淺談公路和市政道路瀝青路面平整度的施工質量控制

林雙全

廈門市東區開發公司（361000）

淺談公路和市政道路瀝青路面平整度的施工質量控制

林雙全

廈門市東區開發公司（361000）

探討了公路和市政道路路面平整度的影響因素,指出控制和提高路面平整度的技術措施非常必要,重點分析了瀝青路面平整度影響因素,并提出了提高高速公路瀝青路面平整度的控制措施,以指導實踐。

瀝青路面；平整度；質量控制

1 路面平整度的概念

路面平整度是路面表面誘使行駛車輛出現振動的高程變化（其縱向起伏的波長范圍約為0.5～50 m），它可以用儀器進行量測。而乘客對振動的感受和接受能力帶有主觀性，往往采用小組評分的方法進行主觀評定。

路面使用初期的平整度與施工技術水平（工藝和設備）、施工質量控制、面層構造（如接縫）和材料（如集料粒徑）等因素有關。而在使用期間，隨著車輛荷載的反復作用、周圍環境周期變化的影響以及路面齡期的增加，路面的平整度會隨著各種路面病害的出現而逐漸下降。當平整度下降到一定的期限時，路面便不能滿足基本功能的要求，而需采取適當的改建措施以恢復其功能。

2 路面平整度是公路和市政道路路面的兩個主要使用性能之一

路面平整度是評價路面使用性能的一個重要指標，它直接影響著車輛在路面上的行駛質量和道路基本功能的充分發揮。因此,路面平整度的改善和提高一直作為瀝青路面施工中的一項關鍵技術而受到道路科技界關注和重視。盡管已經存在著不少有關瀝青路面平整度的研究文獻，目前公路和市政道路瀝青路面機械化程度高，施工工藝和質量要求嚴格，檢驗評定標準不斷提高，但鋪筑路面的平整度有時仍不盡如人意，存在影響行車安全、車速及舒適性的隱患。因此，認真分析探討影響道路平整度的因素，提出改善和提高平整度的技術措施非常必要。在上述背景下，這里就市政道路瀝青路面的平整度著重從施工控制方面進行探討，對影響平整度的因素進行分析,并提出了一些相應的控制措施。

3 道路瀝青路面平整度的影響因素

1）路基的不均勻沉降

路基的沉降可以有兩種情況，一是路基本身的壓縮沉降；二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側擠出而造成的。

路基的沉降是由于路基填料選擇不當，填筑方法不合理，壓實度不足，在路基堤身內部形成過濕的夾層等因素，在荷載和水溫綜合作用下，引起路基沉降。

地基的沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經處理，在路基自重作用下，地基下沉或向兩側擠出，引起路基下陷。

2）基層的不平整

基層的平整度差對路面平整度有重要影響。若基層不平，即使面層攤鋪平整，壓實后也會因虛鋪厚度不同，產生路面不平整。對于瀝青路面，因基層頂面的平整度允許偏差為10 mm，當用瀝青攤鋪機作業時，盡管瀝青混合料表面是攤平了，但該處因多出10 mm的松厚，壓實后仍將出現低洼。

基層的不平整產生的原因主要在施工環節中，基層混合料原材料的質量控制，基層混合料的拌和、攤鋪、整形、碾壓施工，基層的接縫和調頭處的處理都會影響到基層的平整度。

3）瀝青混合料配合比對路面平整度的影響

瀝青混合料配合比設計結果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關系密切，而作為路面兩個使用性能之一的路面平整度自然與混合料配合比有著直接的關聯。

石料規格參差不齊，盡管在級配過程中都進行了大量的選料工作,并且控制了0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm、公稱最大料徑的1/2到1/3及公稱最大料徑五檔規格料的通過量，但中間粒徑的通過量出入較大，引起集料級配變化較大，從而使瀝青混合料的壓實系數產生了很大的波動，影響瀝青路面的平整度。

油石比較大,已鋪筑的路面會產生奎包和泛油；油石比較小，路面會出現松散；礦料的質量不好，集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差，細長扁平顆粒含量過高，使路面混合料的穩定度降低，容易出現路面的各種病害，最終影響路面平整度。

4）瀝青混合料拌和對路面平整度的影響

為了保證攤鋪機連續、勻速地攤鋪，每臺拌和機的產量一定要和攤鋪機相匹配，否則就得采用多臺拌和機聯合供料,但在聯合供料過程中，每臺拌和機的拌和溫度不可能完全一致，再加上粒料規格的不一致，使得攤鋪后局部的溫度差異、碾壓的溫度和效果變化較大，影響到瀝青路面平整度。

當拌和設備出現意外情況,剛開爐或料溫低，含水量大時，會出現料溫不均勻現象；當篩分系統出現問題時，造成骨料級配發生較大變化；有時也會出現花白料，使路面難以攤鋪成型；溫度過高造成瀝青老化，不能保證瀝青混合料攤鋪質量；拌和能力過小，出現停工待料狀況，使接頭處溫度降低，出現溫度差，形成一個個坎。

