淺談公路面層機鋪掛線法的檢測與控制

孫衍泉

(山東省肥城市公路局)

1 方法與簡介

目前，我國高等級公路面層施工主要用攤鋪機攤鋪，鋪筑的基層及瀝青混凝土面層平整度、橫坡度、縱坡、高程、強度和厚度等都達到了規范和合同的要求，從而避免了人工或平地機施工過程中配料不準、拌和不勻、反復找平、厚度難以控制、強度降低等問題，不僅提高了工程質量，而且加快了工程進度。現在先進的攤鋪機都具有自動找平裝置，自動找平時，對于基層及瀝青下、中面層攤鋪施工時，需要有一個準確的縱坡基準面，選擇基準面有兩種方式:一是現成參考物，如路緣石、下承層等，但因路緣石、下承層等不平整、有凹凸、波浪，一般不予采用;二是采用掛線法，俗稱“走鋼絲”，即左右兩側掛線，鋼絲繩引導，以設計標高為參照系的絕對基準控制高程的方式。第二種方式的優點是可在大范圍內相對準確地控制設計標高、縱橫坡、厚度和平整度，但采用此法要求操作中各個環節都必須從嚴要求。施工上面層時，不需掛線，采用浮動基準梁(又稱平衡梁或平均梁)或“走雪撬”的基準控制方法。掛線法的測量工作主要有施工前測量、放樣、施工中檢測、校核等，下面結合作者近幾年來在工程實踐中的具體應用，簡要介紹掛線法中的一些新的、操作簡單實用的測量方法、檢測控制及注意事項，提供給同行參考，并望給以補充和完善。

2 施工前測量工作

高等級公路路面施工是施工的最終一個環節，也是最主要而要害的一個環節。測量工作是一項非常關鍵的基礎性工作，它貫穿整個路面面層施工，包括底基層、基層、下面層、上面層等施工全過程，這項工作若有閃失，給整個工程造成的負面影響是顯著的，重則工程報廢，少則部分返工。因而，對施工放樣的精度要求要比路基施工階段高。當路基工程根本竣工后，經由施工單位會同施工監理人員，按設計文件要求對路基中線、高程、寬度、邊坡坡度等查驗及格后方可進行面層中底基層筑鋪。面層的施工測量就是控制這些構造層的平面位置和高程。因而，路面各構造層的施工測量任務包括施工前、施工過程和施工后驗收等工作。

2.1 用具準備

掛基準線所用的鐵釬立桿(立桿上套有可上下滑動的橫桿)50根以上，長度為50～70cm、張緊拉力器4個，拉力以3T為宜，鐵錘2把，φ2～2.5mm的鋼絲繩最少4段，每段100～250m為宜，每側各2段，以便連續作業，在未走完本段鋼絲之前，下段鋼絲已經架設完成，保證不間斷施工。

2.2 測量放樁

測量工作十分關鍵，各施工單位常用的方法是:在攤鋪前測量人員隨在地面固定鋼釬立桿，隨用水準儀測量確定橫桿掛線處高程，這種傳統方式費時、費力，一旦碰撞立桿須重新架鏡測量，很是麻煩。本文敘述的方法是:在施工前一天，測量人員用紅外測距儀或經緯儀恢復出路線中心線，并沿縱向，每一定距離為一個斷面，每個斷面上沿中樁橫斷方向在待鋪面層邊沿外一定距離(一般為40～60cm)做上木樁或鐵釘，供水準測量用。在攤鋪前對整個路段的木樁或鐵釘進行標高測量，并計算出掛線高度L，為攤鋪機掛線攤鋪提供高程依據。測量放樁間隔:直線段每10m一樁，曲線段每5m一樁，在匝道上樁位應加密，每2.5m一樁，以達到面層縱向線形順暢美觀。在測量控制過程中，根據攤鋪層設計標高及下承層實測標高確定鋼絲線標高，進而計算出掛線高度。掛線高度計算公式

式中:L為掛線高度，即木樁或鐵釘至鋼絲繩的距離，m;H1為底層頂面實測標高，即攤鋪層下面一層的實測標高，m;H2為上層表面設計標高，即攤鋪層的理論標高，m;A為預定的松鋪系數，水泥穩定層的松鋪系數一般為1.15～1.25，瀝青面層的松鋪系數一般為1.15～1.35，數值大小與攤鋪機夯錘力、材料級配等有一定關系，具體數值需要通過試鋪碾壓試驗段確定;L1為掛線高度距虛鋪面高度，即預定高度，一般為鋁合金桿厚度，具體用法下文做詳細介紹，m;L2為木樁或鐵釘距面層邊緣橫向距離，m;P為路面橫坡度，％。

下面通過計算實例來說明具體計算方法。

某高速公路瀝青路面下面層施工，其某一樁號瀝青層邊緣設計高程98.76m，基層邊緣實測高程98.70m，路面松鋪系數通過試驗段確定為1.20，鋁合金厚度0.08m，樁位處木樁頂標高為98.43m，距瀝青面層邊緣的距離為0.6m，路面橫坡度2％。

