浅谈山区高速公路沥青路面施工平整度控制

2017-06-21史玉林

中华建设科技 2017年4期

关键词：山区高速公路沥青路面

【摘要】依托十天高速安康东白河段路面工程项目，阐述山区高速公路影响施工平整度主要因素，并对各种环节下平整度的控制进行了系统分析，结果表明：控制平整度须对下承层处理、配合比设计、摊铺、碾压及接缝处理等环节严加控制。

【关键词】山区高速公路；沥青路面；平整度控制

Discussion on Construction Smoothness Control of Asphalt Pavement of Expressway in Mountain Area

Shi Yu-lin

（China Railway 18 Bureau Group LimitedTangguTianjing300451）

【Abstract】Taking the asphalt concrete pavement construction of section in White river Contract，East Ankang ，Expressway Shiyan - Tianshui Pass ， this paper discusses the impact factors that affect the flatness of asphalt pavement construction in Mountainous Highway ， and systemic analyze the various links in smoothness of asphalt pavement construction measures . The results showed that proper control of pavement evenness control by substrate process 、mixture ratio design 、spreading 、compaction and joint treatment etc.

【Key words】Ountain expressway；Asphalt pavement；Flatness control

1. 前言

当今社会，随着经济的迅速发展也带动了高速公路建设事业的不断突破发展，同时对高速公路行车的安全性、舒适性的要求也越来越高，高速公路的使用性能的好坏，同和谐绿色的设计理念、路面表面的平整度对车的震动特性和人对震动的反应等因素有关。从路面状况的角度看，影响路面行驶质量的主要因素是路面平整度。不平整的路面将增大行车阻力，使车辆产生附加振动作用，会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度和交通安全等多方面都产生负面的影响，不平整的路面还会积滞雨水，加速路面破坏。因此如何控制沥青砼路面的平整度是施工应注意的关键问题。

2. 施工阶段影响平整度的主要因素

施工阶段影响平整度的主要因素有以下5点：（1）下承层平整度不好沥青面层平整度的传递影响；（2）沥青混合料的影响；（3）摊铺作业的影响；（4）碾压作业的影响；（5）接缝处理。

3. 沥青路面施工控制措施

3.1下承层的控制。

（1）基层平整度差对路面平整度有着重要影响。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，若基层不平，即使面层摊铺平整，压实后也会因虚铺厚度不同，产生路面不平整。对于沥青路面，因基层顶面的平整度允许偏差为8mm，当用沥青摊铺机作业时，尽管沥青混合料表面是摊平了，但该处因多出8mm的松厚，压实后仍将出现低洼。由于水稳结构层自身厚度较厚，松鋪系数影响大，本项目首先确定固定的碎石料源，多次对松铺系数进行测量演算，然后按照确定后的松铺系数、设计标高进行控制。水稳基层施工具体方法是：采用两台摊铺机，按摊铺机宽度与传感器间距，一般在直线段每10m左右各设一根桩，在曲线上为5米，先测量左右各对应桩号的高程，再复测下承层标高，安装钢钎支架，架设钢丝绳并根据标高值、铺筑厚度、松铺系数等调整钢丝绳的设计高度，作为纵坡和横坡基线。两侧挂钢丝绳（拉力不小于1000N、直径3mm），中间一道架设铝合金导梁的标高控制方法摊铺。通过上述措施就是为了用设计标高控制下面层的平整度及摊铺厚度，使整个面层下承层达到一个较理想的效果。

（2）对桥梁结构物，顶面高程偏差不大，但平整度不好或局部有凸凹不平造成局部积水，降雨渗入桥面铺装层内又不能自由排出，也是诱发沥青面层早期破坏的主要因素，本项目采取轻度的铣刨找平处理（以不损伤结构物顶面铺装层实体质量为度），又订做了一批特制的加长钻头和钻机，投入人力、物力在桥面积水区进行钻孔，彻底解决层间水的排放，从源头上消除隐患，防止沥青面层早期破坏影响路面平整度（如图1所示）。

（3）部分结构物尾端高程与台后搭板或复合式路面（含隧道进出口处）不能顺接，又不能通过铣刨进行修理的，按照结构物顶面实际高程向两侧台背段进行调坡（即纵向调整），每端台背调坡长度不小于50米，使结构物两端纵坡顺适，调坡采用中面层混合料及施工要求控制。以确保沥青面层的厚度及平整度。

3.2配合比设计阶段控制。

（1）沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量及工程造价关系密切，而作为路面两个使用性能之一的路面平整度自然与混合料配合比有着直接的关联。

