市政道路沥青路面平整度的施工技术应用与思考

何仕居

（中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361021）

沥青路面耐久性、整体稳定性等问题在目前的市政道路施工中普遍存在，对其研究的比较广泛；提高道路的平整性能，也是当前学者研究的方向，因为一旦道路平整性不合格，就会影响行驶的舒适度，更严重的还会影响车辆行驶安全问题，车辆磨损问题，路面养护问题等诸多问题，所以我们在市政道路的沥青路面施工中要进行质量控制，以提高路面的平整度，使其能符合要求。

1 路面平整度的概念

道路平整性主要是指道路表层诱使行进中汽车产生震动的高度改变（其纵向宽度起伏幅度的波长限制范围约为0.5～50 m）。也有用仪器设备加以测定的。而由于乘客对震动的感知与接受能力都具有主观性，因此通常通过工作小组打分的方式作出主观判断。

道路初期的平顺度，与技术（工艺和机械设备）、建筑施工品质管理、表面结构（如焊缝）和材质（如集料粒径）因素密切相关。但在实际使用阶段，由于机动车负荷的不断作用、周围环境周期改变的因素和道路龄期的增大，道路的平整度会由于不同道路病害的发生而逐步降低。当平整度降低至规定的年限时，道路便无法达到基本功能的要求，即需要进行相应的修复措施以恢复其功用。

2 造成路面不平整的原因

2.1 路基的不均匀沉降

地基的下沉可能有两种情形，一是地基自身的压力下沉；二是由于地基下部天然地基承载力不够，在地基自身的影响下引起沉降并向两侧挤压所引起的。地基的沉降主要是指由于路基填料选用不合理、回填方式不合理、土壤压实程度不够，或地基内产生了过湿的土壤夹层等原因，在荷载与水温综合影响下，而造成地基下陷。地基的沉降主要是指由于原天然地基中有大量软弱黏性土、泥沼以及不密实的松土等存在，承载能力极低，或者地基建设前期没有适当处理，在地基的自重影响下，地基突然倾斜并向两侧挤出，从而造成地基的沉降。

2.2 基础的不平整

基础的均匀性差对道路平顺度有很大负面影响。如果基础不均，就算表面摊铺工作均匀，压实后也会因虚铺厚薄差异，形成道路不均匀。对柏油路面来说，因基础顶面的平顺度最大允许误差约为10 mm，在使用沥青料摊铺机作业时，虽然沥青混料表层还是摊平了，但在该处却因多出10 mm的松厚，挤压后仍将产生地形低洼。对基础的不平整形成的直接负面影响因素一般是在施工环节中，基础混料原材料的品质管理，以及基础混料的拌和均匀、混料摊铺、沙坪、碾压施工，以及基础的焊接与调头部的管理均会直接负面影响到基础的平顺度。

2.3 沥青与混料配合比

目标配合比设计阶段，以ATB为例。

（1）确定各矿料的组成比例。从施工现场分别取不同规格的粗集料、细集料、矿粉等各类矿料进行筛分，用图解或计算机等方法计算各矿料的用量，使得符合要求，选取细、中、粗3种级配，确定各种矿料的用量，经过多次反复计算，使矿质混合料级配曲线应接近一条平滑的曲线。

（2）采用试验计算确定各种矿料组成和采用的油石比范围，一般取4个不同的油石比，按0.5%间隔变化，用实验室小型拌和机拌制沥青混合料，3种级配各制备4组马歇尔试件。测定试件的沥青饱和度、空隙率、稳定度和流值、密度、矿料间隙率，分别绘制各种级配的油石比与各项指标的关系曲线。集料级配的选择可按以下方法进行，测定松方密度（13.2 mm以上的集料），并计算各级配混合料中13.2 mm以上颗粒的密度，基本公式如下：

式中：Dca-粗集料捣实密度；A-粗集料+干捣容器重；B-干捣容器重；C-干捣容器体积。

式中：Dcm-混合料粗集料密度；Gmb-试件毛体积密度；dw-水的密度；AC-沥青用量；R-粗集料占集料的百分比。

式中：SSC-混合料中粗集料嵌挤状况的量度；Dcm-混合料粗集料密度；Dca-粗集料捣实密度。

要求SSC＞80%，表明粗集料达到了骨架结构，为了适当减少粗集料的用量，此标准也可适当降低。虽然在整个级配过程中都完成了大量的选材工作，但生产过程中，石料材质差异化较大，导致了集料粒度级配变化很大，也因此使沥青与混合材料的压实系数形成了较大的波动，进而影响了沥青路面耐久性和平整度等问题。

