高速公路沥青混凝土路面平整度的分析及控制措施
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摘要：针对高速公路建设中存在的一些路面不平整问题，结合笔者工作实践，从造成并影响路面平整度的主要原因和因素入手，从路基、路面、施工工艺、机械操作和材料使用等方面进行分析、探讨，力求找出不平整原因，提出控制措施。
在分析路面不平整原因中，提出因路基不均匀沉降、基层不平整、桥、涵与路面接茬及伸缩缝跳车、摊铺机械的选择及施工工艺、摊铺材料以及碾压质量等方面造成并影响了路面平整度。在提出控制措施中，主要从做好路基与基层的控制、路堤填料的控制、路基压实度的控制、特殊地基的处理以及摊铺施工工艺、碾压质量、接缝处理等方面做了较为深入细致的分析。
Abstract: aiming at the existing in the construction of highway road level off some of the problems, and combining the working practice, and cause and effect from the main cause of road surface roughness and factor of subgrade pavement from, construction technology, mechanical operation and material use and so on, were analyzed and discussed, un-even aims to find out the reason and gives the control measures.
On the analysis of the causes of road level off, put forward for subgrade uneven settlement, grassroots not smooth, bridge, han and road surface and some expansion joints jumped, paving machinery and the selection of the construction technology, paving materials and rolling quality and effect caused by the road surface roughness. In the proposed control measures, mainly from well roadbed and base control, embankment packing, the control of the roadbed compaction degree of control, special foundation processing and paving construction technology, rolling processing, etc seam quality, make a more thorough analysis.
Keywords: highway, the asphalt concrete pavement, flatness, reason, construction control
中图分类号： U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：
前言
交通运输是国家的经济命脉，而高速公路则被视为一个国家走向现代化的桥梁。经济发展的必经之路，富民强国的举世之争，高速公路首当其冲！
我国高速公路的发展，从无到有，从小到大，从弱到强。从1988年底建成通车的第一条沪嘉高速公路，至今已拥有万公里的高速公路总里程，已跻身于世界先进行列，仅次于美国，位居世界第二位。短短二十年时间，便创造举世震惊的奇迹，可为壮举！
在高速公路建设中，实现高速行驶、舒适、安全、节约、环保，一直是人们追求的不变目标。而确保工程质量，特别是提高路面平整度更是其中关键环节。路面平整度直接影响公路的使用寿命、养护费用和行车的舒适、安全程度。它不仅是道路使用品质的一项重要指标，同时也反映了施工单位的整体素质和水平。
在工程实践中，平整度问题越来越多地突显出来，诸如路面出现坑凹、波浪、搓板、车辙、桥、涵与路面接茬不平、跳车等，已不为鲜见，有的甚至已很严重。基于此，我们没有理由不去追其缘由，探其究竟。深入开展路面平整度的分析、研究势在必行。尽快把分析的结论，研究的成果运用到实践中去，指导工程，避免病害的发生，不断提高路面平整度和高速公路工程质量，让我国的高速公路，变成条条金光大道，通向幸福、通向未来。
沥青混凝土路面不平整的主要原因
路基不均匀沉降，造成路面出现坑凹
1.1路基填料控制不好。如****工程，道路施工中，路面形成高低不平，经养护人员挖开路面后，发现部分路段路基是由掺杂些建筑垃圾和不良土质填筑的，致使路基发生不同程度的不均匀沉降，路面出现了坑凹。
1.2特殊地基路段，因路基防护排水系统不完善，使部分路基修筑在软土地段，在自重及荷载作用下，产生沉降，引起路基变形。
2、路面基层不平整对路面面层平整度造成影响
在施工中，由于质量控制不严，基层做的不平整，这样无论路面做的再平、再好，也将无济于事。
桥梁、涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车，严重影响着路面平整度。
桥梁、涵洞、台背填土，由于压实机械的作业面狭小，而使压实很难到位，压实度不足或压不到，自然会引起通车后的路基压缩沉降。
4、路面铺摊机械及工艺对平整度的影响很大。