5）路面攤鋪機械及施工工藝對路面平整度的影響

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備，其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構參數不穩定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。

6）碾壓工藝對路面平整度的影響

路面平整度好壞關鍵在于瀝青混合料的攤鋪，但壓路機的碾壓是一個重要環節，切記不可犧牲壓實度來爭取平整度，合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證瀝青路面壓實度和平整度的重要手段。

碾壓行進路線不當，不注意錯輪碾壓，每次在同一橫斷面處折返，會引起路面不平。碾壓遍數不夠，會使壓實不足，通車后易形成車轍。碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動、隨意停置、掉頭轉向、在已碾壓成型的路面上停置而不關閉振動裝置等都會引起路面推擁。

4 市政道路瀝青路面平整度的施工質量控制策略

4.1 路基的施工控制

1）路堤填筑前原地面處理

路基的施工質量,是整個道路工程的關鍵，也是路基路面工程能否經受住時間、車輛運行荷載、雨季冬季的考驗。要做好路基工程，必須扎實地進行路基的填筑,尤其對原地面的處理和坡面基地的處理。

2）路堤填料

路堤填料一般應采用砂礫及塑性指數和含水量符合規范的土，不使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質的土。對于液限大于50，塑性指數大于26的土，一般不宜作為路基填土。

3）填土路基壓實

公路和市政道路路基施工時,應嚴格按現行《公路路基施工技術規范》或《城市道路路基工程施工及驗收規范》等相關規范要求進行，并應通過試驗路段來確定不同機具壓實不同填料的最佳含水量，適宜的松鋪厚度和相應的碾壓遍數，最佳的機械配套和施工組織，還要有一定素質的施工隊伍。

4）完善排水設施

為了保持路基能經常處于干燥、堅固和穩定狀態，必須將影響路基穩定的地面水予以攔截，并排除到路基以外，防止漫流、聚積和下滲。同時,對影響路基穩定的地下水，應予以截斷、疏干、降低水位，并引導到路基以外，注意防滲以及水土保持問題。

4.2 瀝青路面原材料的控制

為保證道路路面具有高強度、高溫穩定性、低溫抗裂性以及抗滑性能、耐久性能好的品質，減少因承重而產生的變形，在原材料選擇上應做到:有較高強度、耐磨耗，采用錘式或反擊式破碎機加工的具有良好顆粒形狀的硬質石料，選用黏度高，針入度較小，軟化點高和含蠟量低的優質瀝青。根據施工現場的實際情況，均能滿足要求。保證原材料的進料和堆放，只要在施工過程中，嚴格按設計要求，充分使用好瀝青拌和設備，均能生產出合格的瀝青混合料。

4.3 選擇合適的壓縮比（松鋪系數）

根據傳遞作用，傳遞要素第一類為壓縮比q或松鋪系數k，壓縮比是指該結構層的壓實厚度與虛鋪厚度之比。但在施工單位中普遍將他們稱作松鋪系數計算公式如下:q=壓實后厚度h實/碾壓前厚度h虛或k=碾壓前厚度h虛/壓實后厚度h實。

為了保證和提高平整度,要準確掌握松鋪系數，碾壓前厚度和碾壓后的厚度要有代表性，取點要盡量的多，并用測量和鉆芯進行對比。在碾壓前和壓實后測量和壓實后的鉆芯應在同一位置。同時松鋪系數大，則不平整傳遞就大，松鋪系數小，不平整度傳遞就小，故施工時應盡量選擇先進的攤鋪設備，增大攤鋪后的預壓密實度，以減小不平整的傳遞。

4.4 瀝青路面面層施工工藝控制

瀝青路面施工工藝水平對平整度指標的高低起著決定作用。要施工出高平整度的路面必須采取以下瀝青攤鋪碾壓施工工藝:

1）攤鋪

攤鋪底面層采用基準鋼絲繩(走鋼絲)法，其是在路面兩側安裝基準鋼絲繩，但注意：支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大，一般為5～10 m；基準線應盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值；為保證連續作業，每側鋼絲繩至少應具備有3根200～250 m。攤鋪中面層和表面層采用浮動基準梁法，浮動基準梁用于保持攤鋪機前后高差相同，確保攤鋪厚度和提高表面平整度。攤鋪機的攤鋪進度控制:攤鋪機應該勻速，不停頓地連續攤鋪，嚴禁時快時慢；在攤鋪過程中，應盡量避免停機，最好將每天必須停機中斷攤鋪點放在構造物一端定做收縮縫的位置；停頓時間超過30 min或混合料溫度低于100℃時，要按照處理冷接縫的方法重新接縫。

2）碾壓質量控制

瀝青混凝土面層的碾壓通常分為三個階段進行，即初壓、復壓和終壓。

①初壓，第一階段初壓常稱作穩壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經初步夯擊壓實，而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右)，因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩定壓實效果。通常用6～8 t的雙輪振動壓路機以2 km/h左右速度碾壓2～3遍。碾壓機驅動輪在前靜壓勻速前進，后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎(四個等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓，后退時沿先前碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。