2.4 沥青混料施工时对道路平整度的影响

要保证摊铺机持续、匀速地摊铺，每台拌和机械的生产数量必须要与摊铺机数量相符，否则就得通过多个搅拌均匀机械共同提供物料，而在共同提供物料过程中，各台搅拌均匀机械地拌制温度也不能够一致，再加上粒材尺寸的大小不一样，使混料摊铺后局部的气温变化不同、碾压的温度和效果也变化很大，进而直接影响到了沥青混凝土道路的耐久性均匀度。如果搅拌均匀机械设备发生了意外状况，刚开炉或物料气温低，水分较大时，就会产生物料温不一致的现象；在筛分系统发生问题时，导致骨材级配比例发生了很大变动；有时也会产生白料质，使道路无法混料摊铺成形；由于气温过高导致沥青料老化，也无法提高沥青混料的摊铺品质；拌和力量过小，容易产生停工待料的情况，使接头处气温迅速下降，甚至产生温度落差，造成了一个个沟坎。

2.5 车辙

有学者提出了将25℃针入度与黏度（60℃或135℃）决定针入度-黏度指数来评价沥青的感温性。上个世纪90年代，有国外学者在沥青新标准中将沥青质量分为3级，这是国外第一次将沥青温度敏感性分为3级，温感性评价见表1。

表1 温感性评价

式中：P25-针入度（25℃，100 g，5 s）；η60-实测的60℃黏度/0.1 Pa·s；η135-实测的135℃黏度/mPa·s。

国外多种沥青品牌如韩国SK、路安特、壳牌、泰普克与国内沥青品牌如东海牌、中海的感温性能之间的差异进行分析与对比，结果如图1、图2所示。

图1 不同软化点的检测方法与PI值的关系

图2 不同品牌沥青的两种测定方法PI值的关系

不同温度区域内的沥青指标差异较大。在我国南北地域差异较大，选择沥青也是关键的一环，比如在南方宜选择硬质沥青。

2.6 施工设备以及施工技术影响

摊铺机、压路机以及运输车是沥青路面面层施工的主要配套施工设备，特别是摊铺机，它独特的构造特性和施工参数对道路平整度的影响较大。不同品牌的摊铺机机械施工参数也有较大差异，摊铺机摊铺方式、行驶速度、夯锤的振动级数、设备急停急启，以及与运输车的配合程度等均会导致面层的平整度受到影响。

2.7 碾压对沥青路面平整性的影响

如果摊铺是沥青道路施工的核心，那么沥青道路的碾压是核心最重要的保证，因此合理的碾压工序和适当的碾压方法是提高沥青路面平整度和压实度的关键手段。如果碾压操作不当，或者碾压遍数不够，会对沥青路面的施工质量造成严重影响，碾压遵循先慢后快、先轻后重、先边后中的原则。

3 市政道路沥青路面压实度的质量监控策略

3.1 填筑前原地面处理

作为整个路面施工过程中最为关键的内容之一，道路的施工质量需要得到高度重视，确保市政道路路面能够在后期使用的过程中经受雨季、冬季、汽车行驶荷载以及时间的验证。为切实保障市政道路工程的施工质量，相关施工部门应当做好路堤填筑施工，其中对于坡面地基以及原地基的处理更应当引起重视。

3.2 路堤填料

在进行路堤填料的过程中，一般情况下施工单位会选择使用砂砾、黏土，在应用黏土的过程中需要保障黏土的水分率以及塑性指数满足相关需求。其次，在进行施工的过程中尽量避免含有腐殖质、工业废渣、草皮、有机黏土以及动土等轻度较低的泥土。对于一些工程中塑性指数超过26并且液限超过50的土壤而言，则不需要进行地基回填。

3.3 填土路基压实

市政道路基础建设时，应当严格按照现有的《公路工程技术标准》或《城市道路工程施工质量检验标准》等有关标准的规定实施，并将通过测试路段条件来判断各种机械挤压各种填充物的最终含水率，合理的松垫厚薄和适当的碾压遍数，良好的机械配合与施工人员组织，并需要具有相应素质的施工人员队伍。

3.4 地下水处理

在进行施工的过程中，截留使道路稳定性产生影响的地表水可以切实保障市政道路工程长时间保持在平稳、坚固以及干燥的状态。通常情况下施工单位会将这些地表水向道路外侧进行排放，最大程度避免出现漫流、下渗以及聚积的情况发生。与此同时，在进行施工的过程中，一些带下水会对路基的稳定性产生严重的影响，则需要减少其水位差，对其进行疏干或者是拦截，切实保障工程的施工质量。