（2）沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度相匹配。对热拌热铺密级配沥青混合料，沥青面层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5～3倍，以减少离析，便于压实。所以在原材料选择上应做到：有较高的强度、耐磨耗，具有良好颗粒形状的硬质石料，选用粘度高，针入度较小，软化点高和含蜡量低的沥青，并能满足施工现场的实际情况。因此在施工时必须严格控制粉胶比和集料的规格及油石比，油石比过大，容易泛油需清除油斑，出现局部平整度不好，油石比过小，容易松散，影响质量。

3.3摊铺机械及温度的控制。

（1）温度控制是从出厂开始到摊铺的每一车沥青必须检测温度，寒冷季节遇大风降温，不能保证迅速压实时不得铺筑沥青混合料，热拌沥青混合料的最低摊铺温度根据铺筑厚度层厚度、气温、风速及下卧层表面温度等情况具体分析，如在气温低于10℃时不允许进行沥青摊铺施工，气温在10～15℃，下卧层厚度（50～80）mm，改性沥青最低摊铺温度为155℃，每天施工开始阶段宜采用较高温度的混合料。在摊铺的过程中从摊铺前、摊铺后、初压、复压到终压都随时记录沥青温度变化，一旦发现温度过高或过低都要立即铲除重铺。因为温度相对较高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。本标段施工中采取了以下几项措施以减少温度离析保证路面的平整度，a、沥青混凝土运输车辆全部采用棉被并四周增加锌铁皮包裹，卸料过程中不揭帆布；b、铺筑中下面层时，在行车带与超车带碾压区增设37T胶轮压路机，提高压实度以保证平整度；c、在摊铺工程中摊铺机尽可能少收料斗的次数，在施工结束时一次性收斗并切除接头影响平整度的沥青混合料。

（2）二是摊铺前，如果熨平板加热不均匀，摊铺时会造成温度较高的混合料与温度较低的熨平板粘结，使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞等不规则的凹凸不平，从而影响整个公路的平整度。因此，摊铺机开工前熨平板温度必须提前30分钟预热到130℃以上。摊铺前还应认真检查熨平板的平直度，若有正拱或反拱现象，则必须调整撑拉熨平板的拉杆长度，使熨平板下表面同属一坡度，以确保路面横向平整度。

（3）施工机械如压路机每次摊铺前必须经过检查，压路机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、压力相等。否则轮胎软硬不一，在碾压过程中会形成轮迹，使沥青面层横向平整度超标。钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料粘轮，轮胎压路机应有专人负责用 1：3的油水混合液喷洒轮胎表面（严禁刷柴油），防止碾压时将沥青混合料粘起造成路面不平整。

3.4摊铺工艺的控制。

（1）首先，要保证摊铺机连续、均匀、不间断作业。若在低温季节施工，如供料不及时，摊铺机待料时间过长，混合料温度下降会引起局部不平整，而且自动找平系统在每次启动后，需行驶5～8m后才能恢复正常，因此切忌摊铺机中途停机。加强拌和站管理，保证连续供料，运行中途不停机加油，采用操作手轮换休息等办法，做到每天早晨开机，晚上收工关机，中途力争不停机，以确保路面摊铺作业连续不间断。

（2）在控制标高较好的下承层，面层铺筑采用摊铺层前后保持相同高差的摊铺厚度控制方式，即移动自动找平基准梁装置。装在摊铺机两侧，并有伸缩的雪橇板，能上下自由伸缩，因而可消除基层和摊铺层表面不平整，使基准装置的中部在摊铺机上自动调节摊铺厚度装置相互作用，使摊铺层达到设计的标高和要求的摊铺厚度，并确保摊铺层的平整度。为了保证沥青混合料在摊铺后尽可能减少离析现象，摊铺作业采用2台同型号的沥青摊铺机联机梯队作业，相邻两幅之间的重叠宽度5～10cm，相邻2台摊铺机相距5～8m。

（3）摊铺过程中，摊铺机前等待卸料的运输车需配合摊铺机缓慢、均匀、连续不间断的行走，以免停机，起步产生凹凸现象。摊铺机螺旋送料器应不停的运转，保持有不小于2/3的混合料，摊铺机工作死角处有人工找补。

在摊铺工程中，任何小的细节都不能放过。首先，在自卸车装料时严格防止混合料产生离析，自卸车按规定的次数、装车方式进行移动，摊铺时达到表面均匀一致，无离析带和离析块，具有高标准的平整度。其次，摊铺机应均匀、连续、不间断的摊铺。在施工时变换速度、中途停顿等都是造成平整度不好的主要原因。为保证连续、均匀摊铺，保持摊铺机前总有2～3辆以上运料车等候。而且自卸车司机都熟悉整个操作过程，从倒车与摊铺机相接、起斗、放斗、提车等各环节熟而准确，节省时间保持连续摊铺。另外，必须防止料车碰撞摊铺机，因为每碰撞一次就容易在新铺的路面上起一道波浪。为保证摊铺机摊铺初始压实度，摊铺速度控制1.5～2m/min，每台摊铺机安装限速器，有效的保证了沥青面层的施工平整度。