机械不够匀速以及机械猛烈启动、急剧刹车、供料系统速度不均匀、忽慢忽快以及对基准线的控制、操作的准确程度等掌握不好，都会造成沥青面层的不平整并出现波浪、搓板等。
5.面层摊铺材料的质量对平整度的影响。
5.1沥青混合料的配合比不合理
如油石比过大，会使路面产生拥包和泛油；油石比过小，会使路面出现松散；矿料质量不好，细长偏平颗粒含量过高，集料的压碎值和石料的抗压强度太差等，都会使路面混合料的稳定性降低。
5.2沥青混合料的拌合不均匀，致使平整度降低，甚至导致结构层收缩开裂。
6、碾压质量对平整度的影响很大
6.1碾压温度的控制上，如初压温度过高，压路机的轮迹明显，沥青前后推移大、不稳定；复压温度过高，会引起胶轮压路机粘结沥青料，小碎片飞溅，影响表面级配；温度过低，则不易碾压密实和平整。
6.2碾压速度调整上，如果压路机碾压速度不均匀，急刹车或突然启动、随意停置而不关闭振动装置等，都会引起路面推拥；在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。
6.3碾压行进路线不当，不注意错轮碾压，每次总是在同一横断面上折返，会造成路面的不平。
6.4碾压遍数不够、压实不足，通车后形成车辙。碾压遍数太多，短时间内集中重复碾压，会造成已成型路面的推移，形成龟裂和波浪。
6.5碾压机械若从动轮在前，在靠后车轮推动下，混合料将被推移，倒退时，在轮前留下波浪。
6.6接缝处理欠佳，（包括纵向接缝和横向工作缝），在接缝处易产生下降或凸起，或者由于接缝处压实度不够和接合强度不足，而产生裂纹甚至松散。
二、提高沥青路面平整度的主要措施
路基与路面基层的施工控制
1.1路堤填筑前原地面处理
1.1.1当路堤填筑高度不小于1.0M时，应注意将路基范围内的树根、草丛等全部挖出，若基底表层系腐殖土，则应用挖掘机或人工予以清除，并换填、压实。
1.2路堤填料的控制
路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量均符合规范要求的土，严禁使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。
1.3填土路基压实度的控制
路基施工应严格按现行《公路路基施工技术规范》进行，并应通过试验路段来确定不同压实机具的不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数。
1.4特殊地基的处理
软土地基具有极大地破坏性，必须高度重视，认真对待。一般可采取换土、垫层、加固地基等方法加以解决。对于软土地基比较复杂的情况，有的采用碎石桩、垫格土工布、加固土桩及强夯等进行处理。对于软土路堤可采用垫隔覆盖土工布、增设土工隔室、土工格栅等处理。
1.5完善排水设施
为保持路基经常处于干燥、坚固和稳定状态，必须将影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除路基范围之外，防止漫流、聚积和下沉。同时，对于影响路基稳定的地下水，应予以截断、疏干、降低地下水位，并引导至路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持等问题。
1.6路面的平整度好坏与路面基层密切相关，因为沥青路面平整度具有传递性。基层的平整度差就会影响到面层的平整度。在施工中发现个别路段基层高程与实际高程最多相差10cm，特别是基层和结构物结合部位误差更大。一般采用铣刨机对超出规范的路段进行铣刨，达到设计和规范要求。
封层施工前基层一定要清扫干净，对于表面光滑的路段要进行“打毛”处理，使得基层与面层很好地结合，防止出现推移、拥包现象，从而影响平整度
2、沥青混合料的级配
沥青混合料的级配与路面平整度密切相关。沥青混合料层厚与集料的最大公称直径有很大关系。正常情况下，层厚应该是最大公称直径的2.53倍。沥青混合料的配合比设计与控制是混合料质量控制的关键。在满足规范的前提下，沥青混合料优良的和易性也应当是设计的目的。
3.施工温度控制
温度是影响高速公路路面平整度的重要因素。在施工过程中，即要在规范规定的温度范围内完成各道工序；又要避免沥青混合料的温度离析导致的不均匀，从而影响平整度指标。出厂温度高于规范范围，沥青老化，必须舍弃，造成浪费。温度低于规范范围，施工中难以摊铺及压实，影响平整度。所以，控制沥青混合料的出厂温度，摊铺温度、碾压温度至关重要。
4、摊铺施工控制
沥青混凝土摊铺设备要选择性能优良、自动化程度高的摊铺机，采用双机联铺或大型设备满幅摊铺。双机联铺时，两台设备性能指标要一致，振捣器夯锤频率要调整到最佳效果。中、下面层施工时，采用挂线施工，精确测量，预挂线长度不小于1km。对结构物之间路段提前测量，拿出具体施工方案。上面层施工采用移动式基准梁。
4.1沥青混凝土摊铺前加热熨平板温度不低于80℃，并运转夯锤，行走系统是否正常。现场等候车辆不少于3辆。施工中要缓慢、均匀、连续。这就要求拌合站出料速度和摊铺速度相匹配。摊铺速度过快，易造成粗颗粒向前方滑动，以至出现后方的小坑小洞；但也不能太慢，会影响效率。笔者实践认为：上面层应控制在2-3.5 M／min中下面层2-4 M／min为好。
4.2摊铺过程中摊铺机螺旋布料器应不间断送料，两侧保持不少于送料螺旋的2/3高度的混合料。摊铺过程中为防止混合料离析中途不得收斗。及时清除履带下散落的混合料。摊铺好的路面上严谨上人踩踏。
4.3运料车辆在装料前应检查车厢内是否有杂物并涂隔离剂，卸料时应在摊铺机前10~30cm处停住，由摊铺机推动开始缓慢卸料，避免撞击摊铺机，卸料要干净，中途覆盖混合料，防止长距离运输温度散失，要有防雨、防污染的功能。
4.4控制摊铺温度。普通沥青混合料摊铺温度不低于140℃，不高于170℃.对于改性沥青混合料摊铺温度相应提高10~20℃.
