影響高速公路瀝青混凝土路面平整度原因與施工對策

房柏春

(中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司)

1 基層施工質(zhì)量的影響

基層頂面的平整度是路面施工平整度的基礎(chǔ),因此對基層標(biāo)高、平整度控制就顯得尤為重要,本合同段基層、下面層施工均采用集中廠拌,兩臺攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪的方式,基準(zhǔn)線采用掛 3mm鋼鉸線控制高程,施工中因避免10m鋼釬之間產(chǎn)生的撓曲度,中間增設(shè)了 5m鋼釬,鋼釬處鋼鉸線用細(xì)繩加以綁扎,并派專人看護(hù),以免碰撞產(chǎn)生誤差或鋼絲基準(zhǔn)線松弛下垂。在施工過程隨時進(jìn)行檢測,以評定施工效果及改進(jìn)。

基層施工必須采用計(jì)量準(zhǔn)確的穩(wěn)定土拌和站,產(chǎn)量應(yīng)保證攤鋪機(jī)勻速不間斷作業(yè),消除因停機(jī)或變速而產(chǎn)生的不平整,防止出現(xiàn)混合料離析,致使壓實(shí)系數(shù)不一致而影響平整度,施工中隨時用三米直尺檢測,將不平整消除在萌芽狀態(tài)。

2 瀝青混凝土路面施工影響

2.1 基準(zhǔn)鋼絲的準(zhǔn)確程度

層施工前,先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準(zhǔn)線(3mm鋼絲繩),然后設(shè)好各樁(樁距 5m),根據(jù)測量的掛線高確定各樁位鋼絲的高度。應(yīng)精心測量、認(rèn)真調(diào)整,并檢查鋼絲拉力不得小于 800 N。否則,由于測量不準(zhǔn)、量線失誤或拉力不夠鋼絲下?lián)系榷紩ㄟ^架設(shè)在鋼絲上的儀表反映到攤鋪路段上,造成路面波浪狀起伏,影響平整度。下面層是三層瀝青面層的基礎(chǔ),相當(dāng)于面層的找平層,要求在透層施工前對水泥穩(wěn)定碎石基層的標(biāo)高、平整度逐段進(jìn)行復(fù)測,凡標(biāo)高高出部分,全部用銑刨機(jī)銑刨清除,消除潛在的隱患。

2.2 攤鋪機(jī)影響

(1)攤鋪寬度與攤鋪速度影響

保證瀝青路面平整度,攤鋪工藝也是至關(guān)重要的因素,合淮阜高速公路瀝青面層施工中采用兩臺 ABG 423攤鋪機(jī)聯(lián)合攤鋪,在很大程度上避免了混合料的離析。攤鋪混合料時,攤鋪機(jī)前進(jìn)速度與供料速度相匹配,按照瀝拌站生產(chǎn)能力面層控制攤鋪速度,攤鋪速度經(jīng)實(shí)踐比較后認(rèn)為:上面層應(yīng)控制在 2～3.5m/min,中、下面層 2～4m/min為好。(注意:在攤鋪機(jī)行駛線上因卸料撒落的粒料一定要及時清除,以免影響平整度),保證連續(xù)攤鋪,盡可能不中途停頓。因攤鋪速度瞬間的變化將會導(dǎo)致熨平板受力系統(tǒng)平衡的破壞,從而引起熨平板的上下浮動,夯錘頻率產(chǎn)生變化,導(dǎo)致平整度較差。攤鋪過程中一般不宜隨便改變速度,因?yàn)樗俣茸兓厝粚?dǎo)致攤鋪層面預(yù)壓密實(shí)度起變化,從而最終壓實(shí)度有差異,影響路面平整度。

(2)攤鋪機(jī)儀表性能及微調(diào)器的正確使用

路面標(biāo)高的控制是靠儀表來實(shí)現(xiàn)的。攤鋪機(jī)帶全自動調(diào)平裝置,能夠根據(jù)自動找平儀的指令達(dá)到設(shè)計(jì)高程,這樣鋪筑的路面平整度好。如儀表反映遲緩,加上微調(diào)器使用不當(dāng)升降太快均會反映到新鋪路面上,影響平整度。

