高速公路瀝青混凝土路面不平整的原因分析及防治措施

許曉莉 廈門百城建設(shè)投資有限公司，福建 廈門 361009

車輛行駛的安全性意味著對(duì)于高速公路建設(shè)要有更高的要求，現(xiàn)在大多數(shù)高速公路路面的建造使用的都是瀝青混凝土，廈安高速全線主線路面都采用瀝青混凝土路面，這一材料比較適合高速公路路面的建設(shè)。但是交通壓力日益增大，高速公路瀝青混凝土路面出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，比如裂縫、變形甚至塌陷。路面不平整不僅會(huì)影響大眾開車時(shí)的舒適度，還可能引發(fā)交通事故。在這幾年筆者在所參建的廈安高速瀝青混凝土路面施工中，也積累了部分瀝青混凝土路面不平整病害的防治經(jīng)驗(yàn)，下文將針對(duì)這種路面問(wèn)題的發(fā)生做出分析。

1 瀝青混凝土路面不平整的原因

(1)路基的不均勻沉降。路基是整個(gè)路面結(jié)構(gòu)最基礎(chǔ)的部分，如果路基施工質(zhì)量不好將導(dǎo)致路基不均勻沉降，使得路基平整度不達(dá)標(biāo)，將會(huì)直接影響路面的平整度。造成路基不平整有如下幾個(gè)因素:①路基填料不符合要求。施工過(guò)程中沒有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)說(shuō)明中對(duì)路基填料的要求進(jìn)行路基回填，造成路基的整段或局部變形。②路基壓實(shí)度不符合要求。例如壓實(shí)機(jī)械噸位不夠，路基填料含水量沒有達(dá)到最佳含水量就開始碾壓，路基填料不符合要求等原因，造成路基壓實(shí)度不符合要求。③路基施工時(shí)未按特殊路段特殊方法進(jìn)行處理。例如軟基地段應(yīng)根據(jù)軟基的特性采取不同的處理方法;低填淺挖應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工;橋背、涵背、臺(tái)背應(yīng)設(shè)置過(guò)渡段;路基填挖交界處開挖臺(tái)階寬度不足，未設(shè)置滲水盲溝、土工格柵等原因，造成路基不均勻沉降;未做好路基排水系統(tǒng)，無(wú)法控制路基不均勻沉降。

2 面層攤鋪材料的質(zhì)量不符合要求

鋪設(shè)瀝青混凝土路面時(shí)，混合料是最基礎(chǔ)最重要的，直接關(guān)系到路面的質(zhì)量，所以需要對(duì)混合料進(jìn)行控制。瀝青混合料的配合比不合理、瀝青混合料的拌合不均勻均會(huì)造成路面的各種病害，導(dǎo)致路面不平整。混合料的粒徑不能大于設(shè)計(jì)值。混合料的粒徑越大，對(duì)路面的平整度影響也越大，即使后期進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，也不能達(dá)到完美的效果，浪費(fèi)了資源。

(1)路面攤鋪機(jī)械及工藝水平欠缺。高速公路路面施工應(yīng)根據(jù)不同的材料和不同結(jié)構(gòu)層選擇不同的施工機(jī)械。攤鋪機(jī)是瀝青路面面層的主要機(jī)具設(shè)備，其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行車裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪，攤鋪機(jī)機(jī)械性能好壞、基準(zhǔn)線的控制以及操作機(jī)手的熟練程度都決定著路面面層的平整度。

(2)碾壓工藝欠規(guī)范。碾壓溫度、順序等對(duì)路面的平整度均有較大影響:①若初壓的溫度太高，會(huì)導(dǎo)致壓路機(jī)的輪跡明顯，瀝青料不穩(wěn)定，前后推移;復(fù)壓溫度過(guò)高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料，瀝青細(xì)料隨膠輪飛濺，影響表面級(jí)配;溫度過(guò)低，則不易碾壓密實(shí)和平整。②碾壓速度的調(diào)整上，壓路機(jī)碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動(dòng)、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動(dòng)裝置等都會(huì)引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機(jī)會(huì)出現(xiàn)壓陷槽。③碾壓次數(shù)的確定上，碾壓遍數(shù)不夠，即壓實(shí)不足，通車后形成車轍;碾壓遍數(shù)太多，由于短時(shí)間集中重復(fù)碾壓，會(huì)造成已成型路面的推移，形成波浪。碾壓行進(jìn)路線不當(dāng)，不注意錯(cuò)輪碾壓，每次在同一橫斷面處折返，都會(huì)引起路面不平整。