碾压施工控制
碾压是施工控制平整度最为关键的环节。压路机要选择双钢轮压路机和总质量不少于25t的胶轮压路机。钢轮压路机要具有高频、低幅、自动化程度高的设备。根据层厚及摊铺速度选择压路机数量。选择合理的组合方式及碾压顺序。碾压分为初压、复压、终压三个阶段，根据碾压程序控制碾压速度及碾压遍数。
5.1碾压要遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行，匀速且不漏。钢轮压路机驱动轮朝向摊铺方。碾压过程中压路机要保持雾化喷水，控制洒水量，做到既不粘轮，也不导致温度下降过快。胶轮压路机易粘轮，必要时涂隔离剂或植物油，压路机不得随便调头、停车、加水、切忌急刹车。
5.2初压采用双钢轮振动压路机，碾压2遍，速度控制在1.5~2km/h；复压紧跟在初压后进行，采用胶轮压路机，碾压4~5遍，速度控制在3.5~4.5km/h；终压采用双钢轮振动压路机，碾压2遍，速度控制在2.5~3.5km/h。终压的目的是为了消除轮迹，要注意边角与前后工作段的结合部位。在局部压路机不到位的地方，采用小型夯实机进行作业。
5.3对于一般路段的碾压采用由外侧向中心碾压，超高路段由内侧向外侧碾压。在坡道上施工时要将驱动轮从地处向高处碾压。
5.4在不产生推移和裂缝的前提下，碾压应在尽量高的温度下进行，初压温度不低于120℃，复压温度不低于90℃，终压完成时不低于70℃。温度越高路面的平整度越有保证，温度偏低会导致沥青混合料颗粒间的摩擦阻力加大，使沥青面层压实度不均匀，且容易形成局部松散裂缝，影响路面平整度。在温度降低到50℃以下时方可开放交通。
5.5如路面设计为SMA混合料，碾压时不能使用胶轮压路机，因为轮胎的揉搓易使SMA混合料中玛蹄脂上浮造成路面构造深度降低及抗滑性能下降，甚至泛油。SMA路面不宜过度碾压，应在高温状态下达到要求的密实度。如温度下降后再反复碾压，将把石料压碎，并使沥青玛蹄脂部分上浮。
接缝施工控制
6.1纵向接缝，应尽量采用热接缝处理。在施工中，我们通常采用两台摊铺机进行梯队作业、联合摊铺。并将两台摊铺机的各有关结构参数和运行参数调整相等，相邻搭接重叠量为5-10cm之间，两台机械前后距离越近越好，以利于及时碾压。应注意上下层纵向接缝不得重合，错开量应大于50cm。热接缝的碾压应放在错轮碾压的最后进行，由一台压路机最终完成20-30cm接缝（骑缝）处的碾压以消除痕迹。半幅施工不能采用热接缝时，宜加设挡板或采用切刀切齐。铺另一半幅前必须将缝边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青。
6.2横向接缝的处理以平接缝为佳。具体做法如下：上一工作段施工结束后，用人工或机械将端部混合料铲齐后进行碾压，在下一工作段施工开始前，用3 M直尺检查端部平整度，不符合要求时，用切割机切掉并清除，切缝要平直。将泥浆冲洗干净，待水分散失后刷粘层沥青以利于更好的粘结。摊铺前熨平板充分预热，熨平板下垫厚度一致的三块垫木，其厚度为松铺厚度与压实厚度之差。熨平板前端与切缝边对齐，螺旋布料器下布满混合料后预热10min后摊铺开始慢慢起步。用轻型钢轮压路机位于已压实的混合料层上，先横向碾压，伸入新铺层的宽度为15cm。然后每压一遍向新铺混合料移动15-20cm,直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压，杜绝与接缝垂直碾压，以防新旧层错位。
结 论
高速公路路面平整度是交竣工验收的重要指标，也是一项综合技术指标，涉及面很广，影响因素复杂。沥青混凝土面层施工完后平整度就很难得到弥补和完善。平整度是一项综合技术指标，涉及面很广，影响因素复杂。平整度差会加大车辆荷载对路面的冲击作用，造成路面早期损坏，加大维护费用。我们只有在认真分析、研究的基础上，总结我们的工程实践，并学习其他好经验、好做法，提出一个真实的、科学的、切实可行的控制措施和解决办法，这对于创建优质路面工程，建设优质工程项目，都是非常重要的。
同时建议，每一个建设部门，必须对每一个建设项目，做好全方位的组织、准备工作，加强技术人员的培训，强化施工队伍的建设，把握好每道工序的关键环节，注重新技术的推广应用，把影响平整度的因素消除掉，路面平整度才会有更大的提高。
参考文献
中华人民共和国行业标准.JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准.北京：人民交通出版社，2004
中华人民共和国行业标准.JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范.北京：人民交通出版社，2004
赵济海《路面不平整度的测量与分析》
【M】北京理工大学出版社2000