4 沥青路面面层施工工艺控制

4.1 摊铺

连续稳定的摊铺，是提高路面平整度最主要措施。根据现场道路的宽度需要，一般采用2台摊铺机一前一后，进行双机并联摊铺（加宽段除外，或3台摊铺机联合摊铺），摊铺机在开始受料前应在受料斗涂刷薄层隔离剂或防黏结剂，2台摊铺机前后错开10～20 m呈梯队方式同步摊铺，两幅之间应有30～60 mm宽度的搭接，并应避开车道轨迹带。前台摊铺机铺设时，中线标高可采用平衡梁控制，边线标高通过标高控制。

沥青混合料的摊铺温度不宜低于145℃，冬季施工，摊铺温度适当提高。摊铺机在摊铺过程中，须连续不间断地、缓慢、均匀摊铺，除特殊情况外不得随意改变速度或中途停顿，以提高沥青路面的平整度、减少沥青混合料的离析。摊铺速度宜控制在5 m/min的范围内匀速摊铺。摊铺机螺旋送料器的转动速度与摊铺速度应保持均衡。为了减少混合料的离析，两侧应保持不低于螺旋布料器高度2/3的混合料。

摊铺过程中，随时检查松铺厚度、宽度、平整度、温度及横坡，对不合格之处应及时进行调整。摊铺过程中，沥青混合料不宜人工反复修整，易造成表面离析。对厚度不同、外形不规则及摊铺机或者其他设备无法施工的地方，需经现场监理工程师或业主的同意后采用人工铺筑混合料。采用人工铺筑混合料时，需仔细进行，且保证整齐、密实。

4.2 碾压

应选择合理的压路机组合方式及碾压步骤是保障沥青混凝土施工质量的重要环节。初压应在混合料温度较高下进行，但必须是不推移、无裂缝。初压采用钢轮压路机，以确保面层横向、纵向平整度及施工质量。钢轮压路机振动应结合实际情况，以避免对集料产生损伤，如石灰岩应减弱振幅，采用胶轮压路机压实。钢轮碾压时，应均匀缓慢压，压路机的适宜碾压速度初压、复压、终压而变化。

在碾压过程中，有时候由于混合料的不均匀堆积，影响路面平整度，在碾压时应将驱动轮朝与摊铺机方向保持一致。

各种压路机类型及碾压速度见表2。

表2 各种压路机类型及碾压速度 单位：km／h

对于粗型密级配沥青混合料，采用双钢轮振动压路机进行复压，层厚较薄时宜采用高频低幅，以防止集料振碎。振动压路机应遵循八字原则，紧跟、慢压、高频、低幅。相邻碾压带应重叠，宽度不宜少于钢轮压路机轮宽的1／3。振动压路机折返时禁止未停止振动，就开始折返。碾压过程中应保持清洁，沾轮等现象应立即处理。沥青路面表面温度低于50℃后方可开放交通。

5 施工接缝的处理

沥青道路接缝处理的好坏，往往会影响到沥青道路平整度，如果处理不好，在接缝处形成跳点，影响行驶舒适性。

沥青路面的施工应连接平顺、紧密、不得产生明显的接缝错台。上下层的横向接缝不得重叠，并且错开不少于1 m。摊铺时采用梯队作业的纵缝应采用热接缝，两台摊铺机搭接宽度约10～30 cm，碾压时跨缝碾压，以消除缝迹。

特殊原因产生冷接缝（纵向）时，应采用切割机切齐，并清理干净后涂刷乳化沥青，铺施工时，待接缝处软化后，先横向跨缝碾压，再纵向碾压成为一体，连接平顺。

6 施工注意事项

（1）沥青混合料摊铺施工时，应保持连续、均匀、不间断的摊铺。（2）沥青混合料的摊铺及碾压要协调一致，在碾压的过程中，应采用同品牌同型号的压路机并列成梯队压实。（3）振动压路机压实时，轮迹重叠宽度宜为钢轮的1/3；脚轮压路机碾压时，轮迹重叠宽度应满足要求。（4）沥青道路未冷却时，压路机不得在路段上转向、制动或停留，以免影响道路的平整度。（5）严禁将柴油、废机油或其他杂质滴落在路面上。（6）应采用小型压路机将边角沥青混合料压实。（7）不得修补表皮或薄皮贴补。（8）沥青施工完成后封闭交通，沥青道路冷却到50℃以下时，任何车辆严禁通行，沥青混合料的摊铺避免在雨天进行。沥青路面施工如图3所示。

图3 沥青路面施工

7 结束语

作为判断市政道路施工质量高低的重要指标之一，道理的平整度在整个施工过程中有着十分重要的作用和价值，其能够对市政工程的舒适度以及使用寿命产生直接的影响，若道路的平整度出现问题，则车辆在路面行驶的过程中必然会受到严重的阻力，影响汽车的附加震动。在进行施工的过程中，要逐步提升建筑工程的施工水平，将重点放在道路平整度方面，真正将其作为评价建筑施工技术水平以及质量的重要指标。