市政道路工程沥青路面平整度设计方案
2022-05-25管文中张明陈定辉
管文中 张明 陈定辉
一、市政道路沥青路面平整度概述
路面平整度的变化可划分为三大阶段:(1)使用初期,此时包含施工水平、材料的质量、路面结构在内的多项因素均会对平整度造成影响,总体来看以主观因素居多;(2)使用中期,外部环境成为主要的影响因素,包含温度、湿度、日晒、行车荷载等,在多重因素的共同作用下,路面的平整度下降;(3)使用末期,较之于前述阶段,此时路面的平整度有更为明显的下降,甚至无法满足车辆安全通行的要求。
二、市政道路工程沥青路面平整度的关键影响因素
1.路基不均匀沉降原因分析
(1)工程施工中,新旧道路的衔接不合理。例如,新旧路基的接合部位未得到有效的处理,此时会对路基的平整性、稳定性造成影响,可见该处有不均匀沉降现象。
(2)市政道路施工中,未根据实际施工条件合理适配压实机械设备,经过碾压施工后,实际碾压效果并不能满足要求,存在压实度不足、平整性不足等问题,此时路基土偏软化,随着时间的延长,可见路基发生不均匀沉降。
(3)市政道路施工易受到雨水以及地下水的影响,而部分工程项目未适配高效的排水系统,在水侵蚀作用下,路基有变形的迹象,出现了不同程度的不均匀沉降。
2.基层施工质量影响因素
(1)基层施工时未精准控制基层顶面的标高,导致部分路段的地基有一定程度的坡度倾斜现象。随着工程建设进程的推进,进入路面施工环节时,需要安排找平,而此时则容易由于方法不合理、控制不到位而出现沥青路面平整度下降的情况。
(2)摊铺施工期间,基层混合料发生离析,但该部分不满足质量要求的材料仍被投入使用,此时必然会影响沥青路面的平整度。
(3)基层建设成型后,并未依据规范加铺封层,而是直接开放交通,此时受外部车辆荷载的作用,基层路面有松散、挖槽问题,此时必然会影响路面的平整度。
3.机械设备的性能及施工工艺
路面铺筑环节,施工机械的性能以及施工方法均会影响成型路面的平整度。在路面摊铺施工环节,主要采用的是摊铺机,其运行稳定性至关重要,若有故障,将直接影响沥青路面的平整度。从施工工艺的角度来看,若路面铺筑方法不合理,则会导致路面产生不同程度的波浪状,此时也将降低路面的平整度。摊铺机结构图如图1所示。
图1 摊铺机结构图
三、市政道路工程沥青路面平整度的设计
1.结构的标高与平整度的控制
从结构影响关系的角度来看,路基顶层、底基层、基层及联结层的平整状态均会影响到面层的平整性,因此需要合理施工各结构层。在实际施工中,需要加强对标高、平整度的检测与控制,并严格依据规范逐层检验,确保无误。经过检验后,若实测结果显示某结构层的质量不满足要求,不允许进入下一施工环节,而是需要安排检查、分析及处理,直至实测结果满足要求为止。在逐层把控的工作模式下,保证路面的平整度。
2.准确测量放样
基层通过质量检验后,根据设计图纸要求,组织沥青路面的测量放样工作,以中桩坐标及设计宽度为准,准确测放出中桩及边桩的位置,边线则用细粉线予以标记。按照5~10m的间距依次测量中桩及边桩两部分的高程,全面采集实测数据,计算基准线的挂线高度,作为摊铺的参照基准。考虑到钢丝可能会下垂的情况,在设置中桩时应尽可能减小间距,要求钢丝跨中的下垂量不大于1~3mm。而对于各标高放样点,其误差不可大于3mm,否则需调整。
3.加强对路基密实度和路床平整度的控制
