張華明
(石家莊市張石高速公路籌建處,河北 石家莊 050000)
隨著經濟的不斷發展,道路工程的規模不斷擴大。行駛車輛渠化行駛,軸載也不斷增大,隨之而來的是逐步加大的道路負荷,高速公路路面出現質量問題也變得越來越頻繁,使公路的日常養護工作變得困難。對于高速公路,其平整度是衡量瀝青路面的重要技術指標,關系到路面所受到的通行車輛對它的沖擊程度和高速公路的使用壽命,所以瀝青路面還必須達到相應的平整度要求,才能夠保證通行車輛的安全,為此在攤鋪高速公路時一定要做到穩定性和連續性,使高速公路瀝青路面的厚度和平整度符合相應的規定標準,同時在施工的過程中還要保證道路工程的施工質量。如果高速公路的路面不夠平整,車輛在行駛中會經常出現急停急走的現象,不僅增加了車輛的顛簸,還加劇路面以及輪胎的磨損程度,降低通行速度、影響行車安全。
平整度是決定高速公路質量的重要因素,直接關系到通行車輛的安全、行車速度、車輛磨損等,對于路面,路面不平整度分為橫向和縱向兩個方面,橫向主要表現為隆起和車轍,縱向主要表現為波浪和坑槽。高度公路在通車2~3年后都會出現路面平整度下降的趨勢,因此就需要對高速公路路面進行日常養護工作來修復路面的不平整區域。
影響高速公路瀝青路面平整度的因素很多,可以大體分為內因和外因兩大類。內在因素主要分為設計和施工,例如在對高度公路路面的設計中經常會遇到路面銜接的設計問題,因此在設計橋臺臺背回填時,就需要考慮采用獨特的回填工藝和施工手段,界定回填的深度與寬度,從而保證高速公路路面的平整度。在設計高速公路路面的過程中,需要考慮到結構層的參數、層數、每層的厚度以及瀝青混合拌料的配合比等具體參數,施工因素則包括施工工藝、施工設備、施工人員等,各項操作均會對路面的平整度造成影響。外在因素包括周邊環境、地質條件、車速限制、通行車輛數量等各項因素。
高速公路通車后,在通行車輛的載荷作用以及自身重力作用下容易發生路基下沉的現象,路基下沉分為路堤固結沉降和地基沉降,又因為施工條件、施工環境的不同使得各部分的下沉程度不均勻,從而造成瀝青路面的起伏和變形,大大降低了路面的平整度。此外,路面基層對于平整度也有著一定的影響,基層的平整度不能夠太差,否則會使得整個面層的平整度受到影響,容易出現波浪而影響平整程度。
高速公路的路面大多采用瀝青混合料,其質量對于平整度也有相當大的影響。對于重載多、交通繁忙,夏季溫度高、高溫持續時間長的路段,應該選用粗型密級配瀝青混合料,采用骨架密實型結構,并且需要采取較高的設計空隙率;而對于重載少、交通較少,或者冬季溫度低、低溫持續時間長的地區,應該選用細型密級配瀝青混合料,并且需要采取較低的設計空隙。同時,為了確保高溫抗車轍能力與低溫抗裂性能,配合比的設計應適當較少公稱最大粒徑附近的粗集料用量,并且相應地較少細粉的用量,從而使得中等粒徑集料較多,能夠形成平坦的S型級配曲線。
根據施工設備的控制與公路等級的水平,確定的高速公路工程設計級配范圍應該比規范級配的范圍窄,其中4.75mm和2.36mm的通過率的上下限差值最好小于12%。在確定工程設計級配范圍時,組合設計的瀝青路面應滿足耐久、穩定、密水、抗滑等要求,瀝青混合料的配合比也應該充分地考慮到施工的性能,從而達到不同層位的功能需求,使瀝青混合料容易攤鋪和壓實,以免造成嚴重的離析現象而降低路面平整度。
在高速公路道路的施工過程中,為了過于滿足路面的平整度,對瀝青混合料的壓實程度不夠,容易造成離析,瀝青混合料在通過拌合倉再進入儲料倉和運輸車輛的過程中,混合料會出現一定程度的離析現象,在混合瀝青的過程中,因為礦料的來源并不統一,使得顆粒變化較大,在混合瀝青拌料中,攪拌的時間不夠長,混合的不夠均勻,造成了瀝青混合料的局部存在著缺陷,施工人員的水平和素質也不高,容易出現灑料,在使用螺旋分料器進行分料時,因為速度不均勻也同樣會造成離析而大大降低路面的平整度。所以在高速公路通車之后不久,就會發現路面不平且變形情況嚴重,路面的排水系統不夠健全,道路建設中排水系統大多都集中在路基范圍,容易在層間形成自由水,道路兩側滯水滲透,都會影響著高速公路瀝青路面的平整與穩定。