根據本文中的掛線高度值計算公式，將有關數據代入公式后，就可計算出逐樁的掛線高度值

在進行以上數據計算時，如果用傳統方法，測量人員需要做大量的計算工作，只能帶著提前計算好的線路逐樁坐標、高程資料，進行外業測量工作，機動性很差，現場查找也不方便。如果測量技術人員配備了CASIO系列FX-5800P、FX-4800PA或FX-4500PA可編程計算器，外業測量前，將計算路線坐標、高程的公式及計算鋼絲繩高度的公式輸入到計算器中并加以保存，測量計算時，只需輸入樁號及水準尺讀數等數據即可馬上計算出需要知道的數據，這樣外業測量工作不再需要帶線路逐樁坐標、高程等資料，不但方便而且及時準確。可編程計算器的廣泛應用可大大提高工作效率和測量成果的質量。

2.3 架設基準繩

基準鋼絲繩的架設質量完全取決于施工人員，這樣不可避免會產生一些人為因素的影響。測量和掛線是否準確，鋼絲繩的張緊程度如何，振動、風力等影響因素，基準鋼絲繩和縱坡傳感器的調平精度，都會影響到攤鋪路面的平整度。

基準桿用大錘加固好，橫桿卡口與木樁或鐵釘在一垂直線上，用小鋼尺量出木樁至橫桿卡口的高度，將橫桿固定好，先將基準繩在地面上張緊到一定程度，再搭放到基準桿橫桿端頭卡口上。為防止基準繩從卡口處脫落，要用細鐵絲綁扎加固。基準繩長度一般為150m，施工前架設300m的基準繩，因攤鋪基層相對瀝青面層速度慢，基準繩可縮短長度。兩端用手拉葫蘆拉住，拉緊力一般為30～40kg。從理論上講，每隔5～10m有一基準桿支架支撐，這種基準應是絕對準確的，但是由于架設時人為誤差、測量誤差、支架間鋼絲繩的拱度以及意外碰撞等，難免產生基準誤差，這將直接影響到攤鋪層的平整度。一般在支架附近易出現高點并隨之產生波浪。為此每5m設一支撐樁，避免因鋼絲繩本身重力或支撐間距太大造成基準線產生的微量撓度，如果此撓度反映到傳感器上，將使攤鋪機在縱向鋪出波浪式路面。

3 檢測與控制

3.1 施工前檢測

施工前要檢測基準桿是否加固好，基準繩在橫桿端頭有無松動、偏位，基準繩張緊度是否合適。目測水平和縱向線形是否順直平滑，如果水平不平順，往往是由于掛線標高不準確或基準桿松動引起的;如縱向線不順直，是由于基準繩脫離卡口或基準桿加固時就不順直造成的，以上問題可根據不同的原因進行糾正。

3.2 施工中檢測

施工過程中的檢測是非常重要的，控制不好，面層易形成高低起伏的波浪狀。攤鋪機攤鋪前，把一根細線繩的兩端分別輕觸在左右縱向鋼絲線上，用鋼板尺從細線往下量取常數值，尺下剩余量即為墊板厚度，等攤鋪機熨平板平穩地放置在墊板上后，調整其工作仰角，然后，將自動找平的“觸件”放置在兩側基準線上，轉動手動輪，調整至儀表的上下兩黃燈閃爍程度相近，即儀表開始工作后，將會達到攤鋪高程和厚度的要求。為避免基準桿卡口處固定捆綁基準鋼絲繩的鐵絲將攤鋪機水平探測桿抬起引起水平高度變化，在施工現場安排專人在水平探桿越過基準桿的瞬間，將傳感器控制開關自動撥為手動，越過后再恢復到自動位置。每過一個樁位就要檢測鋪筑路面的頂面標高，誤差控制在規定值或允許偏差以內，通常采用的方法是用水準儀檢測攤鋪過的面層標高。一般斷面測三個點，這樣既可得到標高是否達到要求，又可得到鋪筑面層的橫坡度是否在設計要求之內。對于面層標高的掌握，通過實踐我們采用三米鋁合金桿進行實時檢測:鋁合金桿橫向置于剛攤鋪過的面層上，桿的外端伸至鋼絲線，如果鋁合金桿頂面正好接觸到鋼絲線就認為標高是合適的;如果在鋼絲繩之下一定距離，說明攤鋪面層標高偏低;如果在鋼絲繩之上一定距離，說明攤鋪面層標高偏高，這時根據具體情況及時調整攤鋪機就可以保證鋪筑面層的標高。需要注意的是計算掛線高度數據時需要將鋁合金厚度考慮進去。這與上面介紹的傳統方法-用水準儀檢測相比:傳統方法需要最少兩名測量技術員，四個民工，兩臺水準儀，而改進方法只需要一名測量技術員，兩個民工，兩把小鋼尺即可，優點是:省工、省時、省力，現場只需少數人員操作既可。

4 結束語

以上是作者結合在工程實踐中的經驗，對攤鋪機攤鋪路面掛線法施工中，在一些傳統測量方法上的改進、更新，使得路面施工作業中的測量技術工作更先進、省時、省力，鋪筑的路面面層質量更好，技術指標更加完善。本方法在實踐中取得了良好的效果，為今后面層施工中掛線法技術的應用提供了有益的實踐經驗。

[1] 公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[2] 胡長順，等.高等級公路路基路面施工技術[M].北京:人民交通出版社，1994.

[3] 公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.