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浅析高速公路沥青混凝土路面平整度控制措施

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摘要:沥青混凝土路面平整度直接影响路面的安全性、行车舒适性和使用的耐久性,是衡量路面施工质量的重要指标之一。本文对影响高速公路沥青混凝土路面平整度的原因进行了分析,并结合在公路工程施工中的经验提出了相应的控制措施

关键词:沥青混凝土路面平整度控制措施

沥青混凝土路面因路面噪音小、行车舒适、施工周期短、易维护等特点,现已广泛应用于高速公路路面工程。路面平整度是衡量沥青混凝土路面工程质量和使用性能的主要指标之一。影响沥青混凝土路面平整度的因素很多,下面结合本人施工时的经验,就影响沥青混凝土路面平整度的主要因素进行分析,并提出相应的控制措施。

一、影响沥青路面平整度的因素分析:

(一)路基、路面基层施工质量对沥青混凝土路面面层的影响。路基的影响主要表现在使用过程中路基下沉,从而造成路面破坏。路面基层平整度差,凹凸过多过大,摊铺沥青混凝土面层时导致摊铺机两条履带分别在不规则的高低面上行驶,从而使熨平板两端部出现波浪;此外,由于基层不平,即使面层摊铺的很平整,也会因松铺厚度不等,碾压后出现不平整现象。

(二) 沥青混凝土面层原材料质量、施工配合比及混合料质量的影响。当集料压碎值和石料的抗压强度太差、细长扁平颗粒含量过高时,会使混合料的稳定度降低。当混和料油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散,最终影响路面平整度。当面层混和料的质量不能保证时,如出现离析、花白料等现象,直接影响到路面平整度、压实度及耐久性。

(三) 沥青混凝土面层施工工艺的影响。施工工艺包括合理的机械配置,沥青混和料的摊铺、碾压、接缝处理,施工人员的素质与责任心的影响等。合理的机械配置,保证施工的顺畅连续,是保证平整度的基本条件。施工过程的摊铺、碾压、接缝处理等工艺控制是最直接的影响因素。充分调动管理及施工人员的积极性,同时对施工过程中每一环节加强检测控制,才能充分发挥出先进的机械设备及施工工艺的最佳效果。

二、平整度控制措施 :

(一)、路基、路面基层施工质量控制措施

1.路基施工质量控制。(1)路基沉降是路基出现质量问题的主要形式,当公路建成通车后,路基在自身重力及行车荷载作用下发生下沉,从而使沥青混凝土路面下沉,以致路面破坏。在路基施工时对填筑材料进行严格控制,对填筑层厚、压实度、弯沉等重要指标严格按规范要求施工;对于高填方路基段应提前安排施工,给予一定的沉降期限。(2)构造物台背回填不好会出现台背下沉,导致路面沉降,使路面发生跳车现象。处理好这一问题的关键是选择适当的填料及填筑方法。填料应选择摩擦角大、强度高、压实快、渗水性较强的砂石料,有些回填材料宜掺一定的结合料,以提高回填土的强度防止局部沉降。台背填筑前,检查路基结合部位的压实度是否合格,然后挖成台阶,台阶高度应小于30cm、分层填筑,分层压实,严格控制填筑质量。

2.路面基层施工质量控制措施。在路面施工中,下层的平整度直接影响着上层平整度的好坏,必须改变“路基不平基层补,基层不平面层补”的观念。当基层顶面控制不严出现偏差时,将会对铺筑的沥青混凝土面层的标高、厚度、平整度造成较大影响。基层施工时应从原材料质量、配合比、摊铺、碾压等各个工序进行严格控制。在施工过程中应加强对挂线的控制,挂线标高必须准确无误,曲线段应加大支撑的密度,防止支撑桩中间线位下沉。控制好混合料含水量,含水量过小影响结构的粘结力及板体强度,含水量过大碾压成型困难,且表面易形成波浪和明显的轮迹,甚至导致结构层收缩开裂。施工完成后重点检测标高、平整度是否符合要求,表面有无松散,基层平整度合格率控制在98%以上。

(二)、沥青混凝土原材料质量、施工配合比及混合料质量控制措施。对每一批进场的原材料都应按相应规范标准进行检验,保证原材料质量的稳定。混合料生产时按照生产配合比,严格控制各种材料的用量,在拌和设备运行中要经常检查砂、石子仓贮存情况,防止贮料串仓。通过抽提试验和马歇尔试验对矿料级配、沥青用量、混合料的密度和空隙率等指标进行检测,同时测其稳定度和流值;同时对沥青混和料的生产温度进行控制,确保混合料质量。

(三)、沥青混凝土面层施工工艺控制措施

1. 拌合与运输

拌和站应配有先进的重量传感器和温度传感器,要逐盘打印混合料配合比、原材料加入数量、拌和时间及每天的产量,热料仓数量满足生产配比材料分级要求。生产前对计量系统进行标定,并在施工过程中经常进行复核确保计量准确。生产时每天对振动筛进行检查,防止破损造成级配偏差。装车时控制装料次序以减少离析,运输过程中应保温覆盖。对混合料的出场时间、温度、车次、重量等都要登记随车送至施工现场。

