金家宏
(義烏市恒風路橋有限公司,浙江 義烏 322000)
路面的平整度直接影響著路面的使用性能,好的平整度可以保證車輛安全、高速、舒適的行駛,不好的平整度一方面增加了汽車零件的損壞,提高車輛的運行成本,另一方面車輛的振動作用會給道路帶來沖擊力,加劇了路面的不平整,降低了道路的耐用性,縮短了路面的使用壽命,所以說,路面的平整度對于公路建設和使用具有極其重要的意義。
隨著我國汽車擁有量的急劇攀升,以及汽車性能的不斷提高,人們對公路使用性能的要求也越來越高,對路面平整度也越來越重視。影響路面平整度的因素主要包括外部因素和內部因素兩個方面:外部因素包括環境因素、荷載因素、車速因素等,內部因素包括設計因素和施工因素。其中設計因素具體包括結構層、設計層數、各層厚度、設計配合比等因素,施工因素具體包括施工機械、材料質量、路基不均勻沉降、施工工藝等因素。國內的研究成果認為,影響我國公路平整度的最大因素是施工因素,路基施工質量、路面基層施工質量以及路面面層施工質量都會對路面平整度造成影響。
路基沉降不均勻會導致路面沉陷,從而引起路面不平整,路基的沉降原因可以歸結到兩個方面:一方面是路基本身的問題,由于材料選擇或者施工的問題,會引起路基自身的沉陷,在材料選擇方面,如果選擇穩定性較差的填料(比如粉質土、腐殖質土或者高液限粘土等土料)進行填筑,就容易產生路面變形;在施工方面,如果碾壓機械選擇不當、壓實時的松鋪厚度不符合技術要求,就會出現路基壓實不足的情況,壓實不足的直接后果是容易產生滲水,使雨水積聚在路基中,從而侵蝕路基造成不均勻沉降;另一方面是路基下方天然地面的承受力不足而導致的問題,比如在天然地面是松土、軟土等情況下,承載能力極其脆弱,在路基自重的壓力下,天然地面會下沉從而引起路基下陷。
基層不平整對路面的平整度也有著重要的影響,雖然在面層攤鋪以后會使路面表面上看起來平整,但是由于各處虛鋪的厚度不同,在壓實后仍然會沉落現象出現,比如在某高等級公路上采用推土機和攤鋪機械平整混凝土碎石基層,在進行瀝青混凝土下面層攤鋪時,攤鋪機的兩側用鋼線作為控制下面層高程的基準線,施工完成后在長度約3公里的下面層上采用路面鉆機隨機鉆取鉆件,共取得25個測量樣板,對這些樣本進行逐個測量,發現鉆件高度最小的只有3.6厘米,比設計厚度少了2.4厘米,最大的卻有9.5厘米,比設計厚度大了3.5厘米,平均高度卻是6.15厘米(設計高度是6.0厘米),高度的變異系數達到了19%。這說明即使瀝青混凝土的下面層平均高程達到了設計高度,但是厚度的變異性卻太大,這樣將會導致中面層和上面層出現不平整。實際上,最后的施工結果是中面層的變異系數達到了17%,而上面層的變異系數則達到了20%,瀝青面層厚度的高變異性必然會引起瀝青混合料密實度的高變異性,在車輛行駛的反復作用下,會促使路面的不平整度不斷增大。
在施工過程中要盡可能保證按照施工工藝的要求進行嚴格施工,在攤鋪過程中,為了保證攤鋪機能夠連續不斷、保質保量的攤鋪,則必須要求每臺拌和機的產量要能夠和攤鋪機相比配。如果拌和機出現意外情況,比如料溫低或含水量大時,就會出現拌合料溫度不均勻的情況;如果篩分系統出現了問題,就會出現骨料級配發生較大變化的情況;如果攤鋪機的熨平板組合寬度不對稱并且下表面不夠平直,那么機具就容易走偏,這樣的話在混合料慣性的作用下熨平板前后混合料就會出現壓力不一致的情況,從而導致了攤鋪厚度具有差異性。另外,由于有些施工單位不夠重視,往往會導致攤鋪機的基準線控制出現問題,具體表現在基準線因為張力不足或者支承間距太大而產生繞度,導致層面出現波浪形狀。在攤鋪時瀝青混合料的離析問題也會影響平整度,離析分為溫度離析n和礦料離析,溫度離析是指某些混合料已經冷卻,導致了整個攤鋪面的混合料溫度不均勻,冷卻處的混合料難以壓平,從而影響整個平整度;礦料離析主要是指混合料中的粗料和細料相分離,粗料集中的區域容易滲水,而而細料集中的區域去容易形成波浪、擁包和泛油,最終導致整個路面的不平整。
建立健全施工的組織結構是加強施工組織管理的重點,一項施工工程要想按照計劃要求保質保量的完成,就必須有一個行之有效的組織管理系統,該系統可以為整個施工過程提供全方位的保障。具體而言,一個健全的施工組織結構應該至少包括物資設備部、計劃財務部、工程技術部、質量控制部等部門,物資設備部主要負責物資儲備、材料供應、機械設備管理等工作,要求做到各類物資設備從采購、驗收到搬運、發放都具有完備的手續;計劃財務部主要負責施工的預算、驗工計價以及計劃調度等工作,另外還要開展施工項目的成本核算工作,對資金的合理使用進行監督和控制;工程技術部主要負責整個施工的技術工作,對施工項目的全過程進行施工技術交底、技術控制以及技術指導等工作,并負責施工現場的組織協調工作;質量控制部負責施工項目的安全、質量和環保工作,根據技術文件、工藝規范的要求,對施工現場進行監督和巡視,另外要組織對施工結果進行采樣抽查檢驗和試驗。
路基填筑首先要清理基本表層的植皮,對原地面的樹根、雜草、腐殖土要進行徹底的清理,一般路段的清理深度為30厘米,水田及低洼地段的清理深度為40厘米,清理表土之后要在填筑前進行碾壓,并分層回填壓實至原地面標高,壓實度要求大于等于90%。填料攤鋪先采用推土機進行初平,然后在使用平地機進行終平,使層面沒有明顯的局部凹凸形狀,壓實要采用推土機、鏟運機進行,用大噸位的拖式振動碾和自動式振動壓路機進行碾壓。壓實要按照"先兩側后中間、先慢后快、先靜壓后振動"的原則進行,對于特殊地段可以采用強夯實法進行壓實,并采用沖擊式壓路機進行碾壓。
在進行瀝青混凝土配合比設計時要經歷目標配合比設計階段、生產配合比設計階段以及生產配合比驗證階段三個階段,配合比的好壞將直接影響路面平整度的好壞,所以應高度重視配合比設計工作,以提高瀝青混合料的性能,拌和采用間歇式拌和機拌和,這樣做可以對集料進行二次篩分,接料前運料車要在車廂內涂刷一層柴油水混合液,柴油與水的比例為1:3,其目的是為了防止瀝青黏在車廂中,在裝料時車輛應該前后移動,最好分三次裝載,以減少混合料離析對平整度造成的影響;在攤鋪時,熨平板的初始工作角要根據攤鋪層高度進行選擇,在同一瀝青混合料的條件下,較高的攤鋪高度應選擇較大的初始工作角,另外,在攤鋪過程中不應該頻繁調整攤鋪厚度的控制桿,否則會使工作角發生變化,從而影響了面層的平整度。
[1]崔明輝.淺談公路施工機械設備對瀝青混凝土路面施工質量的影響.《建設機械技術與管理》.2011年第3期.
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