浅谈公路沥青路面平整度的施工
2009-06-04李江涛
李江涛
沥青路面平整度是公路面层施工质量控制的一项重要指标,它直接影响道路的外观,车辆的行使速度,驾驶的平稳性和乘客的舒适性。要去的良好的平整度除了高素质的管理人员和施工队伍外,优良的机械化施工机具,合理精细的机械施工工艺,严格的机械施工管理与控制都是重要因素。
1.采用摊铺机摊铺基层混合料
以往沥青路面的施工中流行着这样一种观点,即“基层不平整度可靠面层调整来弥补”。这种观点是有害的,也是绝对行不通的。从摊铺机的工作原理可知尽管浮动熨平板具有自动调平功能,不会机械地再现基层不平整的的原始波形,具有“滤波”作用,但是当基层表面不平整时,则会导致面层沥青混合料松铺厚度不同。由于沥青混合料存在一定的压实系数,从而对面层的平整度带来比较大的影响。
公路基层直接采用平地机平整时,往往效果不佳。鉴于以往施工经验,可先用推土机粗略整平再用压路机轻压一遍后用平地机细平。或根据单位施工能力尽可能采用摊铺机进行摊铺。同时基层混合料采用质量好的稳定土厂拌设备,这样不仅保证了混合料的质量,而且为混合料的摊铺创造了良好的条件;而采用摊铺机摊铺,既保证了基层表面的平整度,提高了工程质量,又加快了施工进度。
公路面层一般由上面层、中面层和下面层组成。为了保证上面层的平整度,除了要保证基层的平整度以外,还要保证中、下面层的平整度。根据施工现场设计允许偏差值要求,施工单位应严格按设计要求制定自己相应的标准,其标准应低于设计值2mm-5mm,同时施工单位应全方位狠抓平整度质量管理。
2.确保沥青混凝土混合料的质量
沥青混合料的质量直接影响着沥青面层平整度,在施工中,由于进料时对石料规格要求不够严格,加之采用的拌合设备不能进行二次计量和筛选,以致有超过规格的大石块混入沥青混合料之中,在进行摊铺时对沥青面层平整度带来很不利的影响。所以在施工过程中应严格把好进料关和沥青混凝土混合料拌和工序,混合料拌和设备最好采用间歇式拌和机,从而确保了混合料的质量。
3.供料能力与摊铺速度相匹配
一般来说,供料能力与摊铺机摊铺速度必须相匹配,如果沥青混合料供应不及时,则会造成摊铺过程频繁停机、启动,导致摊铺速度的变化和沥青混合料温度的局部下降,从而使沥青面层的平整度和混合料密实度的均匀性受到破坏产生小波浪现象,甚至在熨平板停滞外置出现台阶现象,且很难用压实手段消除。因此,在《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中规定“沥青混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿”。在沥青路面施工中,应根据《规范》规定出最小允许摊铺速度推算出单幅路面沥青上、中或下面层所需沥青混合料用量 ,并以此来控制沥青混合料拌和设备的最低产量,与此同时相应的机械及按上述原则进行配套,从而满足了《规范》的要求,并取得了良好的效果。在发生暂时性断料时,摊铺机应保持继续运转,停止振捣并加热熨平板,避免混合料颗粒粘附在熨平板上;若断料时间超过30min应加热熨平板,保持混合料的摊铺温度;如断料时间超过1h,将余料全部摊铺出去,按横缝处理。
4.精心调整各项参数,保持摊铺机最佳工作状态
在摊铺作业中,如何使摊铺机保持最佳工作状态,直接影响到沥青面层的摊铺质量。为此在沥青路面正式铺筑前,首先按工程要求尽心调整摊铺机的结构参数(包括熨平板的宽度、初始工作角、拱度、左右伸长部分的高度,布料螺旋与熨平板前缘的距离,振动梁行程以及熨平板前扩料板高度等),并确定运行参数(包括作业速度,供料机构的布料螺旋转速,刮板输运器的运行速度和料斗闸门开度),然后通过沥青面层的试铺进一步验证确定的各项参数是否合适,并检验摊铺机是否处于良好的工作状态。在施工中应严格执行机械设备理性保养和维修制度,坚持每日履行工前检查,任何一个小部件出现异常时决不开机,使机械设备始终处于最佳工作状态,从而保证了沥青面层的摊铺质量和平整度。
5.合理选用自动调平系统的纵向摊铺基准装置