3.5碾压工艺的控制。

沥青混合料碾压按初压、复压、终压三阶段进行，如70号沥青混合料摊铺温度正常施工时不低于135℃ ，低温施工时不低于150℃ ，开始碾压的混合料内部温度正常不低于130℃，低温施工时不低于145℃，碾压终了的表面温度钢轮压路机不低于90℃ ，开放交通的路表温度不高于50℃。压路机应以慢而均匀的速度碾压，不得在新铺的混合料上掉头、刹车、转弯，碾压时主动轮在前，从动轮在后，压路机不得随意停顿。初压采用双钢轮压路机压实，复压采用重型胶轮压路机与双钢轮压路机紧跟混合碾压，终压采用双钢轮压路机静压。初始压实是使粗骨料快速达到平衡稳定的状态，防止复压时产生振动推移。桥面沥青摊铺区别于一般的沥青路面施工，因桥梁自身结构是弹性的，较理想的碾压状态是高效压实的同时，产生很低的振动影响。为此，本项目在桥梁沥青面层施工时复压采用2台37T胶轮压路机与3台悍马振荡压路机进行碾压。

3.6施工缝、桥头搭板的处理。

（1）纵向施工缝：采用两台摊铺机成梯队摊铺方式施工时，纵向接缝采作斜接缝。在前部已攤铺混合料部分留下10～20cm宽暂不碾压，做为后高程基准面，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。如果两台摊铺机相隔距离较近，可做一次碾压。

（2）横向施工缝：在已成形的沥青层端部，先用6m直尺检查，将平整度超过3mm的部分切去，挖除干净，并将切面上的污染物用水洗刷干净，再涂以粘层沥青，基本干后，摊铺机再就位。在熨平板开始预热前，量出接缝处沥青层的实际厚度，根据松铺系数算出松铺厚度，熨平板应预热130℃，使接缝处原路面的温度在65℃以上。开始铺筑的速度要慢，一般为1m/min。碾压开始前，将原路面上的沥青混合料清除干净，接缝处保持线条顺直，固定1台振动压路机处理接缝，路面中间部分采用横向45°碾压，两侧采用纵向碾压。横压时钢轮大部分压在原路面上，逐渐移向新铺路面，前后约5～6遍；纵压时应使压路机的后轮超出接缝3～6m。先振压2遍，再静压2～3遍，满足压实度、平整度符合要求。

（3）桥头、涵洞两端引起的跳车现象，是沥青路面平整度控制的难点，要对其进行彻底治理，首先地基加固处理，为消除桥台和台后填方段的沉降不一致，需对地基进行加固处理，本标段填方结构物台背均采用浆砌片石或水稳进行硬化处理。其次桥头设置过渡段，即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板，可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段引至桥涵结构物上，确保了路面使用的平整度，车辆行驶就不至于产生跳车。

3.7养护和管理的控制。

道路建成投入运营后，因为养护的问题致使沥青路面平整度水平急剧下降，甚至引起路面结构破坏，缩短沥青路面的使用寿命。因此道路的养护和管理水平对沥青路面平整度也有一定的影响。为了控制路面的平整度，一是在每一次施工完成后，及时对路面进行养护，实行交通管制，必须在混合料表面温度低于50℃后，方可开放交通；二是应严格控制交通管制，特别是超载车辆的通行，会使路面过早的形成车辙，破坏路面的平整度；三是对会使路面污染的车辆严格限行，对边部排灌泄水设施勤于疏通引流。

4. 结论

通过本文研究，得出以下结论：

（1）为控制基层平整度，应采用设计标高控制下承层的平整度及摊铺厚度。

（2）在摊铺环节，应从摊铺机械、摊铺温度及工艺方面对平整度进行控制。

（3）在桥面施工时，应采用重型胶轮压路机与振荡压路机交叉进行碾压，以控制平整度。

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参考文献

[1]《公路工程沥青路面施工规范》（JTG F40-2004）.人民交通出版社出版.

[2]《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）.人民交通出版社出版.

[3]《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）.人民交通出版社出版.

[4]《高速公路标准化施工技术指南》SXGS陕西省高速公路建设集团发布.

[文章编号]1619-2737（2017）04-24-586