




摘要 平整度是公路工程路面結構的重要指標,影響瀝青路面的施工質量、通行安全。為提升公路瀝青路面平整度,應分析其影響因素,加強瀝青路面施工的質量控制。因此,文章結合公路瀝青路面平整度要求,對瀝青路面平整度影響因素、施工要點展開研究,以規范瀝青路面施工工藝,優化路面攤鋪、碾壓、混合料選用等工序,保障瀝青路面施工質量,使其平整度符合公路建設要求,減少公路通行安全隱患。
關鍵詞 公路瀝青;路面平整度;影響因素;施工
中圖分類號 U416.217 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)16-0064-03
0 引言
道路交通發展中,人們對公路通行舒適度、行車安全提出新要求。平整度作為檢驗公路路面工程質量的關鍵指標,其數值大小直接關系瀝青路面的運營效果。但受多種因素影響,公路瀝青路面平整度控制難度大,路面病害風險突出。為保障路面平整度,應改進瀝青路面施工作業,提升路面平整度,滿足瀝青路面質量要求。
1 公路瀝青路面平整度要求
(1)表面平整度??v向平均橫坡坡度lt;2%,5 m長度范圍內的高差lt;10 mm,25 m長度范圍內的高差lt;25 mm。
(2)縱向平整度。高差lt;5 mm,且均勻度應符合要求,無車轍、鼓包痕跡。
(3)橫向平整度。兩側邊緣線高差lt;5 mm,相鄰車道中心線高差lt;8 mm。
(4)一級主干道、二級主干道路面平整度的高差標準≤4 mm/m,而高速公路的平整度標準為2 mm/m[1]。
2 公路瀝青路面平整度影響因素
影響公路瀝青路面平整度因素較多,水穩層平整度、攤鋪和碾壓等作業均會影響路面平整度,影響機理可體現在以下幾個方面:
(1)水穩層平整度。
1)公路底基層、水穩基層平整度不符合要求時,面層結構平整度會受到影響,引起路面沉降、變形。
2)水穩層實際彎沉值較大時,路面養護難度增加,車輛反復荷載后路面變形,表面不平整[2]。
(2)瀝青混合料。
1)瀝青混合料配比合格,材料質量、規格與路面質量標準不符,路面病害風險大,后期容易出現不均勻沉降問題。
2)混合料攪拌不均勻,時間過短,拌料、攤鋪溫度不合理時,路面變形風險大,影響平整度。
3)混合料離析,離析后產生離析帶,路面強度降低,影響平整度。
(3)路面攤鋪。
1)攤鋪參數不合理,熨平板前后壓力差異明顯,各區域厚度不一致,路面會存在凹凸不平區域。熨平板角度、實際攤鋪環境不符同樣會影響平整度。
2)基準線控制不到位。為保障攤鋪精度,可采用掛線法施工。利用2 mm直徑鋼絲線,協助找平?;鶞示€精度不足時,攤鋪質量不佳,影響平整度?;鶞示€拉緊力不足時,鋼絲撓度gt;2 mm,路面存在波浪形病害,平整度較低[3]。
3)攤鋪機操作不熟練,未嚴格遵守設計要求進行路面行駛,速度控制不均時,路面伴有“搓板”風險,影響路面平整度。
(4)碾壓作業。
1)壓路機頻率、振幅等參數控制不當時,路面碾壓時存在“跳動”夯擊現象情況,平整度難以控制。選用大噸位壓路機時,瀝青面層推移變形,表面高差大,導致平整度不符合要求。
2)瀝青路面碾壓應重視碾壓溫度控制,高溫條件下初壓后,表面輪跡明顯,影響路面穩定性,導致路面平整度受損。復壓溫度過低,則會導致混合料摩擦力變大,路面波浪變形,上下層銜接力不足,影響平整度。
3)碾壓速度過快、過慢,表面混合料推移造成擁包,路面平整度不足。
4)碾壓路線不合理,輪跡重疊不符合要求時,相同橫斷面的路面起伏不平,平整度受損。
5)碾壓次數不足,壓實度未達到設計要求,通車后車轍痕跡明顯,長期荷載后路面平整度將會下降。
3 公路瀝青路面平整度控制施工要點
