吳鴻濤
廈門基業衡信咨詢有限公司(361000)
探討市政道路路面平整度的影響因素及控制措施
吳鴻濤
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路面平整度是市政道路工程中最重要的一項技術指標。這里就市政道路瀝青路面的平整度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。
市政道路;瀝青路面;平整度;影響因素;控制措施
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、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。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。在使用期間,隨著車輛荷載的反復作用、周圍環境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程度時,路面便不能滿足基本功能的要求,需采取適當的改建措施以恢復其功能。
1.1 路基不均勻沉降
路基不均勻沉降是指路基表面在垂直方向產生較大的沉落。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。
第一種情況是因為路基填料選擇不當,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,引起路基沉縮。
第二種情況是因為原來的天然地面有軟土、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。
1.2 基層不平整
基層的平整度差對路面平整度有著重要影響。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,但壓實后仍將出現低洼。
基層的不平整產生的原因主要有在施工環節中,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等。
1.3 瀝青混合料配合比對路面平整度的影響
由于石料場家生產條件差、生產設備不統一,造成石料規格參差不齊。盡管在級配過程中進行了大量的選料工作,并且控制了料徑的通過量,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,對集料的壓碎值、石料的抗壓強度和細長扁平顆粒含量都有影響,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。
1.4 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、不間斷地攤鋪,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。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,粒料規格也不一致,使得攤鋪后局部存在溫度差異,影響瀝青路面平整度。
當拌和設備出現意外情況,剛開爐,料溫低,含水量大,會出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問題時,骨料級配會發生較大變化,有時會出現花白料,使路面難以攤鋪成型;當溫度過高時,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,接頭溫度便會降低,出現溫度差,形成一個個坎。
1.5 路面攤鋪機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、緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢等都會造成面層的不平整和波浪。
1.6 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,壓路機的碾壓是一個重要的環節,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的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。
2.1 路基的施工控制
1)路基填筑前原地面處理
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、雨季冬季考驗的關鍵。要做好路基工程,必須扎扎實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)路基填料
路基填料一般應采用砂礫、塑性指數和含水量符合規范的土,不得使用淤泥、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
市政道路路基施工時,應嚴格按現行《城市道路路基工程施工及驗收規范》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、相應的碾壓遍數、最佳的機械配套和施工組織。
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攔截到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。對于影響路基穩定的地下水,應予以截斷、疏干、降低水位,并引至路基范圍以外,同時注意防滲以及水土保持問題。
2.2 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、抗滑性和耐久性,減少因承重而產生的變形,在原材料選擇上應做到:選用較高強度、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。保證原材料的進料和堆放,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。
2.3 選擇合適的壓縮比(松鋪系數)
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,取點要盡量多。在碾壓前、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。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。
2.4 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:
首先,緩慢、連續、均勻、不間斷的攤鋪是提高路面平整度最主要的措施,因此攤鋪機在操作過程中應注意以下幾個方面。
1)攤鋪應保持連續,速度要保持緩慢均勻。一般攤鋪速度應控制在每分鐘2~6 m,根據供料情況,以保持不停機為原則。如果攤攤停停,則因為停頓時攤鋪機各工作部件將遭冷卻,造成混合料不均勻現象,使平整度下降。
2)從攤鋪速度應保持恒定的原則出發,運料車不得沖撞攤鋪機和卸料過猛,也不得在作業中使用制動而增加攤鋪機的牽引負荷,卸料過程中應掛空擋,靠攤鋪機的推動前進。否則,攤鋪機的速度變化較大,容易形成“搓板”缺陷,從而使平整度下降。
3)在攤鋪過程中,攤鋪機螺旋送料應均勻不停頓地轉動,兩側應保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并確保在攤鋪全寬斷面上不發生離析。攤鋪后的混合料,原則上不得人工進行整修。
4)料車卸料時不慎撒落的混合料應及時清除,否則不能攤鋪。因為兩側履帶因撒落料影響而產生的接地標高與橫坡不一致時,會影響攤鋪后的橫坡,使坡面產生波浪,影響平整度。
其次,碾壓工藝與碾壓機具的組合對平整度的影響很大。因此壓路機在操作過程中應注意以下幾個方面。
1)初壓應在較高溫度下進行,以不產生推移、裂縫為原則,初壓溫度應根據瀝青稠度、壓路機類型、攤鋪初始密度等因素通過試鋪確定。從通常施工情況來看,對SBS改性瀝青混凝土,一般都緊跟在攤鋪機之后立即碾壓,初壓溫度多在150~170℃;對瀝青混凝土,在攤鋪機攤鋪30~40 m后碾壓,初壓溫度多在130~140℃。
2)壓路機應以慢而勻的速度碾壓,初壓時主動輪在前,防止熱混合料被擠壓隆起,碾壓中從外側向內側,從低向高處碾壓,不得打方向剎車,碾壓必須重疊,既防止超壓又要防止漏壓。碾壓過程中的起動、換向、倒退等方法不當都將引起油路面出現擁包和凹坑。特別是振動壓路機倒車時應先停止振動,并在向另一方向運動后,再開始振動,以避免混合料形成鼓包。
3)壓路機不得在未碾壓成型并冷卻的路段上轉向、調頭或候車等候,振動壓路機在已成型的路面上行使時應關閉振動。
2.5 養護和管理水平
道路建成投入運營后,養護問題會使瀝青路面平整度急劇下降,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,特別是對被水破壞嚴重的瀝青路面,對道路排灌設施要勤于疏通,避免道路積水,從而減少水對瀝青路面的破壞和平整度下降。
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。
通過上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結論:優良的地基,良好的基層平整度,優質的混合料,良好的施工機械,合理的施工工藝,充分的技術準備,嚴格科學的管理,是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。
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