在施工過程中也沒有采用重型壓路機對瀝青路面進行碾壓,都會使得瀝青混合料的結構不穩固,空隙率大,對瀝青路面的初壓最好在比較高的溫度下進行,以不發生發裂、推移的現象為基本原則,選擇的壓路機噸位也不能過重,否則剛攤鋪好的路面會因為推擠而發生形變,壓路機在沒有經過碾壓成形并冷卻的路面上也不能轉向或停車,也不能開啟振動的模式,應該按照勻速慢慢的進行碾壓,依據從外向內,從低向高的原則進行碾壓。
在高速公路瀝青路面的瀝青混合料的設計之中,采用孔隙率小的材料,選擇密實級配瀝青混合料,從源頭上阻止瀝青膜層與集料膜層的分離。
按照目標配合比、生產配合比、配合比設計驗證這三個步驟來進行瀝青混合料的配合比設計,生產配合比的設計階段的試驗過程應該基本上和目標配合比的設計保持一致,其中包括對原材料的檢測,對合成級配的計算等。結合拌和樓熱料倉分檔和篩孔的配置情況,綜合設計生產配合比的礦料設計,使生產出的混合料既能夠達到規定允許的各項技術指標,也能夠保證設備進行正常生產所提供的供料能力。依據當地的實際情況靈活的選擇適當的設計孔隙率,用于滿足不同層位的油面的功能需求。根據目標空隙率選定的填料和瀝青的最佳用量則直接影響著瀝青混合料路用性能的好壞程度,同時,在生產配合比的驗證和試鋪階段,檢測人員應該進行跟蹤測試,目測現場的攤鋪效果并及時取樣,對樣品進行各項物理力學的指標測試,并且對測試的數據進行統計和分析。
努力提高對于原材料質量的重視程度,對于需要用到的各種規格的碎石備料也要從生產的源頭把好質量的關口。材料的質量對于保證高速公路路面平整度和使用壽命有著決定性的作用,主要的技術指標包括:礦料的級配、顆粒的形狀、堅固性與粘附性等級、瀝青和填料的質量等,其中材料分檔和級配的高低直接決定了礦質混合料合成級配的高低程度。
在施工過程中,應該制定有效的防治措施,確保每個施工環節都能做到按規范操作,選擇最佳含水量的瀝青混合料,壓實每一層,對于路面結合的部位要重點加強防治,以免出面斷層等現象。控制鋪壓環節施工的合理程度,適當地增強路面瀝青的密實度,鋪攤的溫度控制在130°~150°內。在大風或者是大雨的天氣下,應該盡量避免澆灌混凝土。在夏季炎熱的氣溫下,需要時刻注意澆搗的溫度,采取低溫養護的方法來降低混凝土及其原材料的溫度,必要時可以使用冰塊降溫,這樣才能在一定程度上控制高速公路路面的平整度。
保證檢測儀器設備的精度,示值誤差應該在規定允許的范圍之內,定期對檢測設備進行檢查、校準和保養工作,嚴格按照規章流程操作設備,禁止隨意對設備進行操作,以為影響精度與檢查結果。
定期開辦培訓課程和技能操作演練,提高施工人員的理論和實際施工水平,使其能夠嚴格按照操作流程來進行操作。加強基礎知識的培訓和教育,是操作人員對于公路施工理論和平整度的重要性有一定的了解,在實際操作中能夠對路面出現的小的質量問題和臨時突發狀況做出相應的措施。
由于行車舒適、容易維護、噪聲低等特點,瀝青路面的結構形式被廣泛地應用于道路工程中,尤其是一些高等級高要求的公路建設。隨著經濟的不斷發展,道路工程也在不斷擴大著建設的規模,行駛車輛渠化行駛,軸載也不斷增大,隨之而來的是逐步加大的道路負荷,高速公路路面出現質量問題也變得越來越頻繁,這樣就會使公路的日常養護工作變得困難。本文從影響的原因著手,分析其成因,并提出相應的措施,希望能夠提高高速公路瀝青路面的平整度并延長道路的使用壽命。
[1]張建霞,邢建勇.高速公路養護施工中影響瀝青路面平整度的因素分析[J].科技風,2010,(14):121.
[2]郝金海.路面平整度的影響因素及有效控制措施[J].中國科技博覽,2010,(35):375.
[3]舒浩鋒.高速公路養護施工中影響瀝青路面平整度的原因探討[J].城市建設理論研究,2012,(6):35-37.
[4]王文靜.高速公路瀝青路面平整度問題的探討[J].科技資訊,2009,(6):72-72.
[5]馬文純.提高高速公路瀝青路面平整度的若干措施[J].北方交通,2007,(9):9-10.
[6]張永祥.公路瀝青混凝土路面罩面平整度成因及對策[J].山西建筑,2007,33(29):277-278.