(3)攤鋪機(jī)熨平板加熱及調(diào)整

在合淮阜高速公路施工中,使用了德國產(chǎn) ABG 423型攤鋪機(jī)。這種攤鋪機(jī)的熨平板加熱屬于液化氣加熱。攤鋪前,如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻,攤鋪時會造成溫度較高的混合料與溫度較低的熨平板粘結(jié),使得攤鋪層面出現(xiàn)拉毛、小坑洞、深槽等不規(guī)則的凹凸不平。因此,攤鋪機(jī)開工前必須提前 0.5～1 h預(yù)熱熨平板不低于 100℃。另外,攤鋪前一定要認(rèn)真檢查熨平板的平直度,若有正拱或反拱現(xiàn)象,則必須調(diào)整撐拉熨平板的拉桿長度,使熨平板下表面同屬一坡度,以確保路面橫向平整度。

(4)攤鋪機(jī)振搗器、夯錘對路面平整度的影響

振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關(guān)系,應(yīng)按使用說明書規(guī)定認(rèn)真選定合適的頻率。如果攤鋪較薄的上面層,振搗器、夯錘頻率過大會造成熨平板共振,使攤鋪機(jī)找平裝置處于不穩(wěn)定狀態(tài)而影響平整度。同時,應(yīng)經(jīng)常檢查振搗器、夯錘皮帶,皮帶過于松弛會使振搗頻率、夯實(shí)次數(shù)快慢不一,形成路面“搓板”。

2.3 瀝青混凝土的碾壓

(1)壓實(shí)機(jī)械的選擇

在已知攤鋪機(jī)的生產(chǎn)效率、混合料特性、攤鋪厚度、攤鋪層位、自然等條件后,可根據(jù)實(shí)際壓實(shí)需要選擇不同種類、性能的壓路機(jī)械。合淮阜高速路面三標(biāo)瀝青混凝土面層施工中,初壓采用了瑞典生產(chǎn)的 CC522自重為 12 t的雙鋼輪振動壓路機(jī)一臺,復(fù)壓是一臺瑞典生產(chǎn)的 12 tCC522雙鋼輪振動壓路機(jī)、一臺 27 t DYNAPAC公司生產(chǎn)的 CP271膠輪壓路機(jī)和二臺 26 t徐州生產(chǎn)的 XP261膠輪壓路機(jī),終壓仍是一臺瑞典生產(chǎn)的 12 t CC 522雙鋼輪壓路機(jī),6臺壓路機(jī)呈梯隊(duì)流水聯(lián)合作業(yè)。

(2)碾壓方式

碾壓瀝青混合料應(yīng)采用組合碾壓的方式,初壓時首先采用雙鋼輪壓路機(jī),碾壓 2遍;復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行,應(yīng)采用重型輪胎壓路機(jī),碾壓 4～5遍,雙鋼輪壓路機(jī)振壓 2遍;終壓采用雙鋼輪壓路機(jī),碾壓 2遍。碾壓時除按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外,應(yīng)注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產(chǎn)生推移或發(fā)裂。

(3)碾壓溫度的控制

瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關(guān)鍵,現(xiàn)場應(yīng)有專人負(fù)責(zé)對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進(jìn)行測試。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實(shí)度,溫度偏低導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實(shí)度不均勻,且容易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。碾壓過程中,嚴(yán)格按照試驗(yàn)段確定的碾壓速度和碾壓溫度進(jìn)行施工,壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后,趁溫度較高時碾壓,必須確保現(xiàn)場壓實(shí)度,未經(jīng)充分壓實(shí)的路面運(yùn)營后平整度衰減相當(dāng)嚴(yán)重。

