李曄
(貴州省印江公路管理段,貴州 印江 555200)
如今交通不斷發展,高速公路建設的總里程不斷增加,人們在追求可以方便快捷的到達目的地的同時,對行車的舒適度有了要求,而平整度是能夠體現行車舒適度的一項指標,平整度是路面工程的一項重要檢測指標,它關系著路面工程質量的好壞,平整度差的路面,不但會影響行車的舒適度和安全性,還會使車輛構件發生損壞。因此,在建設高速公路的過程中針對平整度的控制顯得尤為重要。
水穩層的平整度同樣能夠反映在瀝青面層上,所以加強水穩層的平整度控制同樣重要。過去“基層不平,面層來找”的舊方法,對于如今的高速公路建設是根本行不通的。水穩層的彎沉大于設計值,則將為以后的路面養護留下很多大大小小隱患,導致路面變形,并且在反復荷載下難以恢復,導致顛簸和不平整。由此可見在水穩層開始攤鋪時就要加強對平整度的控制。
瀝青混合料使用的材料質量和混合料在生產和施工各個階段的溫度對路面平整度產生以下4 點影響:①采用不合理的配合比。混合料的穩定性降低與采用不合理的配合比具有一定的關系,配合比不夠合理就會對后續施工產生一定影響,質量問題也會隨著時間的推移而逐漸地表露出來。②瀝青混合料拌和不均勻、不充分。瀝青拌合站的設備應保持良好的工作狀態,否則會使瀝青混合料的溫度不夠均勻,而且瀝青拌和站的機械設備的拌和能力要足夠,如果拌和能力過小,可能令瀝青混合料溫度不均勻出現突變,形成波浪,對路面的平整度有著重大影響。③在瀝青混合料的攤鋪過程中會時常出現一定程度的離析,離析的位置往往呈規律分布,這種情況被稱作混合料離析帶。瀝青混合料離析帶的產生會使路面強度降低并且影響瀝青路面的平整度。④施工人員在配比原材時,使用了不恰當的砂石比,導致攪拌混凝土材料出現過軟或者過硬的問題,為后期路面攤鋪作業增加難度。其次,瀝青混凝土原材質量不達標。混凝土配比過程中使用的礦料抗壓強度偏低或者礦料中細長顆粒過多等,都會影響瀝青混凝土路面的平整度[1],瀝青溫度控制如圖1 所示。

圖1 瀝青溫度控制
(1)攤鋪機參數選擇不當。當攤鋪機結構參數選擇錯誤時會導致熨平板前后受到壓力不同,導致攤鋪不同位置的薄厚也不同,從而形成凹凸不平的、不平整的路面。熨平板的工作角度與施工環境不匹配也會在一定程度上影響平整度。
(2)掛線法施工時未控制好基準線。在使用掛線法施工時,通過對各個樁號的標高進行測量,根據測量好的標高進行掛線,一般使用直徑2mm 的鋼絲作為基準線,在鋼絲的兩端通過緊線器拉緊。自動找平裝置越來越普遍,大部分的攤鋪機都會安裝自動找平裝置,但是未將基準線控制好,也容易對平整度產生影響。
(3)攤鋪機操作手不熟練。如果操作手技術不過關,攤鋪時未按照設計的路線直線行駛,速度的突然提高或突然下降,這類操作的后果能在路面上直接地反映出來,會形成波浪或“搓板”路面。
碾壓作業時所采取的碾壓工藝對路面平整度也存在著較大影響,在選擇合適的碾壓工藝的同時也應選擇適當型號的壓路機、碾壓溫度等,通過合理的施工機械組合可以將平整度保持在一個合理的范圍內。
(1)壓路機頻率、振幅、噸位的選擇。如果頻率、振幅選擇的不恰當就會產生“跳動”夯擊現象使瀝青攤鋪后的面層的平整度遭到破壞。而且在初壓時不應選擇噸位過大的壓路機,如果使用噸位過大的壓路機,會造成瀝青面層推移變形的現象,壓路機的選擇如圖2 所示。

圖2 壓路機的選擇
(2)碾壓溫度的控制。不同面層的瀝青碾壓溫度不同,在碾壓作業時應保證對應的碾壓溫度。如果在溫度過高時就開始初壓作業,就會使碾壓輪跡過于明顯,不利于路面穩定。復壓作業時溫度過高,就會將瀝青混凝土中粒徑較小的細料粘起,破壞混合料配合比,使孔隙率增大,在路面形成波浪。如果復壓作業時的溫度過低會使瀝青混合料的摩擦力加大,表面受力不均勻,導致路面出現波浪,而且過低的復壓溫度還會導致局部松散、開裂等嚴重的質量問題,很難保持整體,還會導致上下層連接不充分,對平整度產生重大影響[2]。
(3)碾壓速度的快慢。壓路機在碾壓過程中不能制動和緊急停車,應緩慢啟動勻速前進,不宜過快或過慢。否則混合料發生推移造成擁包。
(4)適當的碾壓遍數。在碾壓作業時應選擇合適的碾壓次數過多過少都會存在問題。碾壓遍數不足,則無法達到設計要求的壓實度,在通車后會形成車轍痕跡。而碾壓遍數過多,會導致碾壓過度,使成型的路面發生推移等影響路面平整度的問題。
瀝青混合料的混合溫度、礦料的尺寸同樣影響瀝青路面的平整度。所以,在選擇瀝青混合料時,應避免選擇粒徑過大的礦料,礦料粒徑過大會導致混合瀝青混合料時溫度下降相對加快,從而影響混合溫度。會影響壓實過程中混合料的溫度,甚至會出現離析。所以在選擇礦料時應選擇粒徑較細的礦料。選擇細料可以在一定程度上降低攤鋪時對攤鋪機熨平板的損傷,便于后續的碾壓施工。
在下面層攤鋪時采用掛線施工法進行施工,攤鋪中、上面層時采用自動找平的基準控制方法,可以很好地控制攤鋪的平整度。需要注意的是在下面層施工開始之前,先根據測量出的各個樁號(各樁號相距10m)掛線高度進行掛線。在這個過程中應精心測量、調整準確,并且鋼線拉力不宜過小否則會出現因拉力不夠導致的鋼絲下撓,從而在路面形成起伏波浪。掛線時出現的所有問題都能在攤鋪路面上反映出來,所以在掛線過程中應該嚴格控制。
攤鋪機開工前應提前一至半小時加熱熨平板,熨平板溫度應高于規范所規定的溫度。如果熨平板溫度較低,在攤鋪過程中混合料會與熨平板發生粘結,會產生拉毛的現象,導致瀝青路面鋪設不平整。攤鋪過程中,嚴禁隨意變速或中途停車,這樣可以提高平整度,同時還能減少離析現象的產生。此外,在攤鋪工作開始之前,必須保證攤鋪機的熨平板平直。否則,應調整支撐和拉動熨平板的拉桿長度,令熨平板的下表面與坡度保持統一,以確保橫向平整度符合標準[3],瀝青路面攤鋪工作如圖3 所示。

