高速公路沥青砼路面平整度的施工控制
2009-05-22田广明
田广明
摘要:路面平整度不仅是道路综合质量的重要衡量指标,同时也是影响高速公路使用性能的重要因素,因此在施工中加强对路面平整度的控制十分重要。文章主要探讨了沥青混合料在拌和、摊铺及碾压等施工过程中对平整度的控制。
关键词:路面平整度;施工控制;沥青混合料
中图分类号:U416.2 文献标识码:A
文章编号:1674-1145(2009)08-0159-02
一、概述
路面平整度是影响高速公路的使用性能,反映道路综合质量指标的主要因素之一。人们乘车在高速公路上行驶,平整度能直接反映高速公路通车后的整体效果。路面的不平整分纵向和横向两类,纵向表观为坑槽和波浪,横向表现为车辙和隆起。
尽管目前高速公路沥青路面机械化程度高,施工工艺和质量要求严格,但铺筑路面的平整度有时仍不尽如人意,存在影响行车安全、车速及舒适性的隐患。因此认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施非常必要。本文就高速公路沥青路面的平整度着重从施工控制方面进行探讨。
二、影响平整度的主要因素
影响沥青路面平整度的因素较多,经归纳有两大方面:
(一)外在因素:主要包括环境、地质、交通量、施工机械的好坏,车速等因素。
(二)内在因素:主要包括设计、施工两方面的因素。设计因素包括结构层、设计层数、各层厚度、设计配合比等。施工因素包括路基不均匀沉陷、不同结构的连接、材料不均匀、施工机械缺陷以及施工工艺的缺陷等。
三、平整度的施工控制
(一)沥青面层施工本身平整度的控制
高等级路面结构层大多由两层至三层沥青混凝土组成。施工对技术规范规定,高速公路上面层的平整度要求达到小于或等于1.2mm。沥青面层摊铺作业时,中、下面层宜采用“走钢丝”的方法,控制路面的设计标高,上面层必须采用“浮动基准粱”进行摊铺。
1.下面层和中面层的摊铺。由于目前国内摊铺设备在性能方面还不成熟,一般都采用带全自动找平装置的进口沥青混凝土摊铺机。中、下面层采用“走钢丝”法施工时,要注意以下几点:钢丝绳最好选用2~3mm的带油钢丝绳作为导向基准;每5m设一支撑桩,否则会因钢丝绳本身重量或支撑间距太大,造成基准线产生一定的微量挠度。此挠度反映到传感器上,将使摊铺机在纵向长度上铺出波浪式路面。
2.上面层的摊铺。由于下面层和中面层的摊铺采用了两边挂线“走钢丝法”的作业方法,标高和平整度控制较好,因此上面层摊铺时,施工单位一般都使用“浮动基准粱”的好处是能大大提高表面层的平整度。因为浮动粱属于“软托”并且多点支撑而随动。并且将已铺好压实的沥青层和新铺未压实的沥青层共同作为基准面,尤其是自动找平系统能够检测摊铺机刚刚铺过的沥青层的平整度。实践证明用此法施工平整度高、效果好、速度快,适宜推广。另外在使用“浮动基准线”作业时,中面层局部路段和桥头两端平整度相差太大时,需用混合料进行找补并碾压,使其达到要求。
(二)机械设备要求及配套
高速公路沥青路面施工对机械设备要求较高,可以说沥青路面平整度的好坏与使用机械的状况、性能有很大的关系,如果没有高性能的拌和、摊铺、碾压设备,是无法达到规范所要求的平整度的,不同厂家不同型号的设备也有不同的施工精度和性能。一般来说,对于高速公路路面施工机械应达到以下要求:拌和设备:间歇式,具有二次筛分计量和电脑控制系统,产量大于100t/h;摊铺设备:自动横坡控制,自带振夯锤,摊铺宽度大于7m的大型摊铺机;碾压设备:双轮双驱动钢轮压路机和重型胶轮压路机。每一作业面机械设备如下:沥青拌和设备一台,产量大于100t/h;大型沥青摊铺机2台。
(三)施工程序控制