2.摊铺

沥青混凝土路面摊铺须全幅一次性摊铺,摊铺时做到缓慢、均匀、连续不间断,禁止随意变换速度或中途停顿。

(1)、运料车与摊铺机恰到好处地配合是保证平整度的一个重要条件,首先要做到 “不要停下摊铺机,不要碰撞摊铺机”,自卸车在卸料时应在摊铺机前30cm处停下,空挡等候并由摊铺机推动前进缓缓进料摊铺,并防止将料洒到下承层上。

(2)、摊铺前必须对熨平板进行充分均匀预热,否则会导致面层裂纹、拉钩、拖痕,影响沥青路面的平整度。

(3)、控制摊铺速度。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停机,这是提高沥青路面平整度的一个关键环节。摊铺机保持缓慢、均匀、不间断才能保持熨平板系统平衡,摊铺厚度均匀。摊铺速度要根据试验路段来确定,既不能太快也不能太慢。摊铺速度过快,易造成摊铺表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑小洞,但也不能太慢,否则会影响生产效率。根据拌和站的生产能力计算摊铺机行走速度,以保证摊铺机匀速、连续工作,从而保证压实度并提高平整度。

3.碾压

施工前必须通过试验段确定合理的机械组合、碾压速度、压路机碾压前后次序、振频振幅等。压实度是保证平整度的基本条件,只有足够的压实度才能保证沥青路面使用的耐久性,也才能保证路面的平整性。

(1)、沥青混合料的碾压温度直接影响着沥青混凝土路面的平整度和压实度。温度太高容易使沥青混合料产生推移、开裂,温度太低会导致沥青混合料颗粒之间摩擦阻力加大,使沥青混凝土面层压实度不均匀,容易产生局部松散和开裂以及日后渗水导致路面的损坏,所以碾压温度控制是路面施工的关键。

(2)、碾压时应遵循“高频、低幅、紧跟、慢压、少水、高温”的原则。振频主要影响沥青面层的表面压实质量,振幅主要影响沥青面层的压实深度,高频和低幅方式对提高路面的压实度,防止石料破损,保持石料有良好的棱角性和嵌挤作用具有重要的意义。在碾压过程中,每完成一遍重叠碾压,压路机就向摊铺机靠近一点,可以避免在相同横断面换向所造成的压痕,变更碾压道应在碾压区温度低的一端,并在压路机停振的情况下进行。碾压中,要确保压路机滚轮湿润,以免粘附沥青混合料。有时可采用间歇喷水,但应防止水量过大,以免混合料表面冷却。

(3)、碾压应均衡地进行,方向要渐渐地改变,严禁急转弯,对每一道碾压起点或终点可稍微扭弯碾压,消除碾压接头轮迹。速度过低时,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量。碾压速度过快时,冲击间距就会添加,从而招致压实功用的降低,不但影响压实效果,还会产生推移、横向裂纹,影响路面平整度。碾压起步或停止时要慢,否则起步时在驱动轮的作用下,热料会向后推移起台,而停止时又会在惯性的作用下向前推移起台。压路机不允许在新铺混合料上转向、掉头、左右移动位置、突然刹车或停机休息。

4.接缝处理

接缝处理是影响平整度的重要因素。

(1)、纵缝:纵缝应采用热接缝,摊铺时摊铺机采用梯队作业,将已铺部分留下10-20cm宽暂不碾压,作为后续部分的基准面,然后做跨缝碾压消除缝迹。

(2)、横缝:施工完毕并且在未完全冷却前,采用3米直尺对接头处进行检测,在平整部位划线人工刨齐后铲除废料,并把接缝处清理干净,使下次施工成直角连接。横缝碾压开始时,使压路机轮宽的10-20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,压路机重量的绝大部分处在已压实层上,然后逐渐横移直到整个滚轮进入新铺层上,开始时可用压路机静压,然后振动碾压。

5.施工管理及机械操作人员的素质与责任心对路面平整度的影响也是至关重要的。要定期进行全员培训,提高施工人员及机械操作手的业务素质和质量意识;对每一个施工环节进行任务分解,明确分工,责任到人,形成质量责任链,并制定奖罚措施,充分调动每个施工人员及机械操作手的积极性。

总之,沥青混凝土路面平整度控制的好坏涉及到多个方面,我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药,抓好施工中的每一细小环节,就可以实现平整度的有效控制,从而提高整个沥青路面的行车舒适度及耐久性要求。

参考文献:

1《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000),人民交通出版社

2《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004),人民交通出版社

作者简介:战翔鹏 (1964,05-),男,山东人,临沂市公路局,高级工程师

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。