(1)確保水穩層平整度。
1)瀝青路面施工前,銑刨2~3 mm水穩基層,增加下承層路面深度,促進基層、水穩層和面層的黏結。
2)確保水穩層的表面平整度和壓實度符合水穩基層質量標準,如表1所示。
3)水穩基層使用散裝水泥時,水泥入罐的最高溫度lt;50℃,鐵炮混合料的最大粒徑lt;50 mm無結塊,含水量≤3%。所用石屑的最大粒徑≤4.75 mm,粉料塑性指數≤7,0.75 mm的通過率≤8%[4]。
(2)科學選用瀝青混合料。
1)應用SBS改性瀝青時,其質量應符合以下要求,如表2所示。
2)粗集料宜采用清潔、堅硬、不含風化的碎石,粒徑gt;2.36 mm。粗集料規格應符合表3要求。瀝青公路中下面層濕密度gt;2.5 g/cm3,上面層濕密度gt;2.6 g/cm3。細集料中砂含量在60%~70%之間,粒徑小于0.075 mm的細集料占比lt;12.5%。
3)礦粉應清潔、干燥,表面相對密度gt;2.5 kg/m3,含水量lt;1%,0.6 mm粒度的礦粉含量為100%,0.15 mm粒度的礦粉含量為90%~100%,親水系數lt;1,塑性指數lt;4。
4)結合瀝青面層混合料,通過馬歇爾試驗,優化瀝青混合料配比。瀝青混合料粉膠比應控制在0.8~1.6。改性瀝青混合料動穩定度gt;3 000次/mm,混合料凍融劈裂強度比gt;80%。試件低溫彎曲破壞應變gt;2 000 μ?[5]。
(3)規范路面攤鋪作業。
1)路面攤鋪前,基于路面設計寬度設置中樁,準確測出中樁、邊樁坐標,標記后,根據標記開始攤鋪。中樁、邊樁布設后,根據5~10 m間距測量樁位高程,采集路面基層實測數據,計算基準線,確認掛線高度,為攤鋪提供準確依據。為避免鋼絲下垂、拉近,應適當縮小中樁間距,鋼絲跨下垂量應在1~3 mm范圍內,各標高放樣點誤差lt;3" mm。
2)正式攤鋪時,應檢查攤鋪機運行參數,調整熨平板位置,根據攤鋪機性能、路面攤鋪要求,確認工藝參數。確認攤鋪機無裂紋、拉鉤風險后開始分層攤鋪作業。
3)攤鋪作業分為下層、上層兩部分,攤鋪速度分別控制在10 m/min、7 m/min,攤鋪過程勻速、不間斷,不得隨意加速、停止。注意控制噴灑計量和攤鋪溫度。瀝青攤鋪溫度約150℃~170℃,行進速度約2.5~3.5 m/min,施工溫度不低于150℃。為避免離析,人工鋪筑部分區域時,不得揚撒,接縫區域存在麻面時,應立即用細料處理[6]。
(4)加強路面碾壓施工管理。
路面攤鋪后,應盡快碾壓,各區域碾壓長度為100 m。分段碾壓時,采用“初壓+復壓+終壓”方案:
1)初壓。宜用輕型鋼筒式壓路機、振動壓路機,碾壓前調整驅動輪位置,與攤鋪機方向一致,碾壓速度符合攤鋪速度,初壓溫度gt;130℃。注意檢查路面的平整度和路拱度,靜壓2遍,速度為3 km/h,輪跡重疊25~30 cm。
2)復壓。初壓結束后,立即復壓,可用振動壓路機、重型輪壓壓路機碾壓,復壓溫度gt;90℃,速度為3~5 km/h,路面壓實度應符合設計要求。
3)終壓。選用雙輪鋼筒式壓路機,使用振動壓路機時不掛振碾壓,終壓目的是提升路面壓實度、平整度、消除輪跡。終壓溫度≥70℃。
注意事項:①壓路機應沿設計線路行進,中途不得停留、轉向、制動;縱向碾壓時,可從攤鋪層低邊碾壓,逐步推進至高邊處,全程保持勻速、慢速。2②為確保整幅路面平整度,相鄰碾壓重疊寬度gt;30 cm;壓路機無法碾壓區域,采用人工機夯、手夯工藝。③溫度lt;50℃后,處理橫縱向接縫,采用封水處理接縫。④碾壓工序結束后,立即組織專業技術人員,應用3 m直尺測量路面平整度;下面層最大間隙gt;4 mm,中間層最大間距gt;3 mm,面層最大間距gt;2 mm;高出區域應靜壓1~2遍,復測平整度,直至下面層最大間隙lt;4 mm,中間層最大間隙lt;3 mm,面層最大間隙lt;2 mm。
