提高沥青路面平整度的具体措施分析
2014-04-16刘文兵
刘文兵
(兴化市金桥工程有限公司,江苏 兴化 225700)
0 概述
沥青路面具有整体强度高、行车稳定性好、噪音小等优点,但是在日益增大的交通载荷压力下,沥青路面的早期破坏严重,沥青路面的平整度作为一项综合性指标,涉及到施工过程中的各个环节,一直是公路建设和设计单位非常重视的问题之一。在当今的公路建设中,由于施工的水平不断提高,路面平整度已经作为衡量企业施工能力和水平以及评价路面工程质量优劣的重要指标之一。
1 影响路面平整度的因素
沥青路面的平整度的影响因素从沥青混合料中原材料的购置、拌和就开始发挥影响作用了,直到沥青混合料的摊铺、碾压、养生等全过程,可谓是每个施工环节都难逃干系,但是从影响的根源和机理上分析,主要有以下几个因素:
1.1 摊铺机的性能及作业影响
沥青摊铺机是通过浮动熨平板与热沥青混合料相互作用来进行摊铺作业的,当摊铺机处于稳定工作情况下,作用于浮动熨平板的拖点牵引力、熨平板重力、水平摊铺阻力、垂直摊铺阻力等,对摊铺机拖点的力矩都是平衡状态,当熨平板的位置保持不变,摊铺厚度就是一个定值。但是当摊铺阻力的大小、方向发生变化时,拖点的高度就会发生变化,从而影响路面的平整度。
由此可以分析得出,引起摊铺阻力的主要原因,首先是摊铺速度的波动,其次是混合料组成的不均匀,或者温度的不均匀,这些都会引起混合料内部以及它与熨平板之间的摩擦力的黏性力的变化。
同时,料堆推移阻力和其高度的波动,也会影响平直度,这种情况主要是由混合料的供给量和分料量的变化而引起堆料高度的变化。
1.2 摊铺机调平基准方面的影响
摊铺机的熨平板装有自动调平装置,它一般是通过固定在路面侧边的弦线为基准,或者以沿着接缝相邻路面滑动的调平滑靴为基准来进行调平。它的调平系统的参考基准也不一定是完全准确的,如果参考基准发生误差则一定会引起路面的不平整。
弦线基准的误差主要来源于挂线支撑立杆的高度误差,即水准标尺、测量读数和立杆安装的误差;或者弦线的挠度误差,即弦线的张紧度、传感器对弦线的压力误差造成。对于调平滑靴来说,误差主要来源于滑靴支撑表面不平整,以及滑靴滑动所造成。
1.3 平整度传递的影响
平整度的传递,是指路面下层的不平整度向路面上层的传递反射过程。这一个过程存在的必要条件有二,第一是下层路面本身不平整,第二是松铺路面经压实最终成型。松铺路面由于受摊铺作业或参考基准的限制,本身不可能绝对平整,而且松铺路段在经压实后,路面的凹凸波形还会进一步调整,有可能减缓,也有可能加剧。
所以,下面层的凹凸不平;材料不同、碾压工艺和碾压参数不同,而造成路面不同部位的材料压缩量的不均匀;碾压过程中由于材料推移而造成松铺表面的不平整,都是影响路面平整度的因素。
2 提高沥青路面平整度的措施
2.1 控制粒料基层混合料的最大粒径及含水量
为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料集料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大。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。
另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量过小影响结构的板体形成,含水量过大碾压成型困难,且易形成路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂。实践表明,提高沥青路面平整度必须从基层抓起,而提高基层施工质量的关键在于采用精良的施工机械,如好的稳定粒料厂拌设备与进口摊铺机。
2.2 沥青混合料的供料能力与摊铺机作业速度相匹配
要保证沥青路面的平整度,除了保证基层的平整度,摊铺工艺也非常重要。在路面正式摊铺前,应该认真检查摊铺机是否运转正常,使摊铺机及找平装置处于最佳工作状态,并根据摊铺结果随时调整。
沥青路面摊铺一定要缓慢、均匀、连续不间断的摊铺,摊铺过程中不得变化速度和中途停顿,只有不停顿,才能减少横向接茬的数量,只有均匀不间断,才能保证纵向的平整度。
在铺筑过程中应使熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅,以提高路面的初始压实度,熨平板加宽连接应仔细调节到摊铺的混合料没有明显的离析痕迹。摊铺速度控制在2~6m/min的范围内,如果是改性沥青混合料应该放缓到1~3m/min.。摊铺机的螺旋布料器应该于摊铺速度调整到一个稳定的速度均衡的转动,两侧应该保持有不少于2/3高度的混合料,以减少摊铺过程中混合料的离析。
2.3 确保碾压质量
普通沥青混合料应采用组合碾压的方式,初压时首先采用双钢轮压路机,碾压2遍,速度为1.5~2km/h;复压紧接在初压后进行,应采用重型轮胎压路机,碾压4~5遍,速度为3.5~4.5km/h;终压采用双钢轮压路机,碾压2遍,速度为2.5~3.5km/h。碾压时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发裂。
SMA断级配沥青混合料不采用胶轮碾压,一般配备4-5台12-14t的双钢轮进行碾压,经典的碾压组合方案:1台双钢轮初压2遍(第一遍前静后振,第二遍前振后振)、2台双钢轮复压4遍(每台各两遍,均振压),1台双钢轮终压收光1-2遍(无轮迹印即可)。使用改性沥青的,各个环节的温度均要比普通沥青要高,同时改性沥青温度散失要更快,因此摊铺速度控制在2-2.5m/min,双钢轮碾压速度不超过6Km/h。
沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,现场应有专人负责对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。碾压应在混合料较高温度下进行最为有利,一般初压不低于120°C,复压不低于90°C,终压完成时不低于70°C。温度越高越容易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,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。
2.4 处理好接缝
从平整度控制的角度讲,路面施工中应尽量减少摊铺停机的现象,减少横向接缝,同时要认真处理好横向接缝,可大幅度提高路面的平整度。
横向接缝采用平接缝。用三米直尺沿纵向位置,在摊铺段端部的直尺呈悬臂状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除;继续摊铺时,应将摊铺层锯切时留下的灰浆擦洗干净,涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺;碾压时用钢筒式压路机进行横向压实,从先铺路面上跨缝逐渐移向新铺面层。
采用两台摊铺机成梯队联合摊铺方式的纵向接缝,应采用斜接缝。在前部已摊铺混合料部分留下10~20cm宽暂不碾压作为后高程基准面,并有5~10cm左右的摊铺层重叠,以热接缝形式在最后作跨接缝碾压以消缝迹。上下层纵缝应错开15cm以上。
2.5 其他措施
在沥青摊铺机前要设置专人观察路面的平整度,并负责清除掉“滑靴”前的混合料及摊铺机履带下的混合料;为改进构造物伸缩缝与沥青路面衔接部位的牢固性平整度,应该先摊铺沥青混凝土面层,再做构造物的伸缩缝。
为了防止汽车载荷作用造成的平整度破坏,应该严格控制开放交通的时间,热拌沥青混合料路面等摊铺层完全自然冷却,混合料表面温度低于50℃后,再开放交通。
[1]陈平新,李德恩.沥青路面平整度影响因素分析及工程措施[J].山东交通学院学报,1999(04).
[2]李送军,罗缵锦.影响沥青路面平整度的原因分析及防治措施[J].湖南交通科技,2002(01).