圖3 瀝青路面攤鋪工作
攤鋪機就位后,檢查掛線標高正確后,需要在攤鋪機的熨平板下墊上相應厚度的木板。將熨平板放置到位的同時將攤鋪機計算機和相關儀器調整至規定值。攤鋪過程中,攤鋪機需要保持一個平穩的行駛速度,需要始終保持勻速行駛,不得擅自、頻繁地加減速度。在瀝青混凝土攤鋪作業時攤鋪機前應保證有3 輛以上的待卸料車,攤鋪機不得中途停車。后場與前場應緊密配合盡可能減少攤鋪機的停車次數,以確保攤鋪瀝青路面的平整度。
在攤鋪過程中攤鋪機傳感器位置應派專人監護,確保厚度以及橫坡度。攤鋪機后面設專人檢查攤鋪厚度及混合料溫度(插入式溫度計)并做好記錄。攤鋪時為防止離析的產生,應根據現場情況及時調整攤鋪機的參數。及時調整螺旋布料器兩端的自動找平裝置,使攤鋪機達到最佳工作狀態,并使料門開度、鏈板給料機速度和螺旋布料器速度相匹配[4]。攤鋪機的螺旋布料器應與攤鋪速度相匹配,使其保持穩定的速度和均勻的旋轉,并保持相應的速度使其分布均勻。應在兩側保持高度始終大于給料機2/3 的混合料,達到減少攤鋪過程中出現離析的目的,同時派專人消除混合料離析,在攤鋪機后清除局部粗骨料“窩”,及時用新拌混合料填筑。如果現場長時間沒有新的瀝青混合料供應,攤鋪機應鋪設所有剩余材料提機后,制作臨時橫向接縫。應在攤鋪機后,安排工人,專門在出現洞眼的地方填入熱瀝青混合料,避免碾壓過后形成坑洞。
碾壓質量的把控也同樣重要。通過試驗段的施工,合理的碾壓工藝、采取準確的碾壓操作步驟也是一種控制路面平整度的有效手段之一。碾壓瀝青混合料時應采用組合碾壓的方式,初壓、復壓、終壓的速度和碾壓遍數應通過試驗段確定,以達到設計要求。在碾壓過程中碾壓路線和碾壓方向不可突然改變,速度也不能隨意變動,更不得緊急制動,避免使混合料產生推移形成龜裂和擁包。
瀝青混合料經攤鋪與整型后,需要在合適的溫度下進行全寬范圍的碾壓作業,碾壓距離保持在50m 左右,使初壓、復壓、終壓三層工序緊密結合,使用輪胎式壓路機進行碾壓時需要及時在輪胎上噴灑隔離劑(防粘結劑),避免粘起瀝青混凝土中的細料,造成路面的孔洞影響路面平整度。一段路面在全寬范圍碾壓完成時,可稱作一遍,碾壓遍數根據試驗段檢測數據進行調整。碾壓折返處應成“階梯形”或“鋸齒形”,避免同一斷面上的推擠波浪造成不平整。
機械組合的選擇也關系到瀝青路面的平整度,在瀝青混凝土路面的碾壓作業時,通常采用2~3 臺雙鋼輪壓路機與膠輪壓路機組合進行瀝青混凝土路面的碾壓作業,在邊部碾壓不充分的位置,需要增加一臺小鋼輪進行碾壓。在復壓過程中,需要根據瀝青混凝土的級配選擇輪胎式壓路機進行碾壓,一旦發現混合料中出現了集料粒徑過大的問題時,作業班組需根據要求優先選擇雙鋼輪壓路機進行振壓。在最后一次碾壓時溫度需控制在90°C 以上進行靜壓,直到完全消除輪跡后方可停止[5]。在整個碾壓作業的過程中,需派專人指揮碾壓,邊部無法碾壓的位置應使用小鋼輪進行碾壓,瀝青路面碾壓如圖4 所示。

圖4 瀝青路面碾壓
保證有較高的路面平整度實際是為了滿足人們對車輛行駛過程中的安全與舒適的追求。根據文中對影響瀝青路面平整度的因素的分析,如果對基層、瀝青混合料、攤鋪工藝和碾壓質量加以控制,嚴格按照施工規范所要求進行操作作業,還是可以在一定程度上提高瀝青路面的平整度,從而滿足人們對車輛行駛過程中安全與舒適的追求。