4 公路瀝青路面平整度檢測方法
為保障瀝青路面平整度,可應用“連續式平整度檢測試驗”,綜合評定路面平整度。
(1)試驗設備。
連續式平整度儀,標準長度3 m,可縮短、折疊,機架長度3 m,前、后設有4個行走輪,軸距3 m。機架由測定輪、蓄電池、檢測箱等組成,用于檢測路面平整度,記錄路面平整度檢測結果,自動采集各區段位移數據、平整度信息。檢測過程中可基于10 cm測定區段,自動測定、計算路面平整度,儀器由人工、汽車牽引。
(2)檢測方法。
1)根據路面平整度控制要求,確定測試區段,單側測定檢測地點。檢測路面碾壓、攤鋪質量時,可采用連續測定技術,在距車道線90~100 cm距離處,連續測定行車道的平整度,標記異常數據點。
2)確認測試段起點后,放置連續式平整度儀。利用掛鉤與車輛連接,放下測定輪,啟動記錄儀、檢測箱。
3)沿測試段行駛車輛,車輛應橫向保持穩定,行駛速度不宜過快,約5~12 km/h。測試段距離小時,可采用熱工拖動平整度儀。
(3)平整度指標計算。
1)基于連續式平整度儀測定結果,每10 cm間隔計算位移值。平整度指標包括標準差、曲線精度、振幅累計值等。
2)各區間實測結果對應的標準差,即為路面平整度。
3)計算平整度標準差后,計算其平均值、變異系數,評估路面平整度的控制效果、瀝青路面整體質量。
(4)生成平整度檢測報告。
檢測測試路段內路面測定區間的平整度標準差、平整度平均值、標準差、變異系數、不合格區間數,整理形成平整度檢測報告,具體數據如表4所示。
結合檢測報告,分析路面平整度的控制效果。下面層平整度標準差lt;1.8 mm,上面層平整度標準差lt;1.2 m時,表明平整度符合要求。若報告判定路面平整度不合格,應圍繞瀝青公路施工工序、平整度影響因素,加強施工質量控制,提升路面平整度。
例如,攤鋪機應安裝“浮動式熨平板”自動找平,同時采用聲吶法、鋼絲網控制攤鋪基準線,確保攤鋪質量。攤鋪機速度變化會導致厚度波動大,應根據混合料供應速率、路面攤鋪寬度、設計厚度等,控制攤鋪速度。碾壓混合料時,驅動輪需靠近攤鋪機,以減少熱接縫、路面波紋。碾壓期間,可對壓實輪噴灑水,以預防黏輪,減少路面污染、路面不平風險。各環節作業間隙,都應檢查面層、基層的平整度,各層平整度符合要求后方可進行下一層施工作業。
5 結語
綜上所述,提升瀝青路面平整度有助于改善公路通行條件,確保車輛行駛安全。公路基層施工、瀝青混合料、路面攤鋪、碾壓、路面病害是影響路面平整度的主要因素,應結合瀝青路面平整度影響因素,針對性地優化施工設計,嚴格遵守技術規范進行施工操作,保證瀝青路面平整度符合公路建設要求,促進我國城市交通事業穩定發展。
參考文獻
[1]胡朋,遲連陽,王琨,等.平整度水平對瀝青路面疲勞破壞的影響[J].山東交通學院學報,2023(3):72-80.
[2]唐運元.高速公路瀝青路面平整度施工管控措施[J].西部交通科技,2023(4):16-18.
[3]王佳杰.瀝青路面平整度指標控制要點[J].工程建設與設計,2022(18):203-205.
[4]苗晶.高速公路瀝青路面平整度檢測技術應用研究[J].中國高新科技,2022(18):142-143+153.
[5]賀慧濤.激光檢測儀在瀝青路面平整度檢測中的應用[J].交通世界,2022(26):52-54.
[6]李倩,劉俊卿.基于車-路相互作用的瀝青路面平整度劣化研究[J].振動與沖擊,2018(6):76-81+116.