(4)壓路機(jī)的正確使用

為了能保障在有效時間內(nèi)完成碾壓,初壓、復(fù)壓和終壓速度一定要科學(xué)控制好,震動壓路機(jī)的震動頻率也要驗(yàn)證好,蚌明高速路面三標(biāo)上面層施工所使用壓路機(jī)振動頻率基本控制在 20～30 Hz之間。壓路機(jī)折返嚴(yán)禁急剎車、急停,起步要慢,以避免引起攤鋪層推移,兩端折回處位置應(yīng)呈階梯狀,隨碾壓路段向前推進(jìn),相鄰的碾壓重疊至少應(yīng)在50 cm以上。碾壓時,應(yīng)始終保持壓路機(jī)的從動輪始終在后,以避免輪前產(chǎn)生波浪。因?yàn)閴郝窓C(jī)停在熱面層時,最易產(chǎn)生局部波浪。壓路機(jī)加水、加油等都不應(yīng)停在已壓實(shí)冷卻的瀝青路面,應(yīng)緩慢的前后移動。輪胎壓路機(jī)使用時,應(yīng)注意檢查各個輪胎的新舊程度和輪胎壓力,必須做到新舊一致、壓力相等。否則輪胎軟硬不一,在碾壓過程中形成輪跡,使瀝青面層橫向平整度超標(biāo)。

2.4 施工過程中其它因素的影響

(1)瀝青拌和站的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配

實(shí)踐證明,當(dāng)瀝青拌和站的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)的攤鋪能力相匹配時,攤鋪機(jī)能連續(xù)、均勻、不間斷作業(yè),此時路面平整度就好。但在低溫季節(jié)施工,如供料不及時,攤鋪機(jī)待料時間過長,雖然ABG型攤鋪機(jī)裝有防爬鎖,但因混合料溫度下降會引起局部不平整,而且自動找平系統(tǒng)在每次啟動后,需行駛 3～8m后才能恢復(fù)正常,因此切忌攤鋪機(jī)經(jīng)常停機(jī)。只有加強(qiáng)拌和站管理,保證連續(xù)供料,運(yùn)用中途不停機(jī)加油,操作手輪換休息等辦法,做到每天早晨開機(jī),晚上收工關(guān)機(jī),中途力爭不停機(jī),以確保路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)不間斷。

(2)運(yùn)料車輛與攤鋪機(jī)的配合

攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時,常因運(yùn)料車輛操作不熟練而與攤鋪機(jī)配合不協(xié)調(diào),使混合料灑落在攤鋪機(jī)行走履帶前,如不及時清除會使攤鋪機(jī)左右晃動,造成自動調(diào)平系統(tǒng)工作仰角發(fā)生變化,影響路面平整度。因此,必須專人負(fù)責(zé)指揮倒車,嚴(yán)禁運(yùn)料車撞擊攤鋪機(jī)。

3 瀝青接縫處理

3.1 施工縫的處理

在瀝青路面平整度檢測中,往往連續(xù)攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個點(diǎn)數(shù)據(jù)較差,因此,接縫質(zhì)量也是制約平整度的重要因素。處理好接縫的關(guān)鍵是要舍得切除接頭,用3m直尺檢查端部平整度,以攤鋪層面直尺脫離點(diǎn)為界限,以切割機(jī)切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法,適當(dāng)結(jié)合人工找平,可消除接縫處的不平整,使前后兩路段平順銜接。

每次開始攤鋪時,攤鋪機(jī)起步要慢,讓電腦有一個從壓實(shí)厚度到虛鋪厚度的反映穩(wěn)定時間,對于接縫不平整或離析處,采用熟練工對其進(jìn)行精細(xì)找平,壓路機(jī)在攤鋪段落先縱向碾壓,然后需對接縫處進(jìn)行橫向碾壓(注意:處理橫向接縫時不能影響正常的碾壓程序)。

3.2 橋頭處理與伸縮縫安裝

平整度好的路面,必須與減少和消除橋頭跳車相結(jié)合,才能解決好高速公路的行車舒適問題。蚌明高速公路高度重視橋頭跳車問題,采用工程性質(zhì)良好的材料填筑橋頭路堤,用手扶震動壓路機(jī)處理邊角以減少橋頭路堤日后的沉降,收到了很好的效果。

由于車輛在高速公路上高速行駛時產(chǎn)生的沖擊力大,伸縮縫安裝質(zhì)量特別重要,為保證伸縮縫安裝質(zhì)量,合淮阜高速公路通過招標(biāo)選用專業(yè)安裝隊(duì)伍提高安裝質(zhì)量,伸縮縫安裝后橋面行車平穩(wěn)舒適,接縫處無跳車現(xiàn)象。

[1] 公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,1999.

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[3] 沈金安,李福普,陳景.高速公路瀝青路面早期損壞分析與防治對策[M].北京:人民交通出版社,2004.