(3)路面接縫的施工質(zhì)量欠佳。路面不平整的一個(gè)重要原因是接縫沒有處理好。路面的接縫有橫向縫也有縱向縫，處理不完善的話，會(huì)導(dǎo)致凹凸不平，接縫沒有壓實(shí)會(huì)產(chǎn)生裂縫。

(4)橋頭、涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車所致。橋頭、涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車，主要表現(xiàn)在:①橋梁、涵洞的臺(tái)背填土，由于壓實(shí)的作業(yè)面狹小而壓實(shí)不到位，通車后引起路基的壓縮沉降;②臺(tái)背填料與臺(tái)身的剛度差別大，造成造成沉降不均勻;③橋梁伸縮縫在選型和施工時(shí)考慮不周和處理不當(dāng)，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。

3 瀝青混凝土路面不平整的防治措施

(1)嚴(yán)格控制路基的不均勻沉降，主要做到:①嚴(yán)格選擇路基填料。例如廈安高速現(xiàn)場(chǎng)施工中要求路床填料應(yīng)均勻、密實(shí)，上路床應(yīng)使用砂類土;路基本體不應(yīng)土石混填。泥炭、淤泥、膨脹土、有機(jī)質(zhì)土及易溶鹽超過(guò)允許含量的土等，不得直接用于填筑路基;高填方路基施工中，填料應(yīng)選擇塑性及液性指數(shù)符合相關(guān)規(guī)范要求的土樣進(jìn)行填筑，最好應(yīng)選擇砂性土等;縱向填挖交界處應(yīng)設(shè)置過(guò)渡段，土質(zhì)地段過(guò)渡段宜優(yōu)先選用級(jí)配較好的礫類土、砂類土、砂石填筑，巖石過(guò)渡段優(yōu)先選用碎石填筑。②嚴(yán)格控制路基壓實(shí)質(zhì)量。路基施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行，并應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)路段來(lái)確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織。就廈安高速來(lái)說(shuō)，對(duì)于填土路堤，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的最大干密度時(shí)的壓實(shí)度作為控制指標(biāo);對(duì)于填石路堤，路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)按孔隙率作為控制指標(biāo)。路基填筑材料及壓實(shí)度要求見表1.

表1 路基填筑材料及壓實(shí)度要求表

③嚴(yán)格搞好特殊地基處理。軟土地基對(duì)路基的穩(wěn)定性影響極大，對(duì)于路基高度不高，軟土層或淤泥層比較薄的地段，采用砂墊層、置換填土、反壓護(hù)道、拋石擠淤的方法處理，以增強(qiáng)路基穩(wěn)定性;對(duì)于軟土地基或濕陷性黃土地區(qū)的比較復(fù)雜的地基情況，采用墊隔土工布、碎石樁、加固土樁及強(qiáng)夯的辦法處理。對(duì)于排水地基，根據(jù)實(shí)地情況，采用砂墊層法、袋裝沙井法、砂樁、塑料板排水法及置換填土來(lái)處理;對(duì)于影響路基穩(wěn)定的地下水，應(yīng)予以截?cái)唷⑹韪伞⒔档退唬⒁龑?dǎo)到路基范圍以外，使全線的溝渠、管道、橋涵構(gòu)成完整的排水體系。對(duì)于黃土地區(qū)的排水設(shè)施應(yīng)注意防沖、防滲以及水土保持問(wèn)題。就廈安高速而言，采取的特殊手段有:水塘、低凹軟土路段需先排水疏干，清除淤泥，再填筑透水性材料至原地面線，以減少路基不均勻沉降。臨水塘路基段需漿砌片石護(hù)坡至設(shè)計(jì)水位上0.5m。

