瀝青路面平整度控制分析

【摘 要】本文對高速公路瀝青路面平整度檢測方法及控制技術問題進行探討，并結合工程案例具體說明，文章旨在提高道路工程施工質量，從而促進交通事業發展。

【關鍵詞】瀝青路面；平整度；質量控制

隨著公路交通事業的發展，各種大型運輸汽車的產生，要求我們的公路等級要提高，公路的標準要提高，以便滿足道路的運行能力。要想有好的運行能力，施工質量是關鍵，而檢測是保證質量的手段，質量的好壞可以通過檢測來確定。

1 瀝青路面平整度檢測方法

1.1 直接式檢測類

對直接式檢測類平整度檢測儀而言，主要的平整度指標為國際平整度指標IRI，國際平整度指標IRI是被廣泛采用的路面平整度指標，國際平整度指標IRI的優點是具有很強的時間穩定性和空間穩定性，這使得不同時間和地點檢測的國際平整度指標IRI值可進行直接比較。國際平整度指標IRI的計算是基于四分之一車輛仿真模型，四分之一車輛仿真模型是用于模擬車輛在實際路面行駛時車體對路面縱斷面起伏波動的動態響應。四分之一車模型，模型包括彈簧質量、線性彈簧和阻尼器、非彈簧質量、輪胎彈簧等四個部分，四分之一車輛仿真模型用于模擬車輛機械系統在路面縱斷面曲線輸入的激勵下的動態響應，通過四分之一車輛仿真模型計算模型車車輛懸掛系統的單向位移量，將各次計算的單向位移值累加(單位為m)并與路段長度相除(單位為km)，即可以得到國際平整度指標IRI，其單位為m/km。應該強調的是國際平整度指標IRI必須先獲得路面縱斷面剖面曲線，然后將路面縱斷面剖面曲線輸入到四分之一車輛仿真模型，由四分之一車輛仿真模型計算國際平整度指標IRI。事實上，幾乎所有的自動化路面斷面曲線檢測系統(直接式檢測類)都包含國際平整度指標IRI的計算軟件包，因此只要獲得路面縱斷面剖面曲線，就能較易獲得國際平整度指標IRI。

1.2 響應式檢測類

響應式檢測類的檢測對象主要包括檢測車輛的動態垂直加速度和垂直位移，當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直加速度時，此類平整度檢測儀可歸為電子響應式檢測類:當平整度檢測儀檢測的對象是車輛的動態垂直向累積位移量時，此類平整度檢測儀可歸為機械響應式檢測類，對電子響應式檢測類，由于其檢測的對象是車輛的動態垂直加速度，檢測原理相對簡單，其平整度指標為各采樣點垂直加速度的根平方值均值，簡稱RMSVA，一般RMSVA與國際平整度指標IRI具有很好的相關性。機械響應式檢測類平整度儀的工作原理是通過檢測車體與后軸的相對位移單向累積數值來間接計算路面平整度，當車輛行駛時，由于路面的不平整會使后橋與車廂之間產生上下相對位移，此時檢測儀的鋼絲繩會帶動高精度位移傳感器轉動，使高精度位移傳感器輸出一系列的脈沖信號，這些脈沖信號經過一定的預處理，每一脈沖輸出成為一定的單向位移量信號，此信號再經過數據采集與處理系統的預處理得到單向位移值，此單向位移累積值在計數器上進行累積，測量時單向位移累積值每增加一厘米計數器就記錄一個數。計數器記錄的單向位移累積值，連同行車的距離信號一起，以一定的數據模式記錄在數據文件中，供數據處理系統進一步分析得出路面平整度指標-顛簸累積值VBI。

2 高速公路瀝青路面平整度控制技術

2.1 優選高速公路路線設計方案

在高速公路路線選線時，應盡量布設在地形簡單、地勢平坦之處，避免產生過多和過大的線型起伏變化。平縱線形設計時應選用一般值或較大值，慎用極限低指標，力求線形平滑順直。應盡可能避免高填和深挖路基，把路基平均填筑高度控制在較低的范圍之內，以降低路基設計剩余工后沉降量。嚴格控制單位公里內的橋涵數量和變坡點數量及變坡點處坡度差值。

2.2 嚴控路基施工質量，提高基層頂面平整度

嚴格控制軟弱地基、橋涵臺背、填挖結合處的路基施工節奏和施工質量，以減少工后剩余沉降和避免出現路基不均勻沉降。優選CBR值高且顆粒均勻的材料作為路基填料，采取分層壓實作業，使路基回彈模量值大于設計值或使實測彎沉代表值小于設計彎沉值，對實測彎沉值離散性大和超設計值的地段進行返工處理，以保證路基密實、均勻、穩定，使路床頂面平整度控制在15 mm以內。

