佳抚公路沥青路面平整度的影响因素及处理措施

2010-03-02杜长城杜书端

黑龙江交通科技 2010年12期

杜长城,杜书端

(佳木斯市路桥工程有限公司)

由佳木斯市路桥工程有限公司承建的佳抚公路S G-4标段,主线长 27.56km,沥青面层结构为两层式沥青混凝土,总厚度 4cm,其中上面层为中粒式沥青混凝土(厚 4cm)497 395m2。在 4cm中粒式沥青混凝土上面层开工之前指挥部提出了要确保路面平整度的要求,经过全体建设者的努力,终于圆满完成了预定目标。

1 基层施工质量的影响

道路的路面结构是一个层状的结构体系,一般由面层、基层、底基层及垫层构成。在路面结构层,底下一层的平整度直接影响着上面一层平整度。特别是沥青表处路面,一般只有1.5～2.0cm厚,几乎不可能调整基层表面的不平整,基层的不平整却将反映到面层上。以往“基层不平面层调,下层不平上层找”的老方法,对平整度要求很高的高速公路来说是根本行不通的。

沥青混合料按其性质分为沥青混凝土混合料、沥青碎石混合料、抗滑表层沥青混合料。按其矿料最大粒径可分为砂料式、细粒式、中粒式、粗粒式、特粗粒式。而当某一类沥青混合料混入超大规格的石块并进入摊铺机作业时,对机械的摊铺和碾压都会带来不利影响,尤其是对路面平整度来讲,摊铺机的熨平板在超大规格砾石的进入后,其控制的作业面会发生改变,在随后的机械碾压中,砾石的强度相对较高,不易压碎,从而影响整个面层的平整度。面层在该部位出现凸槽,所以在施工中,应严格控制矿料粒径,使最大粒径小于摊铺厚度的一半。

2 施工机械作业的影响

2.1 摊铺作业的影响

(1)摊铺机速度的改变会导致摊铺厚度的变化。选择摊铺机速度的原则是保证摊铺机连续作业,合理的速度可根据混合料供给能力,摊铺厚度和宽度按下式求得,即

式中：Q为拌和机产量,t/h;V为摊铺速度,m/min;T为压实后的摊铺厚度,cm;C为效率系数,根据材料供应,运输能力等配套情况确定,宜为0.6～0.8;W为摊铺宽度,m;ρ为沥青混合料压实成形后的密度,t/m3。

(2)熨平板的调整维修。熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟,故应及时更换。

(3)轮胎摊铺机车轮气压超限(一般为0.5～0.55 MPa)时,摊铺机容易打滑,气压过低,机体会因受料质量变化而变化,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,使铺面形成搓板。

2.2 碾压作业的影响

(1)压路机作业中,在平缓路段,驱动轮靠近摊铺机,可减少波纹和热裂缝。当压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水。

(2)碾压温度和碾压变数的控制。如果碾压温度过高,容易造成摊铺层的推移,终压时难以形成稳定结构;温度太低,混合料出现僵硬现象,集料间的摩阻力变大,混合料的密度和平整度均不易达到。

(3)碾压速度的多变和压路机过猛的启动、倒车、制动和转回,都会影响到路面的平整度。

3 施工过程中其他因素的影响

3.1 施工缝的处理

沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响,往往连续摊铺路段平整度较好,而接缝处的一个点数据较差。因此,接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理好接缝的关键是要舍得切除接头,用 3m直尺检查端部平整度,以摊铺层面直尺脱离点为界限,以切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法,适当结合人工找平,可消除接缝处的不平整,使前后两路段平顺衔接。

3.2 现场人工修补

施工过程中,不论何种原因,只要是混合料中混杂有少量的枯料、花料,摊铺到路面后就必须彻底挖除,换上合格的混合料。人工填平混合料不可能达到摊铺机铺筑的水平,必然会影响路面平整度。

4 提高路面平整度的措施

4.1 沥青路面机械摊铺工艺及控制

(1)随时检查摊铺厚度和横坡值符合设计值。

(2)摊铺机的摊铺进度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端顶定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉。

(3)摊铺机操作控制措施。选用熟练的摊铺机操作手。在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10～30m处停住,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料。确保摊铺机供料系统的工作具有连续性。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料。派专人负责及时清扫洒落的混合料,摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡度,预热熨平板。

4.2 碾压质量控制

沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。

(1)初压,通常用 6～8 t的双轮振动压路机以2km/h左右速度进行碾压 2～3遍。碾压机驱动轮在前进碾压时匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。

(2)复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于100～110℃,通常用双轮振动压路机或重型静力双轮压路机和16 t以上的轮胎压路机同时先后进行碾压,碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,通常不少于 8遍,碾压方式与初压相同。

(3)终压,是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的 70℃,应尽可能在较高温度下结束终压。

4.3 接缝处理对策

(1)纵向接缝,两条摊铺带相接处必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。搭接的宽度应前后一致。搭接施工有冷接茬和热接茬两种。

采用热接缝时应采用切割机切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层 5～10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同。

热接茬在施工中一般是在使用两台以上摊铺机梯队作业时采用的。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10～20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压。

(2)横向接缝,相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种,二级公路的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可在已压实部分上面铺一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。

(3)斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4～0.8m。搭接处应清扫干净并洒粘层油。斜接缝应充分压实并搭接平整。对于横向接缝,应于接缝处起继续摊铺混合料前,用 3m直尺检查已铺路面端部平整度,不符合要求时应予清除。在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用 3m直尺检查平整度,当有不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。