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路面平整度控制技术在道路施工中的应用

2021-03-24申行

科学与生活 2021年29期
关键词:集料平整度摊铺

申行

摘要:随着我国国民经济水平的显著提升以及交通网络建设的日益完善,道路通行量明显增加,行车速度与道路负荷也大幅度提高,对道路路面使用性能提出了更高的要求。路面平整度作为衡量道路使用性能的关键性指标之一,直接影响着行车体验及行车稳定性,因此,需要在道路工程施工中强化路面平整度控制。但路面平整度影响因素较为复杂,应从路面平整度不足的根源出发采取切实可行、安全有效的技术措施,在提升路面平整度的同时保证道路工程整体建设质量。

关键词:路面平整;道路施工

1 道路施工中路面平整度的影响因素分析

1.1 路基与基层对路面平整度的影响

路基是整个道路结构的基础,路基不均匀沉降、压实度不足、内部排水系统不完善等都会导致路基不平整,并最终通过道路各个结构层反映至路面表层。除此之外,如果基层表面凹凸不平部位较多,在对上部面层进行摊铺时会导致各个部位虚铺厚度出现明显偏差,碾压施工后便会出现路面平整度不达标问题[1]。

1.2 施工材料质量对路面平整度的影响

在不考虑路基与基层对路面平整度影响的前提下,路面施工材料的质量将在很大程度上影响其平整度,主要体现在2个方面:

1)集料的质量。路面施工对集料消耗量巨大,为保证施工进度可能会从多个厂家购买集料,但是,各厂家的生产水平参差不齐,极有可能导致集料质量差异性较大。再加上施工过程中若对集料入斗初始级配、压碎值等的要求不够严格,可能会在摊铺中出现空洞、拉痕等不平整问题。

2)材料配合比。除了应满足道路等级及路面强度要求,还需要适当添加外加剂,如果材料的油石比设计不合理,会导致路面出现车辙、臃包等质量缺陷。

1.3 材料拌和质量对路面平整度的影响

材料拌和质量对路面平整度的影响主要体现在2个方面:(1)拌和设备参数设置不当。例如,筛分系统参数设置不合理可能会导致级配离析问题;设备开启初期温度较低,材料混合不均匀,不仅会加大拌和难度,还会导致后续摊铺凹凸不平问题。(2)拌和温度不科学。若拌和温度过低,会导致材料出现含水量过高的问题,进而影响后续摊铺作业,不利于控制路面平整度;若拌和温度过高,则材料容易老化,缩短路面使用寿命,在车辆荷载下会导致路面出现塌陷、车辙等问题。

1.4 材料摊铺对路面平整度的影响

材料摊铺对路面平整度的影响体现在2个方面:(1)摊铺机械功能性参数。在摊铺作业中,如果摊铺机械在运行过程中出现水平阻力或垂直阻力大小變化情况,会导致熨平板位置发生波动,造成摊铺厚度不均匀问题。(2)摊铺施工工艺。施工中可能因基准线控制不当、摊铺速度不合理、摊铺机操作不科学而导致摊铺面出现拉毛、小坑洞、深槽等凹凸不平情况,对路面平整度产生不利影响。

2 路面平整度控制技术在道路施工中的应用

2.1 路基施工阶段

路基质量直接影响道路整体平整度,因此,应高度重视路基施工阶段平整度的控制。具体内容如下:

1)路基填筑可采用换填施工法。采用挖掘机挖除路基用地范围内厚30 cm的土层,分层填入厚度不低于30 cm的优质土壤,碾压成型后保证压实度符合设计标准,从源头上控制路面平整度。

2)选择强度高、水稳性佳的路基填料,如细沙质粉土、轻粉质黏土等。若路基填料液限超过50%、塑性指数超过26,则需要对其进行性质改良处理,如翻晒、添加石灰等稳定剂。路基填料检验合格后方可进行后续填筑作业[2]。

3)为切实保证路基填筑质量,可先在试验段确定最佳材料级配、配合比及机械设备组合形式。

4)在路基施工中要切实做好排水作业。可以采取排水沟、截水沟、急流槽等工程措施拦截对路基稳定性产生较大威胁的地面水流;还可以设置管道、沟渠等构建完整的路基排水体系,避免地下水破坏路基材料而导致其出现不均匀沉降问题,进而提升路面平整度。

