影响沥青混凝土路面平整度的原因及控制措施

池永 朱伟 李兆胜

沥青混凝土结构层被越来越多的应用在高速公路和普通干线公路上。沥青混凝土路面的平整度是评定路面质量和使用性能的主要指标之一,公路等级越高,对路面平整度的要求也越高。路面平整度不但直接关系到行车的安全、舒适,还会影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其他经济指标。而且路面不平整会导致车辆对路面冲击、振动,反过来加速路面的损坏。部颁JTJ 071-98公路工程质量检验评定标准要求,用连续式平整度仪测定的路面平整度均方差δ＜1.2 mm。然而,影响沥青混凝土路面平整度的原因很多,每一个环节甚至微小失误都会造成平整度指标降低。笔者在这里主要从路面机械配置、施工工艺等方面对平整度影响因素作一简要分析并提出相应解决对策。

1 影响沥青混凝土路面平整度原因分析

在沥青路面施工中,影响沥青路面平整度的因素主要有6个方面:1)基层平整度对面层平整度的影响。道路的路面结构是一个层状的结构体系,一般由面层、基层、底基层和垫层构成。在路面结构层中,底下一层的平整度直接影响着上面一层平整度的好坏,因此保证基层的平整度是保证沥青面层平整度的先决条件。2)沥青混合料的影响。在施工中当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。3)基准面的影响。4)摊铺作业影响。摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响较大。5)碾压作业的影响。压实是沥青路面施工的最后一道工序,而良好的路面质量最终需要通过碾压来体现。6)施工人员素质影响。

2 沥青混凝土路面平整度的控制措施

2.1 路面结构层施工控制

2.1.1 路基质量控制

1)坐落在软地基的路基应按设计规定进行严格的技术处理,防止路基下沉。2)坐落在半填半挖或山坡上的路基应开大梯蹬,防止路面下滑或不均匀下沉。3)填筑材料不同应采用不同的控制压实密度标准,特别要防止使用过大的孤石、片石材料填筑路基。4)普通细料(如砂、土、粉煤灰等)填筑路基要做到每层厚度均匀一致,压实度严格控制在规定范围之内。5)有条件的最好先做路基,经过一个雨季后再做路面会更好一些。6)路面施工前一定要对所做路面进行标高检查,对超出规定范围的应进行修整,直到达到规定要求为止。

2.1.2 底基层施工质量控制

底基层在施工中应加强平整度控制,采用多次放样,放样密度包括横向和纵向的越来越密集,以给平地司机提供更好的整平目标。在整平中,不断调整摊铺厚度,使碾压好的石灰土(二灰土)能达到预期的标高。

2.1.3 基层施工质量控制

必须改变“基层标高不行面层调,基层不平整面层弥补”的观念。由于基层不平整在施工中将引起摊铺设备技术性能改变和松铺厚度变化,从而对沥青面层的平整度会产生重大影响。

2.2 沥青混合料的质量控制

2.2.1 控制混合料的最大粒径

为了提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料最大粒径宜适当减小,因为集料粒径越大,沥青混合料越易产生离析,且对搅拌/摊铺设备造成的磨损也大。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。

2.2.2 控制混合料的含水量

沥青混合料施工含水量的控制亦十分重要。含水量过小影响板体形成,含水量过大碾压成型困难,且易引起路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂。

2.3 基准面的质量控制

高等级公路所采用的摊铺机都具有自动找平功能,运用自动找平装置,需要有一个准确的基准面。常用基准面控制有基准线钢丝法、滑撬法和平均梁法。

2.4 摊铺作业质量的控制

1)根据路面等级,选择性能优良,结构参数稳定,找平装置自动化程度高,与拌合机能力匹配的摊铺机。2)摊铺速度要均匀。一般应控制在2 m/min～6 m/min,保持摊铺速度不变(根据拌合机、运输车辆供料情况,以不停机为原则)。如拌合机稍小,可用储料仓加班生产的沥青混凝土存料保证摊铺机不停机。摊铺机瞬时速度变化,造成铺出的面层粗糙度不均,振捣间隔不均,必然造成平整度下降。所以,摊铺机速度一经选择,应保持均衡,不得经常变换。3)运料车不得冲撞摊铺机和卸料过猛,也不得在卸料中制动而加大摊铺机运行阻力,否则,会引起摊铺机速度变化,形成“波浪”“搓板”等现象。要求运料车与摊铺机推动轮轻柔接触,运料车卸料时料斗均匀起升。卸料过程挂空挡,靠摊铺机平稳推进。4)平板振动频率要调整适当,频率过小,预压实度达不到要求,碾压滑移严重;振动频率过大,易引起熨平板共振,特别是铺层较薄时,引起“发白”现象。此外,熨平板要充分预热后才能开始工作,但温度不能过高,以免造成熨平板变形或沥青焦化。摊铺机的起步与熨平板的起振应同步,以保证沥青混凝土料在一开始经小振幅振动,均匀分布,使铺层达到较为均匀的密度。若起步、振动两个动作不同步,会导致面层料局部密度不一致,降低平整度。5)运料车卸料时或其他原因撒落在地上的散料应及时清理,否则,两侧履带因散料影响接地标高与横坡不一致时会产生波浪,影响平整度。

2.5 碾压作业质量的控制

1)碾压方式及碾压速度的控制。碾压时沥青混合料应用组合碾压方式,除按规范标准进行外,应注意碾压路线和方向不得突然改变,以免使混合料产生推移或开裂。2)碾压温度的控制。沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,碾压应在混合料温度较高时进行,一般初压不低于120℃,高压不低于90℃,终压完成时不低于70℃。温度越高越利于提高路面的平整度与压实度,温度偏低导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部扩散和开裂,影响路面平整度。3)压路机的正确使用。压路机使用时,应注意检查各个轮胎的新旧程度和轮胎压力,必须做到新旧一致,压力相符。钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料粘轮。另外,压路机应停在冷却后的沥青路面上,否则极易形成小坑槽影响平整度。

2.6 加强职工素质培养

加强职工素质培养,学习新的工艺技术和机械操作技术,充分调动施工人员的积极性和责任心,提高施工人员的整体素质,确保施工人员在施工现场严格按照操作规程进行施工。

3 结语

沥青混凝土路面平整度涉及面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起,有的则是人为操作所造成。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。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面施工质量,才能从源头上、根本上解决问题,以保证社会效益和社会质量。

[1]何挺继.筑路机械手册[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]岳红玉.影响沥青路面平整度的因素与对策[J].山西建筑,2008,34(1):304-305.