沥青路面各结构层的平整度对于路面整个平整度起着决定作用,其施工方法基本是一致的,主要包括了沥青混合料的拌和、摊铺、碾压等工序以及接缝处理等工艺。
1.沥青混合料拌和。沥青混合料质量直接影响面层的质量,包括平整度。其中对于平整度影响最大的是混合料的不稳定性和波动性。波动性大的混合料,对于全机械化的摊铺作业来说,是难以保证平整度的。
2.沥青混合料的摊铺。沥青混合料的摊铺对于平整度起决定性的作用,其对平整度的影响主要有以下几个方面:摊铺机本身性能,包括自动找平装置、自振装置等方面;基准控制,钢丝基准找平或拖杠基准找平;摊铺速度,操作手熟练程度;摊铺的连续性等。当两台摊铺机联合作业时因不同机型自振装置不同,最好采用同一机型,如不能采用同一机型,必须通过试验路确定不同的松铺厚度,以保证结合处的平整度和压实度。为保证平整度,必须注意以下几点:
(1)摊铺速度应合适,一般来说,应控制在3~5m/min内。在实际施工中,我们根据不同厚度选择不同的摊铺速度,如中、下面层,选择3~4m/min;表面层选择2~3m/min。
(2)严禁供料车撞击摊铺机。一般来说,每撞击一次,对于摊铺机找平装置都有一定影响,撞击处平整度有一定的缺陷。
(3)必须储备一定数量的供料车供料,保证摊铺机连续作业。因为摊铺机每停一次,则在停留处表面就有一定的缺陷。
(4)采用多机联合作业,其前后间距不宜大于30m,以保证纵缝热接的质量和碾压温度的基本一致。
(5)禁止反复多次人工找补。如因机械等方面原因造成严重缺陷应立即停止施工。
3.沥青混合料的碾压。碾压是沥青混合料成型的最后一道工序,为保证平整度,在碾压过程中应注意温度、碾压顺序及接缝处理等几个方面。
(1)温度:碾压效果与温度有较大关系。合适的温度,碾压后容易获得较高的压实度和平整度的效果,因此,碾压温度一定要控制好。实际施工中,我们控制初压温度在120℃~140℃;复压温度在90℃~120℃;终压温度不低于70℃。
(2)碾压顺序:碾压作业是施工的最后一道工序,摊铺出来的沥青混合料具有一定的弹性,如果碾压顺序不当,会造成沥青混合料堆移、拥包现象,在实际施工中我们一般遵从以下原则:1)从外侧向中心碾压,或由低的一侧向升坡方向碾压,并重叠1/2轮宽。2)初压采用静压,复压采用振动压路机或大型轮胎压路机。3)终压宜采用双轮钢筒式压路机,或振动压路机关闭振动功能进行,直到消除轮迹为止。为避免碾压时对混合料产生堆移,应将驱动轮面向摊铺机,从动轮在后面,碾压路线和方向不能突然改变。4)控制好压路机碾压程度,初压速度应控制在2km/h左右,复压速度应控制在4km/h左右,终压速度应控制在3km/h左右。
(3)接缝处理施工中不可避免的工作缝(横缝)对于平整度有较大影响,因此,施工中应注意接缝的处理。1)采用直接缝(平接缝),可用切割机划线切割。第二次摊铺时宜将第一次摊铺接头预热,并与第二次摊铺接头一起碾压,要求横向碾压3~4遍,以保证碾压效果。2)接缝在各结构层位置应错开,一般不小于50cm。
四、平整度检测手段
路面平整度仪可连续不断地测量路面的平整度,并以100m的长度计算一次标准均方差,作为单位沥青路面平整度的标准。使用时应注意测量轮本身是否转动灵活并紧贴地面。每一次使用前,应标定仪器。测试时,应保持牵引车匀速行驶,且保持在12km/h为宜,并把检验路面清扫彻底,以免影响其测试结果。
五、结语
在高速公路沥青混合料施工中,要想提高路面平整度,在抓好以上各道施工工序控制的基础上,更应该重视机械能力和机械配套水平,可以说,沥青路面平整度是施工队伍机械水平、人员素质、管理水平的综合体现。
参考文献
[1]公路工程施工技术规范[M].人民交通出版社出版,2004.
[2]路基路面[M].同济大学出版社,2002.