2.2 基层施工阶段

在底层施工中,需要设置平整目标,应采取横向与纵向多次放样的方式确定最佳摊铺厚度。在整平阶段,需要使碾压后的底层标高符合设计方案中对标高的要求。在基层施工中还应把握以下平整度控制技术要点:(1)为保证基层连续摊铺,应当采用分别筛料、集中拌料及存储的材料拌和施工工艺,最大程度上保证材料级配与稳定性,尤其要重视控制材料含水量;(2)尽量选择具备自动找平功能的摊铺机,若条件有限,所选择的非自动找平摊铺机械应当具备功率充足、夯实性能良好特点,并保证虚铺厚度达到25 cm以上;(3)当基层设计厚度超过30 cm时,可分2层进行摊铺作业,施工前精准测量标高基准线,确保摊铺宽度在6~8 m范围内,保证摊铺均匀程度。

2.3 材料选择阶段

材料选择中,应从以下方面进行平整度控制:(1)根据道路等级、受力特点、路面类型、道路交通量、周边气候条件及季节特征等,严格按照国家相关规定并结合工程经验对各类路面材料进行筛选、试验,保证路面材料黏滞度、软化点及延伸度符合设计标准并满足施工需求;(2)根据实际施工情况对路面材料配合比进行优化。具体方法为,通过水洗法初步确定路面材料配合比;通过马歇尔试验确定路面材料主要材料用量;通过现场试验检查试拌材料是否满足施工要求。

2.4 拌和运输阶段

材料拌和施工阶段路面平整度控制应注意以下几个方面:(1)根据设计沥青黏度、和易性确定拌和温度。通常情况下,50号沥青加热温度以160~170℃为宜;若采用间歇式拌和机,应保证集料温度高于沥青加热温度10~30℃;若采用连续式拌和机,应保证集料加热温度高于沥青加热温度5~10℃。(2)确定材料拌和时间时,需要根据经验确定初始干拌与湿拌时间。试拌完成后,需要对混合料的性能、质量进行检验,如果检验合格,可在实际拌和中适当延长拌和时间3~5 s;若检验不合格,则需要调整拌和时间再次进行试拌、检验[3]。(3)在材料拌和施工中,应时刻关注材料混合情况,并检查筛分板,如果筛分板出现超负荷现象,需立即停止拌和并调整生产速率,避免粒料进入热仓加大混合料粗粒径含量。同时,应检查骨料含水量,若其含水量超过7%,则不予使用。(4)混合料运输过程中要严格控制车速,避免紧急转弯、制动,尽量提升运输效率,避免混合材料出现离析等问题。

2.5 摊铺施工阶段

在摊铺施工前,需要检查摊铺机械构件、部件安装是否正确,机械是否可以正常启动等。同时,应根据摊铺施工要求合理设置螺旋布料器、松铺系数、摊铺速度等参数,并根据面层厚度确定摊铺机械振动参数。如果面层较薄,需要选用小振幅振动参数。

为找准摊铺基准标高,建议采用路面两侧弦线法:(1)在路面两侧设置支撑横杆,支撑横杆距离以5~10 m为宜。将施加800 N拉力的高强度钢绞线安装在对应横杆上。(2)高强度钢绞线初始安装高度需超过设计标高1 mm,在实际施工中借助水准仪对钢绞线的高度进行调整。(3)施工中尽量保持摊铺机械熨平板边缘靠近基准线,可大幅度提升摊铺厚度的精准性。

3 结语

道路施工中路面平整度影响因素十分复杂,不仅与路面材料、路面摊铺及碾压施工工艺相关,还与路基、基层施工具有密切关系。因此,在应用路面平整度控制技术时,应当从路基填筑与基层施工入手,从源头上解决路基基层问题对路面平整度的不利影响。同时,还应注重路面施工中材料级配与配合比、摊铺与碾压施工中温度、速度控制,并加强对于接缝的处理工作,从整体上提高路面平整度。

参考文献

[1]黄庆财.福州滨海新城市政道路沥青路面平整度质量控制研究[J].福建建设科技,2021(2):67-69.

[2]李改,刘虎,吴鑫宇.平整度检测技术在市政道路工程的应用现状[J].四川水泥,2021(3):212-213.

[3]姚征兵.浅析沥青混凝土路面平整度影响因素及控制措施[J].四川建材,2021,47(1):163-165.

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