市政道路工程中柔性路面平整度控制技术
2023-12-25方伟鑫
方伟鑫
(漳州市长泰区村镇建设工作站,福建 漳州 363900)
0 引言
作为一种常见的道路结构类型,柔性路面一般由沥青混凝土面层、反射垫层和基层构成[1]。与刚性路面相比,柔性路面具有较好的弹性变形性能,可以适应交通荷载的变化,并减轻车辆行驶的不适感[2]。柔性路面还具备较好的吸能能力,能够减缓车辆行驶速度对路面的冲击和损坏[3]。平整度是指道路表面的水平状况,主要以纵向和横向的高差衡量[4]。良好的平整度意味着道路表面的均匀度和光滑度较高,汽车的操控性能和行驶舒适度能够得到保障。因此,柔性路面在市政道路工程中占据重要地位,其平整度控制技术对于提高道路的使用性能及交通安全至关重要。本文对市政道路工程中柔性路面平整度控制技术进行分析,并以实际工程案例为基础,分析验证应用控制技术的效果。
1 柔性路面平整度影响因素
柔性路面的平整度是衡量市政道路质量的重要指标,直接影响到行车的安全性、舒适性和道路的使用寿命。然而,柔性路面的平整度受到多种因素的影响,包括路基稳定性、施工材料和施工工艺等。
1.1 路基状况
软土地基对柔性路面平整度影响较大,地基的沉降、压缩和变形均会导致路面产生凹陷或隆起,从而降低平整度水平。
1.2 施工原料
施工原料的质量和配合比直接影响市政路面的平整度,例如沥青、碎石、沙子的质量不合格或配合比不当,都会导致路面平整度下降。同时,沥青混合料的质量和均匀性对平整度也非常重要。沥青混合料应具有适当的粒径分布和沥青含量,并且施工过程中需要调整搅拌时间、升级设备等,以确保混合物的均匀性和质量。
1.3 施工工艺
施工工艺的选择和实施也会影响市政路面的平整度,例如施工顺序、施工过程中碾压机的碾压方式等都会对路面平整度产生影响。控制碾压机所施加的压力、温度和速度等参数,确保沥青混合料的均匀密实,防止路面产生凹凸不平。
2 柔性路面平整度控制技术
柔性路面平整度控制是市政道路工程建设中的重要环节,直接关系到路面的使用性能和行车安全。在柔性路面施工过程中,需要针对不同的影响因素采取相应的控制措施,以确保路面的平整度达到要求。本文从软土地基处理、施工原料控制和路面施工控制等三个方面分析其对柔性路面平整度的影响及相应的控制技术。
2.1 软土地基处理
对路面平整度较低的路段进行分析可以发现,软土地基的强度无法满足道路车辆荷载要求是极为关键的因素之一[5]。针对此,为了避免路面出现变形问题,首先需要对软土地基进行有效处理,从根本上避免路面出现沉降的可能性。在具体的施工过程中,可以采用填筑法加强软土地基的硬度,需要特别注意的是,在填筑路基中,充分结合水平分层的模式是极为必要的[6]。当原始地基环境的平整性较低时,填充填料的起始位置应为地基的最低处,按照分层填料的方式进行。在完成单层填料的填充后,需要配合实施相应的压实施工工序[7]。其中,单层填充厚度应控制在2.0~3.0m范围内,在确保填充层达到压实标准后,再继续执行后续的填土施工。利用这样的施工方式,使软土地基的压实度得到有效提升,对应的承载力能够满足交通运输的荷载需求[8]。在选择碾压设备时,首先需要考虑的问题是待施工区域的大小以及填充范围,确保设备能够得到有效利用;其次是对碾压速度以及碾压遍数的控制,一般情况下,碾压速度需要控制在20.0~30.0m/min的范围内,对应的碾压遍数需要控制在3次以上,对于底层填充层,需要适当增加碾压次数,控制在5次以上。对于软土性质较差的地基,可以利用水泥的固化作用,采用水泥搅拌桩对其进行处理,在特定搅拌设备的作用下,充分融合水泥和软土,使软土组织结构发生固结,保障地基的坚固程度、稳定度以及整体性都能够满足道路施工要求。
2.2 施工原料控制
对于大多数的柔性路面而言,均以沥青混合料为施工材料,对应的原料构成以粗骨料、矿粉、细骨料为主。在此基础上,从路面平整度控制的角度出发,对原材料的质量进行严格控制也是十分关键的环节之一。
(1)在材料准备阶段,要确保沥青的强度等级达到公路相关技术规范中对于原材料的选择标准,部分路段尝试使用石油沥青或者乳化煤沥青作为施工材料时,需要在施工前期进行试验论证,确保其满足施工要求。