(2)保證瀝青混凝土的質(zhì)量。瀝青混凝土的質(zhì)量影響路面施工質(zhì)量，要保證瀝青混凝土的質(zhì)量，須控制好集料的質(zhì)量。首先對(duì)粗集料的顆粒尺寸、形狀、松軟質(zhì)等要嚴(yán)格把關(guān)，與供貨商的合同要明確石料軟弱顆粒、白云石、長(zhǎng)石的含量等指標(biāo)符合規(guī)范要求;其次要控制細(xì)集料的質(zhì)量，確保細(xì)集料潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，其堅(jiān)固性、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)等各項(xiàng)指標(biāo)均需符合規(guī)范要求。同時(shí)對(duì)粗、細(xì)集料進(jìn)行分類、分級(jí)存放，防止串混現(xiàn)象的發(fā)生，并搭防雨棚、防曬棚;最后控制好瀝青原材料進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量關(guān)，其質(zhì)量要求應(yīng)符合有關(guān)行業(yè)規(guī)范的技術(shù)要求，并做好存貯工作。

(3)控制瀝青混凝土路面機(jī)械攤鋪工藝水平。①攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和調(diào)整。在瀝青混凝土施工前，要做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，要選擇具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能、性能穩(wěn)定的攤鋪機(jī)，同時(shí)要對(duì)攤鋪機(jī)進(jìn)行認(rèn)真設(shè)置和調(diào)試，使其滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要。組合后的熨平板應(yīng)與機(jī)械本身左右對(duì)稱，組合后的熨平板底面應(yīng)保持平整。螺旋分料器與熨平板前緣距離的調(diào)整控制。②攤鋪機(jī)操作控制措施。選用熟練的攤鋪機(jī)操作手，并進(jìn)行崗前培訓(xùn)。在攤鋪過(guò)程中，運(yùn)料車停后應(yīng)掛空擋，依靠攤鋪機(jī)推動(dòng)緩慢前進(jìn)，并應(yīng)有專人指揮卸料車進(jìn)行卸料。攤鋪機(jī)不能無(wú)故停止，并對(duì)行駛速度進(jìn)行統(tǒng)一控制，確保攤鋪工作有序進(jìn)行，這是提高瀝青路面平整度的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。③攤鋪機(jī)攤鋪速度控制。攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速，不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢。攤鋪速度的變化必然導(dǎo)致攤鋪厚度變化。真正施工時(shí)所用的攤鋪機(jī)的速度、松鋪厚度等參數(shù)，都要通過(guò)試驗(yàn)段進(jìn)行確定。

(4)提高瀝青混凝土碾壓工藝。在瀝青混凝土路面的施工中，碾壓是最后一道工序，碾壓質(zhì)量如何對(duì)路面平整度的影響尤為直接。①做好初壓、復(fù)壓和終壓。在初壓階段，由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板已經(jīng)初步壓實(shí)，因此只要用較小的壓實(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果;在復(fù)壓階段，至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，通常不少于8 遍，碾壓方式與初壓相同;在終壓階段，這是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步，終壓結(jié)束時(shí)的溫度不應(yīng)低于70℃，應(yīng)盡可能在較高的溫度下結(jié)束終壓，終壓一般使用靜力雙輪壓路機(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。②嚴(yán)格控制碾壓溫度。溫度偏低將導(dǎo)致混合料內(nèi)摩阻力加大，產(chǎn)生不均勻壓實(shí);另一方面，壓實(shí)易形成局部松散、開裂，影響路面質(zhì)量。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求，在氣溫15℃以上施工時(shí)，初壓溫度為110-140℃;氣溫在10-15℃時(shí)，初壓溫度為120-150℃，終壓溫度不小于70℃。瀝青混凝土道路施工的全過(guò)程要配專人檢測(cè)溫度，有詳細(xì)的記錄，為碾壓速度及時(shí)間提供可靠依據(jù)。③及時(shí)檢查碾壓質(zhì)量。在復(fù)壓結(jié)束后，質(zhì)量檢查員要及時(shí)檢查剛碾壓過(guò)路面的平整度，并做好相應(yīng)的處理辦法。如橫向平整度較大，則向橫向強(qiáng)振2-3 遍，如縱向平整度有問(wèn)題，則沿縱向強(qiáng)振2-3 遍。

