基于因素累积效应对路面平整度施工质量控制分析

2020-01-07傅丽贞

福建交通科技 2019年6期

傅丽贞

(大成工程建设集团有限公司，厦门 361008)

1 前言

“三纵八横三环三十三联” 高速路网是福建省委、省政府绘制的海西高速公路网的规划蓝图。漳永高速公路作为蓝图中重要的区域联络线，南北向穿过龙岩市、漳州市及三明市境内，是闽中西部及江西、湖南等内陆地区通往厦门、漳州沿海港口的快速通道，将成为龙岩等贫困山区连接厦漳泉沿海港口和拓展内陆地区的致富快速路。

笔者以漳永高速公路漳州华安(玉兰)至新圩段及漳州华安段路基路面施工为依托，对路面平整度的施工控制进行技术总结。

随着中国经济的蓬勃发展，高速公路的车流量逐年增加，速度标准不断升级，对公路行驶的安全性、舒适性也提出更高要求。路面平整度指数是反映公路施工质量和路用性能最直观的评价指标。路面平整度指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值[1]。

施工技术是影响沥青路面施工质量的重要因素之一。加之，山区高速高速具有地形高差起伏、平面曲线较多、大纵坡路段多、横断面填挖变化大、桥梁路段多等特点，沥青路面的平整度控制更为困难。在施工质量控制方面需要更多的关注。

2 影响路面平整度的主要因素

2.1 路面平整度的累积效应

路基是路面结构的基础。路基的作用是承接路面传来的荷载，是主要的承重层，是整个道路结构的骨架，具有整体稳定性和防止道路变形的作用。路面平整度不仅跟路面结构层的施工有关，更与路基各结构层的施工质量有很大的关系。

据笔者观察，山区路基的路基填筑施工质量难以控制主要有以下几个原因：

(1)土石路基的工后沉降

填方路基优先选用级配较好的砾类土和砂类土，这些填筑材料在福建山区都非常匮乏，一般采用挖方、隧道的岩石作为水泥稳定碎石基层的粗填料。路基填筑后由粗颗粒的破碎效应和细颗粒的移动填充效应引起的流变效应是工后不均匀沉降的主要原因[2]，从而影响沥青面层的平整度。

(2)填挖交界面处理不到位

山区高速公路受地形等因素制约，高填方、高挖方、半填半挖、陡坡路段等横断面变化较大。在填挖交界处，路基的横向刚度不同，导致填筑路基的沉降大于挖方路基，从而导致道路横向的不均匀沉降，影响沥青面层的平整度。

(3)土的含水量控制不到位

路基压实度是否满足要求，很大程度取决于现场压实土的含水量。土在最优含水量的时候，一定的压实能量能够使土最容易被压实，获得较好的现场压实度。现场往往因为山区天气变化无常以及现场工期较紧的原因，在未达到最优含水量就进行碾压施工，造成路基压实度不足，导致路基土产生不均匀沉降，进而影响沥青面层的平整度。

2.2 路面铺筑机械及其施工工艺

摊铺机是沥青路面面层施工的主要机械设备，它的性能和操作对路面摊铺质量影响很大。目前采用的摊铺机械，一般路面标高的控制是依靠仪表自动找平装置来实现，对施工质量有很大的提高，但是，在摊铺前应对仪表进行试验校准，保证仪器正常运转，才能开始施工。

摊铺机的熨平板是路面摊铺的重要环节，如果摊铺机在施工时熨平板加热不够或者受热不均匀，冷热混合料的混合会造成路面的坑洞、深槽、松散和局部开裂，从而影响沥青面层的平整度。

摊铺机械的运用及操作也是影响沥青路面平整度的重要条件。摊铺机械由动力系统、行走系统和输分料系统等部分组成，路面的给料、输料、分料、前进、摊铺和初步压实等需要一气呵成，需要保障摊铺机械连续、均匀不间断作业，因此，需要较高的技术操作水平。

图1 路面摊铺和压实作业

2.3 桥涵构造物与路基过渡段的压实质量

山区高速公路桥梁、涵洞等占比较多，存在大量的路基过渡段。桥涵的台背填土工作面较狭窄，压实机械不易施工，加之台背填料与桥涵结构的刚度相差过大，台后跳车现象会更加凸显。造成路面平整度的不足，对行车舒适度造成不利影响。

2.4 沥青混合料质量控制

沥青路面的施工质量，也与混合料的材料质量、混合料的配合比以及混合料的拌和质量有关。由于山区高速路线较长，运输条件不变，不可避免需要几家料场供给材料，由于各个料场的设备型号、生产能力、管理水平各不相同，其生产的混合料材料规格也不尽相同。质量低劣的矿料，抗压强度较差，极易被压碎，造成路面凹陷、坑槽等病害，降低路面的平整度。其次，沥青混合料配合比设计对路面平整性影响很大，沥青面层集料粒径宜上细下粗，并与压实层的厚度相匹配，还要严格控制粉胶比和油石比[3]。

3 平整度施工质量控制方法

综上所述，影响沥青路面平整度性能的因素很多，填筑材料、区位环境、施工机械、技术人员都可能对平整度的施工质量造成影响。我们应制定有效的防控策略，从材料进场、施工装备选择、施工质量监控等环节严格执行标准和规范，把控各个环节的施工质量，避免影响平整度的效应累加。

3.1 提高路面基层平整性

路基是路面的基础，路基层的施工质量是路面平整度合格的必要条件。路基施工应该摒弃以往“基层不平面层调，下层不平上层找”的错误观念。

(1)做好表层清表工作，采用机械结合人工挖掘将路基范围内至少30cm 的深度范围的耕植土、腐殖土清除。

(2)控制原料进场及存放，试验控制混合料配比。不同料场生成的同规格料石其级配组成差异很大，在施工时，应减少供料厂家，分路段选择集料料场，防止不同厂料的集料混用。粒径筛选满足设计和规范要求，分类存放。工地试验室根据不同的设计配合比，进行一系列击实试验，确定原材料使材料能获得最大密实状态的含水量，也即得到材料的最大干密度。

(3)因地制宜，根据路段特点采取不同的填筑方案。例如，半填半挖路段结合部分，应开挖成3%～5%的台阶，从下到上分层填筑压实。

3.2 采用先进的沥青面层摊铺碾压工艺质量

温度、厚度、速度都能影响沥青面层的摊铺碾压质量。施工采用装有自动找平装置和电加热的摊铺机，前者可以自动控制摊铺厚度，后者的温度加热比较均匀。选择熟练的摊铺机操作员，并进行岗前培训，提高质量控制意识。摊铺速度不宜过快，确保摊铺施工缓慢、均匀、连续不间断。

采用组合式碾压方式进行碾压施工。组合式碾压先采用胶轮压路机对混合料进行第一次碾压，利用胶轮轮胎的揉搓作用，能够对沥青混合料的颗粒进行位置微调，分布更加均匀，从而减少铺装层的残余变形。然后采用振压式压路机的振动效应，减小颗粒间的内摩擦力，在重力和碾压力共同作用下，混合料更易密实。实践证明，胶轮压路机和振压压路机交替使用，组合式碾压，比采用单独的碾压方式效果要好得多。

本项目选取了部分试验路段对不同的碾压方式的平整度进行了对比，结构如图2 至图5 所示。