(2)在对沥青混合料的配合比进行控制时,由于不同路段所处的实际环境不同,因此,需要适应性调整沥青混合料的配合比。在具体的控制过程中,可以采用水洗法设计具体的配合比方案。结合马歇尔试验,对沥青的用量加以明确;结合试拌试验,对沥青混合料的配合比加以明确。
(3)另外一个需要关注的重点就是对原料进行选择时,要确保粗骨料中不存在杂质,并且颗粒均匀,细骨料的粘结能力较强。
(4)对施工原料制拌阶段的控制。
首先是拌和温度的管理。既要考虑设计沥青材料的粘度情况,同时也要充分利用已有的实践经验。一般情况下,温度控制在155℃以上,最高温度不宜高于165℃。
其次是对沥青混合料拌和时间的控制。不同的沥青混合料构成对于拌合时间的要求也不同,针对此,可以利用试拌试铺的方式明确具体的拌和时间,一般情况下,最短时长不宜低于35.0s,最长时长不宜高于50s。
其三是对沥青混合料拌和工艺的控制。案例工程(见第3节)采用间歇式拌合的方式,在此处理方式下,除尘和加热操作均在烘干筒中进行,以此实现对冷料的预处理,借助提升机将沥青混合料转移至设备顶端后,对其进行过滤处理,最后在拌合缸中实现对沥青混合料的拌合。
需要特别注意的是,在拌和的过程中,需要对拌合效果进行检查,避免出现骨料颗粒和沥青粘结的情况,影响拌合效果。
2.3 路面施工控制
首先要确保沥青摊铺阶段摊铺机处于匀速行驶的状态,通过这样的方式在连续性方面保证摊铺的效果。在完成整体摊铺作业后,可能会存在个别区域出现不平整的情况,针对此,需要进行针对性的修缮。
其次是对柔性路面施工过程中碾压作业的控制,作为沥青路面施工的关键环节,一旦出现碾压不充分的情况,将会直接增大路面的孔隙率,使其强度和平整度受到影响。相反地,一旦出现过度碾压的情况,可能出现骨料破碎的情况,导致道路泛油,破坏路面原有的平整状态。
结合上述问题,案例工程结合应用碾压机类型,对具体的碾压施工方式进行设置。当初压阶段选择的碾压机为双钢轮静力压路机时,下面层和上面层的碾压温度需控制在120~140℃区间范围内,中面层的碾压温度需控制在150℃以上;当复压阶段选择的压路机为轮胎压路机时,上面层的碾压温度需控制在120~140℃区间范围内,中面层的碾压温度需控制在140℃以上;当终压阶段选择的碾压机为双钢轮振动压路机时,下面层、中面层和上面层的碾压温度分别需控制在90℃以上、110℃以上以及120℃以上。通过该方式保障碾压的效果能够达到路面施工的平整度要求。在碾压次数上,初压阶段宜控制在2~3次,对应的碾压速度在2.0~3.0km/h范围内;复压阶段宜控制在4~6次,对应的碾压速度在3.0~5.0km/h范围内;终压阶段宜控制在2~3次,对应的碾压速度在3.0~6.0km/h范围内。在确保达到施工验收标准后,结束施工。
3 实例应用分析
3.1 块料铺设情况
案例工程为车行道修缮施工,整体施工面积为2181.5m2。块料铺设情况如表1所示。
表1 施工道路块料铺设情况
以表1所示的路面设计情况为基础,采用上述控制技术开展对应的施工。
3.2 施工效果
道路整体施工效果如图1所示。
图1 道路施工效果
从图1中的施工效果实景图可以看出,路面整体并未出现明显的低洼情况,表现出较为平整的特点。
3.3 路面平整度测试
对施工后路面的平整度情况进行检测,以确定的检测点和方向为基础,摆放3.0m直尺,在确定最大间隙位置后,按照0.2mm的标准进行测量,并以连续10尺测量结果为基础确定最大间隙,得到的数据结果如表2所示。
案例工程以路面平整度标准中3m直尺最大间隙不大于10.0mm的标准进行。对表2中的检测结果进行分析,3m 直尺最大间隙仅为1.3~5.6mm,均明显低于10.0mm。由此可以得出结论,本文设计的市政道路工程中柔性路面平整度控制技术可以有效解决路面的颠簸问题,在保障路面平整度方面具有良好的实际应用效果。
4 结束语
无论是从道路有效使用寿命的角度,还是从车辆行驶安全的角度,加强道路的平整度控制都具有十分重要的现实意义。本文提出市政道路工程中柔性路面平整度控制技术,实现对路面平整度的有效控制,有效解决车辆行驶阶段的颠簸问题。在之后的研究中,可以进一步深化对基础施工环境特点的分析,强化设计路面平整度控制技术的应用范围。