基層頂面平整度對提高瀝青路面表面層平整度至關重要。實踐表明，以往“基層不平面層調，下層不平上層補”的舊觀念在高速公路上是行不通的。如水泥穩定碎石基層頂面平整度偏差8 mm，若在其上鋪筑一層瀝青混合料常規施工而不作特殊處理，瀝青層將殘留1.34 mm的低洼深度，從而導致瀝青層不平整度標準差超規范σ<1.0mm的要求（《公路瀝青路面施工技術規范》（JTJ032-94））。

基層頂面平整度控制措施有:①樹立從原始地基處理開始直至基層頂面的層層把關全過程平整度控制新理念；②提高基層頂面平整度交驗標準。基層頂面平整度交驗采用八輪儀σ<2.4mm，3 m直尺間斷測定僅用于橫向接縫檢查，最大間隙控制在5 mm以內；③采用“走鋼絲”法組織基層施工。使用配有浮動基準梁的ABG攤鋪機勻速攤鋪作業，嚴控混合料的級配和含水量，規避混合料的集料離析和含水量不均勻；④嚴把施工接縫關。接縫位置控制在3 m直尺底面脫離點處，采用1/2層厚切縫挖除和斜向碾壓法配合人工找平組織接縫施工。

3 工程應用實踐

某高速公路C段瀝青路面結構形式，從以下方面介紹平整度控制的有效措施。

3.1 層層分解平整度指標。在基層頂面平整度σ<2.4 mm基礎上，層層分解平整度指標，即上面層AC-13C改性瀝青砼IRI<1.5 m/km、σ≤0.8mm，中面層6cmAC-20C瀝青砼σ≤1.1mm，下面層8 cmAC-25C瀝青砼σ≤1.4 mm。中、上面層平整度指標分解符合“每鋪一層能使平整度減小標準差0.2~0.3 mm”的工程實踐，下面層平整度指標分解符合“采用平整度儀測試和浮動基準梁配合攤鋪機攤鋪，每層路面平整度能提高1/3或為下層0.65倍左右”的工程實踐。

3.2 優選攤鋪設備和攤鋪工藝。上面層宜選用非接觸式平衡梁自動找平攤鋪機全幅施工，由于其公稱最大粒徑只有13.2 mm，只要緩慢、勻速、連續不間斷攤鋪，一般不會產生離析。這樣攤鋪的上面層不但平整度好，而且也沒有長重基準梁所產生的壓痕。中下層均采用不小于10 m的前“雪橇”板、后接觸輪式浮動基準梁攤鋪機“兩機聯鋪”作業，為更好地控制下面層的厚度，施工時宜采用鋼絲繩引導的高程控制方式(即“走鋼絲”)。

3.3 嚴格控制混合料出廠溫度，盡力消除攤鋪機使用不當對路面平整度的影響，合理控制碾壓組合方式?；旌狭铣鰪S溫度設定應綜合考慮運輸、攤鋪、碾壓時的溫度散失程度，使連續攤鋪的混合料溫度差控制在10℃以內，以防止混合料產生溫度離析現象。混合料出廠溫度的控制應主要靠集料加熱時間和溫度來保證，避免瀝青加熱溫度過高。嚴禁隨意調整攤鋪機的行使速度和夯錘頻率、隨意停機和倉促調整攤鋪厚度，盡力消除因預選抑角沒有設置好、找平儀的靈敏度不合要求、燙平板沒有處在浮動位置等攤鋪機使用不當所造成的混合料攤擠、波浪等現象。合理碾壓組合方式是輕、重、輕壓路機組合和緊跟慢走、高頻低幅碾壓作業。

3.4 處理好施工接縫。接縫位置設置在6m直尺脫離處，采用斜向碾壓法配合6m直尺檢查來保證施工接縫的平整度。

4 結束語

隨著公路技術等級的提高，各級公路管理部門和施工單位已對加強質量檢測施工質量控制和驗收工作予以了高度重視，為使公路滿足使用要求，必須在精心設計的基礎上，嚴格按照設計文件和現行施工技術規范要求認真組織施工，還必須配一定數量的試驗檢測設備和專職試驗檢測人員，以提高道路工程施工質量，以使交通事業迅速發展。

參考文獻：

[1]JTG D50—2006公路瀝青路面設計規范[S].北京:人民交通出版社，2006.

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[3]谷衛東.加強試驗檢測提高公路工程質量[J].建材技術與應用，2008（4）