合料質量直接影響面層的質量,包括平整度。其中對于平整度影響最大的是混合料的不穩定性和波動性。波動性大的混合料,對于全機械化的攤鋪作業來說,是難以保證平整度的。
2.瀝青混合料的攤鋪。瀝青混合料的攤鋪對于平整度起決定性的作用,其對平整度的影響主要有以下幾個方面:攤鋪機本身性能,包括自動找平裝置、自振裝置等方面;基準控制,鋼絲基準找平或拖杠基準找平;攤鋪速度,操作手熟練程度;攤鋪的連續性等。當兩臺攤鋪機聯合作業時因不同機型自振裝置不同,最好采用同一機型,如不能采用同一機型,必須通過試驗路確定不同的松鋪厚度,以保證結合處的平整度和壓實度。為保證平整度,必須注意以下幾點:
(1)攤鋪速度應合適,一般來說,應控制在3~5m/min內。在實際施工中,我們根據不同厚度選擇不同的攤鋪速度,如中、下面層,選擇3~4m/min;表面層選擇2~3m/min。
(2)嚴禁供料車撞擊攤鋪機。一般來說,每撞擊一次,對于攤鋪機找平裝置都有一定影響,撞擊處平整度有一定的缺陷。
(3)必須儲備一定數量的供料車供料,保證攤鋪機連續作業。因為攤鋪機每停一次,則在停留處表面就有一定的缺陷。
(4)采用多機聯合作業,其前后間距不宜大于30m,以保證縱縫熱接的質量和碾壓溫度的基本一致。
(5)禁止反復多次人工找補。如因機械等方面原因造成嚴重缺陷應立即停止施工。
3.瀝青混合料的碾壓。碾壓是瀝青混合料成型的最后一道工序,為保證平整度,在碾壓過程中應注意溫度、碾壓順序及接縫處理等幾個方面。
(1)溫度:碾壓效果與溫度有較大關系。合適的溫度,碾壓后容易獲得較高的壓實度和平整度的效果,因此,碾壓溫度一定要控制好。實際施工中,我們控制初壓溫度在120℃~140℃;復壓溫度在90℃~120℃;終壓溫度不低于70℃。
(2)碾壓順序:碾壓作業是施工的最后一道工序,攤鋪出來的瀝青混合料具有一定的彈性,如果碾壓順序不當,會造成瀝青混合料堆移、擁包現象,在實際施工中我們一般遵從以下原則:1)從外側向中心碾壓,或由低的一側向升坡方向碾壓,并重疊1/2輪寬。2)初壓采用靜壓,復壓采用振動壓路機或大型輪胎壓路機。3)終壓宜采用雙輪鋼筒式壓路機,或振動壓路機關閉振動功能進行,直到消除輪跡為止。為避免碾壓時對混合料產生堆移,應將驅動輪面向攤鋪機,從動輪在后面,碾壓路線和方向不能突然改變。4)控制好壓路機碾壓程度,初壓速度應控制在2km/h左右,復壓速度應控制在4km/h左右,終壓速度應控制在3km/h左右。
(3)接縫處理施工中不可避免的工作縫(橫縫)對于平整度有較大影響,因此,施工中應注意接縫的處理。1)采用直接縫(平接縫),可用切割機劃線切割。第二次攤鋪時宜將第一次攤鋪接頭預熱,并與第二次攤鋪接頭一起碾壓,要求橫向碾壓3~4遍,以保證碾壓效果。2)接縫在各結構層位置應錯開,一般不小于50cm。
四、平整度檢測手段
路面平整度儀可連續不斷地測量路面的平整度,并以100m的長度計算一次標準均方差,作為單位瀝青路面平整度的標準。使用時應注意測量輪本身是否轉動靈活并緊貼地面。每一次使用前,應標定儀器。測試時,應保持牽引車勻速行駛,且保持在12km/h為宜,并把檢驗路面清掃徹底,以免影響其測試結果。
五、結語
在高速公路瀝青混合料施工中,要想提高路面平整度,在抓好以上各道施工工序控制的基礎上,更應該重視機械能力和機械配套水平,可以說,瀝青路面平整度是施工隊伍機械水平、人員素質、管理水平的綜合體現。
參考文獻
[1]公路工程施工技術規范[M].人民交通出版社出版,2004.
[2]路基路面[M].同濟大學出版社,2002.