影響瀝青混凝土路面平整度的原因及控制措施

池永 朱偉 李兆勝

瀝青混凝土結構層被越來越多的應用在高速公路和普通干線公路上。瀝青混凝土路面的平整度是評定路面質量和使用性能的主要指標之一,公路等級越高,對路面平整度的要求也越高。路面平整度不但直接關系到行車的安全、舒適,還會影響車輛的燃料消耗、輪胎磨損、運輸時效及其他經濟指標。而且路面不平整會導致車輛對路面沖擊、振動,反過來加速路面的損壞。部頒JTJ 071-98公路工程質量檢驗評定標準要求,用連續式平整度儀測定的路面平整度均方差δ＜1.2 mm。然而,影響瀝青混凝土路面平整度的原因很多,每一個環節甚至微小失誤都會造成平整度指標降低。筆者在這里主要從路面機械配置、施工工藝等方面對平整度影響因素作一簡要分析并提出相應解決對策。

1 影響瀝青混凝土路面平整度原因分析

在瀝青路面施工中,影響瀝青路面平整度的因素主要有6個方面:1)基層平整度對面層平整度的影響。道路的路面結構是一個層狀的結構體系,一般由面層、基層、底基層和墊層構成。在路面結構層中,底下一層的平整度直接影響著上面一層平整度的好壞,因此保證基層的平整度是保證瀝青面層平整度的先決條件。2)瀝青混合料的影響。在施工中當瀝青混合料混入超大規格的石塊并進入攤鋪機作業時,對機械的攤鋪和碾壓都會帶來不利影響,尤其是對路面平整度。3)基準面的影響。4)攤鋪作業影響。攤鋪機的操作及本身的調整對攤鋪質量影響較大。5)碾壓作業的影響。壓實是瀝青路面施工的最后一道工序,而良好的路面質量最終需要通過碾壓來體現。6)施工人員素質影響。

2 瀝青混凝土路面平整度的控制措施

2.1 路面結構層施工控制

2.1.1 路基質量控制

1)坐落在軟地基的路基應按設計規定進行嚴格的技術處理,防止路基下沉。2)坐落在半填半挖或山坡上的路基應開大梯蹬,防止路面下滑或不均勻下沉。3)填筑材料不同應采用不同的控制壓實密度標準,特別要防止使用過大的孤石、片石材料填筑路基。4)普通細料(如砂、土、粉煤灰等)填筑路基要做到每層厚度均勻一致,壓實度嚴格控制在規定范圍之內。5)有條件的最好先做路基,經過一個雨季后再做路面會更好一些。6)路面施工前一定要對所做路面進行標高檢查,對超出規定范圍的應進行修整,直到達到規定要求為止。

2.1.2 底基層施工質量控制

底基層在施工中應加強平整度控制,采用多次放樣,放樣密度包括橫向和縱向的越來越密集,以給平地司機提供更好的整平目標。在整平中,不斷調整攤鋪厚度,使碾壓好的石灰土(二灰土)能達到預期的標高。

2.1.3 基層施工質量控制

必須改變“基層標高不行面層調,基層不平整面層彌補”的觀念。由于基層不平整在施工中將引起攤鋪設備技術性能改變和松鋪厚度變化,從而對瀝青面層的平整度會產生重大影響。

2.2 瀝青混合料的質量控制

2.2.1 控制混合料的最大粒徑

為了提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑,基層混合料最大粒徑宜適當減小,因為集料粒徑越大,瀝青混合料越易產生離析,且對攪拌/攤鋪設備造成的磨損也大。因此,適當減小集料最大粒徑,有利于攤鋪機作業和基層頂面平整度的提高。

2.2.2 控制混合料的含水量

瀝青混合料施工含水量的控制亦十分重要。含水量過小影響板體形成,含水量過大碾壓成型困難,且易引起路面大波浪,致使基層平整度降低,甚至導致結構層收縮開裂。

2.3 基準面的質量控制

高等級公路所采用的攤鋪機都具有自動找平功能,運用自動找平裝置,需要有一個準確的基準面。常用基準面控制有基準線鋼絲法、滑撬法和平均梁法。

2.4 攤鋪作業質量的控制

1)根據路面等級,選擇性能優良,結構參數穩定,找平裝置自動化程度高,與拌合機能力匹配的攤鋪機。2)攤鋪速度要均勻。一般應控制在2 m/min～6 m/min,保持攤鋪速度不變(根據拌合機、運輸車輛供料情況,以不停機為原則)。如拌合機稍小,可用儲料倉加班生產的瀝青混凝土存料保證攤鋪機不停機。攤鋪機瞬時速度變化,造成鋪出的面層粗糙度不均,振搗間隔不均,必然造成平整度下降。所以,攤鋪機速度一經選擇,應保持均衡,不得經常變換。3)運料車不得沖撞攤鋪機和卸料過猛,也不得在卸料中制動而加大攤鋪機運行阻力,否則,會引起攤鋪機速度變化,形成“波浪”“搓板”等現象。要求運料車與攤鋪機推動輪輕柔接觸,運料車卸料時料斗均勻起升。卸料過程掛空擋,靠攤鋪機平穩推進。4)平板振動頻率要調整適當,頻率過小,預壓實度達不到要求,碾壓滑移嚴重;振動頻率過大,易引起熨平板共振,特別是鋪層較薄時,引起“發白”現象。此外,熨平板要充分預熱后才能開始工作,但溫度不能過高,以免造成熨平板變形或瀝青焦化。攤鋪機的起步與熨平板的起振應同步,以保證瀝青混凝土料在一開始經小振幅振動,均勻分布,使鋪層達到較為均勻的密度。若起步、振動兩個動作不同步,會導致面層料局部密度不一致,降低平整度。5)運料車卸料時或其他原因撒落在地上的散料應及時清理,否則,兩側履帶因散料影響接地標高與橫坡不一致時會產生波浪,影響平整度。

2.5 碾壓作業質量的控制

1)碾壓方式及碾壓速度的控制。碾壓時瀝青混合料應用組合碾壓方式,除按規范標準進行外,應注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產生推移或開裂。2)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鍵,碾壓應在混合料溫度較高時進行,一般初壓不低于120℃,高壓不低于90℃,終壓完成時不低于70℃。溫度越高越利于提高路面的平整度與壓實度,溫度偏低導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實度不均勻,且容易形成局部擴散和開裂,影響路面平整度。3)壓路機的正確使用。壓路機使用時,應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,壓力相符。鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪。另外,壓路機應停在冷卻后的瀝青路面上,否則極易形成小坑槽影響平整度。

2.6 加強職工素質培養

加強職工素質培養,學習新的工藝技術和機械操作技術,充分調動施工人員的積極性和責任心,提高施工人員的整體素質,確保施工人員在施工現場嚴格按照操作規程進行施工。

3 結語

瀝青混凝土路面平整度涉及面很廣,影響因素很多,關系到路基、路面施工全過程,情況復雜,有的是機械性能引起,有的則是人為操作所造成。我們只有在充分研究分析產生的原因后,才能對癥下藥,抓好施工中的每一細小環節。瀝青路面平整度是施工機械、人員素質、操作水平的綜合反映,只有加強施工現場管理,精心組織施工,才能保證路面平整度,提高路面施工質量,才能從源頭上、根本上解決問題,以保證社會效益和社會質量。

[1]何挺繼.筑路機械手冊[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]岳紅玉.影響瀝青路面平整度的因素與對策[J].山西建筑,2008,34(1):304-305.