②復壓，第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規定的壓實度，因此，復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應低于100～110℃，通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)或重型靜力雙輪壓路機和16 t以上的輪胎壓路機同進先后進行碾壓,也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機與振動壓路機和輪胎壓路機一起進行碾壓。碾壓遍數參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數確定，通常不少于8遍，碾壓方式與初壓相同。

③終壓，第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整，因此，瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進行。終壓結束時的溫度不應低于瀝青面層施工規范中規定的70℃,應盡可能在較高溫度下結束終壓。

在施工現場，組織得好的碾壓應是初壓、復壓和終壓的壓路機各在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進。為保證各階段的碾壓作業始終在混合料處于穩定的狀態下進行，碾壓作業應按下述規則進行：由下而上(沿縱坡和橫坡)；先靜壓后振動碾壓；初壓和終壓使用雙輪壓路機，初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機,復壓使用振動壓路機和輪胎壓路機；碾壓時驅動輪在前，從動輪在后；后退時沿前進碾壓的輪跡行駛；壓路機的碾壓作業長度應與攤鋪機的攤鋪速度相平衡，隨攤鋪機向前推進；壓路機折回去在同一斷面上，而是呈階梯形；當天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應停放一切施工設備(包括臨時停放壓路機)，以免產生形變；壓實成型的瀝青面層完全冷卻后才能開放交通。

3）接縫處理對策

①縱向接縫，兩條攤鋪帶相接處，必須有一部分搭接,才能保證該處與其他部分具有相同的厚度。搭接的寬度應前后一致。搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。冷接茬施工是指新攤鋪層與經過壓實后的已鋪層進行搭勢頭。半幅施工不能采用熱接縫時宜加設檔板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈，并涂灑少量黏層瀝青。攤鋪時應重疊在已鋪層5～10 cm,攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走，然后進行碾壓。應注意新攤鋪帶必須與前一條攤鋪帶的松鋪厚度相同。熱接茬施工一般是在使用兩臺以上攤鋪機梯隊作業時采用的。此時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態，所以縱向接茬易于處理，且連接強度較好。施工時應將已鋪混合料部分留下10～20 cm寬，暫不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準面，待后攤鋪部分完成后，一起跨縫碾壓。

②橫向接縫，相鄰的兩幅和上下層的橫向接縫均應錯位1 m以上。橫向接縫有斜接縫和平接縫兩種。高速公路、一級公路的中、下層的橫向接縫可采用斜接縫，在上面層應采用垂直的平接縫，其他等級公路的各層均可采用斜接縫。鋪筑接縫時，可以在已壓實部分上面鋪一些熱混合料使之預熱軟化，以加強新舊混合料的黏結。但在開始碾壓前應將預熱用的混合料鏟除。斜接縫的搭接長度與層厚有關，一般為0.4～0.8 m。搭接處應清掃干凈并灑黏層油。當搭接處混合料中的粗集料顆粒超過壓實層厚時應予剔除，并補上細料。縱向接縫的碾壓，壓路機先在已壓實路面上行走，同時碾壓新鋪混合料10～ 15 cm，然后碾壓新鋪混合料，同時跨過已壓實路面10～15 cm，將接縫碾壓密實。碾壓時，應先用雙輪壓路機進行橫向(即垂直于路面中心線)碾壓，碾壓時壓路機應主要位于已壓實的混合料層上，伸入新鋪混合料的寬度不超過20 cm。接著每碾壓一遍向新鋪混合料移動約20 cm，直到壓路機全部在新鋪面層上碾壓為止，然后進行正常的縱向碾壓。在相鄰攤鋪層已經成型必須做施工縱向冷接縫時，可先用鋼輪壓路機沿縱橫碾壓一遍，在新鋪層上的碾壓寬度為15～20 cm，然后再沿橫向接縫進行橫向碾壓，橫向碾壓結束后進行正常的縱向碾壓。

4.5 養護和管理水平

道路建成投入運營后，因為養護的問題致使瀝青路面平整度水平急劇下降，甚至引起路面結構破壞，縮短瀝青路面的使用壽命。因此，道路的養護和管理水平對瀝青路面平整度有一定的影響。為了控制路面的平整度，可采取的措施主要有:

1）加強道路養護，特別是對瀝青路面水破壞嚴重的問題，對道路排灌設施要勤于疏通，避免公路積水，從而引起瀝青路面破壞和平整度下降。

2）加強路政管理力度。在一些混合交通及不封閉路段，一些建筑運輸車輛超載，致使車載細粒料散落路面，在過往車輛碾壓下，路面結構迅速破壞，路面平整度也受到嚴重影響。

5 結論

路面平整度是評定路面質量的主要技術指標之一，它關系到行車的安全、舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命，不平整的路表面會增大行車阻力，并使車輛產生附加的振動作用。在當今的道路建設中，由于施工的水平不斷提高，企業間的競爭焦點越來越著眼于路面平整度，把它作為衡量施工能力和水平以及公路和市政道路工程質量優劣的重要指標之一。

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[3]趙華.公路和市政道路瀝青路面平整度施工質量控制[J].山西建筑,2011(16).

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