在摊铺机进行摊铺施工过程中,自动调平系统的合理选配也是影响摊铺层平整度的因素之一。纵向摊铺基准主要采用张紧钢丝和雪橇式幅动梁法。前者为以国家高程系统为参照系的绝对基准,由于架设时难以避免的人为误差、测量误差、支柱间钢丝的绕度以及意外碰撞等,在一定程度上对摊铺层的平整度带来影响;后者为相对基准件,按其结构又可分为“托杆式”和更复杂但效果更好的“托架式”。托杆和托架底部的小滑靴和小轮胎沿下卧层滑动或滚动,用其做基准,避免了上述钢丝基准的缺点,但摊铺层的平整度在不同程度上受到下卧层不平整度的影响。在摊铺作业中,沥青中、下面层采用张紧钢丝做摊铺基准,而上面层采用托架式幅栋梁做基准,使用效果将会较好。
6.确保碾压质量
沥青面层的平整度除了与下卧层平整度和摊铺作业形式有关外,压路机碾压作业也是一个重要环节。
(1)根据所采用沥青的性质适当提高碾压温度,一般来说,在沥青面层的碾压作业中,存在一个碾压最佳温度,即规范规定的碾压温度范围内,沥青混合料压实效果最好而又不产生高温剪切破坏时的温度。碾压最佳温度如何选择合适,可用较小的碾压遍数获得较高的密实度和较好的面层平整度。
根据国标《沥青路面施工与验收规范》GBJ92-86中碾压温度为100℃--120℃的规定,事实上该规定仅选用于公路等级和沥青标号较低时的情况。在交通部颁布的《公路沥青路面施工技术规范》中以将碾压温度提高到110℃--140℃,并指出施工温度与沥青品种和标号有关,较稠的沥青使用靠近高限。在总结试验段施工经验的基础上,施工单位应结合施工现场所用沥青品种和标号规定正常碾压温度范围(一般应将碾压温度下限标准定为略大于设计温度下限值),其规定应通过多次施工现场试验确定。
(2)巧压厚度较薄的沥青上面层,公路面层的施工中,较薄的沥青上面层和比较厚的中、下面层难以压实。对这一问题如处理不好,也将会影响上面层的压实质量。对该问题产生的原因,有人认为是上面层集料多棱角,内摩阻角大的原因所致;也有人认为由于层厚太薄,在碾压轮搓揉过程中粗细集料易离析、沥青混合料易推移所造成的。通过分析得知,上述两点都不是难压实的主要原因,关键是较薄的沥青混合料摊铺后降温较快,使其有效压实时间缩短的缘故。当沥青层厚度减小25﹪时,其有效压实时间将会降低50﹪。
沥青混合料摊铺后到碾压这一段时间,是混合料温度下降最快的阶段,即使在夏天,处于疏松状态的混合料每分钟温度下降也将达到2℃-3℃;而开始碾压后,经初步压实的混合料每分钟温度下降就只有0.5℃了。如要解决沥青上面层的顺利压实,应从以下两个方面进行解决:一方面加强运料车的保温并确定混合料摊铺后立即碾压;另一方面除了初压时碾压速度不应超过1.5Km/h以免表面发生推移现象外,适当提高复压时的碾压速度,在保证碾压质量的前提下尽量缩短碾压时间在有效压实时间内完成碾压工序。
7.正确处理施工缝的施工
沥青面层施工缝的处理是施工中一个重要环节。施工风处理的好坏,直接影响到面层的平整度和外观,必须高度重视,仔细操作,确保接缝处沥青面层紧密、平顺,有关施工缝的纵、横缝处理办法如下:
(1)纵向接缝处理:
摊铺时可采用两台摊铺机成梯队作业进行联合摊铺。根据规范要求,相邻两幅摊铺保持10-20cm左右宽暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,在最后作后跨缝碾压以消除缝迹,相邻两台摊铺机相距为10-30cm,并保证纵向接缝为热接缝。半幅施工不能采用热接缝时,易加设挡板或采用切刀切齐。
(2)横向接缝处理:
在沥青面层施工中,横向施工缝是不可避免的,一般为冷接缝。要处理好横向接缝,关键是严格按照规范要求精心施工,此外为保证横向接缝处铺层的平整度,应尽量采用垂直“平接缝”,避免“斜接缝”。铺筑接缝时,首先应清理搭接处,并在已压实部分上面铺设一些混合料使之软化,以加强新旧混合料的粘接,当接缝处的沥青混合料变软后,将预热用的混合料清除,在接缝处涂一层粘层沥青,再摊铺新混合料,并随即趁热用压路机沿接缝边缘碾压密实。双层或三层式沥青路面上下层横缝应相互错开1m以上。◆
作者单位:河南油田油建公司路桥分公司