(5)控制瀝青路面接縫工藝。路面分兩幅施工時(shí)，縱向縫采用自然縫，攤鋪前，清除界面處松散的混合料。瀝青混合料路面鋪筑期間，當(dāng)需要暫停施工時(shí)，下面層采用斜接縫、上面層采用平接縫，平接縫當(dāng)天施工結(jié)束后進(jìn)行切割、清掃、成縫。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(yīng)前后一致，搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。橫向接縫，相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)位1m 以上。接縫應(yīng)做到緊密粘結(jié)、充分壓實(shí)、連接平順，可采用在預(yù)定攤鋪段的末端先鋪墊上土工布，再攤鋪混合料，碾壓冷卻后用切割機(jī)將鋪墊土工布部分切割整齊后取走，下次攤鋪時(shí)在端部涂灑粘層瀝青后攤鋪。

(6)橋頭、涵洞兩端臺(tái)背回填及伸縮縫的處理方法。橋頭涵洞兩端跳車是公路工程施工的通病之一，也是影響瀝青混凝土路面平整度的主要因素，目前已經(jīng)引起人們的足夠重視。可以采用下面的方法處理病害:①對(duì)路基進(jìn)行加固，可通過(guò)換填礫石、強(qiáng)夯等方式，消除橋臺(tái)和臺(tái)后填方段不同的沉降變形;②在橋頭鋪設(shè)一段過(guò)渡性路面或設(shè)置搭板，從柔性路面段過(guò)渡至橋涵上，減少車輛跳車現(xiàn)象;③臺(tái)背回填材料的選擇，在挖方段盡量選用碎石、天然砂礫等優(yōu)質(zhì)填料，在高填方段，盡量選用破碎石渣進(jìn)行臺(tái)背填筑;④提高臺(tái)背回填的施工質(zhì)量，加強(qiáng)臺(tái)背回填的施工方法和機(jī)械管理。在廈安高速施工實(shí)踐中，對(duì)橋頭涵洞路段，臺(tái)背填土順序?yàn)樽耘_(tái)前向臺(tái)后分層碾壓，并嚴(yán)格控制分層厚度和密實(shí)度。錐坡填土與臺(tái)背填土同時(shí)進(jìn)行，按設(shè)計(jì)寬度一次填足。涵洞頂面填土壓實(shí)厚度大于50cm 時(shí)方可通過(guò)施工機(jī)械和汽車。

(7)提高施工人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和責(zé)任心。在瀝青混凝土路面施工中，人為因素特別是施工人員素質(zhì)和責(zé)任心對(duì)路面平整度的影響也是至關(guān)重要的。現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員、質(zhì)檢員、監(jiān)理員要切實(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用。施工人員應(yīng)具有高度的責(zé)任感，保證按施工規(guī)范施工，對(duì)混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理等一系列環(huán)節(jié)，層層把關(guān)，并成立質(zhì)量管理小組，加強(qiáng)各施工人員及機(jī)械操作手的質(zhì)量意識(shí)，貫穿于整個(gè)施工過(guò)程，是提高平整度的關(guān)鍵所在。

4 結(jié)束語(yǔ)

在高速公路瀝青混凝土路面的施工過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)與施工，避免路面出現(xiàn)不平整的問(wèn)題，在攤鋪完成之后，要及時(shí)進(jìn)行碾壓等后續(xù)路面的施工及維護(hù)保養(yǎng)工作。對(duì)于路面的不平整問(wèn)題從路基到路面施工，再到后期維護(hù)都要進(jìn)行完善的工作，由此不僅可以提高行車舒適度還可以降低交通安全隱患。

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