路基填料的质量应达标,对于矿渣、钢渣等含量较高的地段,安排化学分析试验,依托于此方法确定填料的成分,而后采取有效的处理措施,以免因填料质量问题而导致路面成型后出现隆胀破坏现象。以分层施工方法为宜,逐层填筑、压实,在此期间加强对填方高度以及压实密实度的检测与控制,保证各项指标的合理性。预埋管线回填时,较为适宜的材料为贫水泥混凝土。用平地机做适当的刮平处理,而后用3m直尺检测首尾相接部位的路床,判断该部位的平整度。
4.加强对基层及下面层的平整度控制
用厂拌设备拌制基层混合料,保证此类材料质量的可靠性以及数量的合理性。在路床或底基层表面设摊铺线,以此为基准,高效摊铺。基层及下面层两部分施工前,需要保证路床整形、基层平整度均达标。基准面(线)的准确性是高效摊铺的重要前提,其控制方法较多,主要有:
(1)基准线钢丝法,其有利于高精度控制高程、横坡及厚度,但需注意的是,若找平不准确、钢丝张拉不紧,均会影响正常摊铺施工,导致路面存在波浪、不平整等问题。
(2)滑撬法、拖杆法,其思路在于将原路面视为基准面,据此采取控制措施,特点在于厚度可控性较好,但容易影响路面的平整度。
(3)跨越式平衡梁法是现阶段路面施工中的常见方法,其有利于平整度控制工作的高效开展,更为有效地保证路面的平整度。
5.摊铺环节设计
正式摊铺前,全面检查摊铺机的性能,判断其是否满足要求。若有裂纹、拉钩等问题,随即安排处理,否则会影响路面的平整度。摊铺时,加强对摊铺速度的控制,具体根据各结构层而定,以路面下层、路面上层两部分为例,各自的摊铺速度以10m/min、7m/min较为合适,且摊铺机运行过程中必须保持匀速、不间断的工作状态,此时可有效提高摊铺厚度。必要时根据实际情况调整摊铺速度,但要避免短时间内大幅度调节的情况,否则路面局部的平整性将受到影响。
6.碾压环节设计
碾压是继摊铺之后的又一重要环节,应及时以科学的方法开展碾压工作。路面摊铺完成后,在温度相对较高的条件下尽快安排碾压。各碾压区段的长度以100m为宜,不宜过长或过短。
碾压施工分阶段完成,即初压、复压、终压,全程压路机均尽可能保持匀速运行状态。各碾压阶段的机械设备配置要求、作业方法有所不同,具体做如下分析:
(1)初压:以轻型钢筒式压路机为宜,除此之外也可以采用振动压路机(不挂振碾压),初压期间调整好驱动轮装置的位置,要求其面向摊铺机,根据摊铺速度动态小幅度调节碾压速度。初压后,检查路面的平整度和路拱度,根据实际情况修整。初压温度不低于130℃。
(2)复压:初压后紧跟复压,设备以振动压路机或重型轮压压路机为宜,经过此阶段的碾压后,使路面的压实度可满足要求。复压温度不低于90℃。
(3)终压:设备选择的是双轮钢筒式压路机,除此之外也可采用初压的设备配置方法(振动压路机不挂振碾压),经过终压后有效消除轮迹,进一步提高路面的平整度。终压温度不低于70℃。
碾压施工中的注意事项较多,例如:压路机沿着既定的轨迹运行,不可中途停留、转向或制动。纵向碾压,从摊铺的低边开始碾压,逐步向高边推进,全程尽可能保持匀速、慢速;为保证整幅路面的完整性,相邻碾压重叠宽度至少需达到30cm。对于压路机无法触及到的区域,转为手夯或机夯的方法加以处理。
四、结语
综上所述,在市政道路工程建设中,提高沥青路面的平整度是重点施工目标,其会对公路的整体服务品质带来影响,因此必须提高平整度。在实际的市政道路工程项目中,需要结合实际情况开展设计工作,统筹规划施工材料、机械设备以及专业人员,在多项资源共同协作之下,高效推进沥青施工进程,保证建成的路面有足够的平整度。