影響瀝青混凝土路面平整度的原因及控制措施

池永 朱偉 李兆勝

瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層被越來越多的應(yīng)用在高速公路和普通干線公路上。瀝青混凝土路面的平整度是評(píng)定路面質(zhì)量和使用性能的主要指標(biāo)之一,公路等級(jí)越高,對(duì)路面平整度的要求也越高。路面平整度不但直接關(guān)系到行車的安全、舒適,還會(huì)影響車輛的燃料消耗、輪胎磨損、運(yùn)輸時(shí)效及其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。而且路面不平整會(huì)導(dǎo)致車輛對(duì)路面沖擊、振動(dòng),反過來加速路面的損壞。部頒JTJ 071-98公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求,用連續(xù)式平整度儀測(cè)定的路面平整度均方差δ＜1.2 mm。然而,影響瀝青混凝土路面平整度的原因很多,每一個(gè)環(huán)節(jié)甚至微小失誤都會(huì)造成平整度指標(biāo)降低。筆者在這里主要從路面機(jī)械配置、施工工藝等方面對(duì)平整度影響因素作一簡(jiǎn)要分析并提出相應(yīng)解決對(duì)策。

1 影響瀝青混凝土路面平整度原因分析

在瀝青路面施工中,影響瀝青路面平整度的因素主要有6個(gè)方面:1)基層平整度對(duì)面層平整度的影響。道路的路面結(jié)構(gòu)是一個(gè)層狀的結(jié)構(gòu)體系,一般由面層、基層、底基層和墊層構(gòu)成。在路面結(jié)構(gòu)層中,底下一層的平整度直接影響著上面一層平整度的好壞,因此保證基層的平整度是保證瀝青面層平整度的先決條件。2)瀝青混合料的影響。在施工中當(dāng)瀝青混合料混入超大規(guī)格的石塊并進(jìn)入攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí),對(duì)機(jī)械的攤鋪和碾壓都會(huì)帶來不利影響,尤其是對(duì)路面平整度。3)基準(zhǔn)面的影響。4)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)影響。攤鋪機(jī)的操作及本身的調(diào)整對(duì)攤鋪質(zhì)量影響較大。5)碾壓作業(yè)的影響。壓實(shí)是瀝青路面施工的最后一道工序,而良好的路面質(zhì)量最終需要通過碾壓來體現(xiàn)。6)施工人員素質(zhì)影響。

2 瀝青混凝土路面平整度的控制措施

2.1 路面結(jié)構(gòu)層施工控制

2.1.1 路基質(zhì)量控制

1)坐落在軟地基的路基應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)處理,防止路基下沉。2)坐落在半填半挖或山坡上的路基應(yīng)開大梯蹬,防止路面下滑或不均勻下沉。3)填筑材料不同應(yīng)采用不同的控制壓實(shí)密度標(biāo)準(zhǔn),特別要防止使用過大的孤石、片石材料填筑路基。4)普通細(xì)料(如砂、土、粉煤灰等)填筑路基要做到每層厚度均勻一致,壓實(shí)度嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。5)有條件的最好先做路基,經(jīng)過一個(gè)雨季后再做路面會(huì)更好一些。6)路面施工前一定要對(duì)所做路面進(jìn)行標(biāo)高檢查,對(duì)超出規(guī)定范圍的應(yīng)進(jìn)行修整,直到達(dá)到規(guī)定要求為止。

2.1.2 底基層施工質(zhì)量控制

底基層在施工中應(yīng)加強(qiáng)平整度控制,采用多次放樣,放樣密度包括橫向和縱向的越來越密集,以給平地司機(jī)提供更好的整平目標(biāo)。在整平中,不斷調(diào)整攤鋪厚度,使碾壓好的石灰土(二灰土)能達(dá)到預(yù)期的標(biāo)高。

2.1.3 基層施工質(zhì)量控制

必須改變“基層標(biāo)高不行面層調(diào),基層不平整面層彌補(bǔ)”的觀念。由于基層不平整在施工中將引起攤鋪設(shè)備技術(shù)性能改變和松鋪厚度變化,從而對(duì)瀝青面層的平整度會(huì)產(chǎn)生重大影響。

2.2 瀝青混合料的質(zhì)量控制

2.2.1 控制混合料的最大粒徑

為了提高基層平整度及方便攤鋪機(jī)鋪筑,基層混合料最大粒徑宜適當(dāng)減小,因?yàn)榧狭皆酱?瀝青混合料越易產(chǎn)生離析,且對(duì)攪拌/攤鋪設(shè)備造成的磨損也大。因此,適當(dāng)減小集料最大粒徑,有利于攤鋪機(jī)作業(yè)和基層頂面平整度的提高。

2.2.2 控制混合料的含水量

瀝青混合料施工含水量的控制亦十分重要。含水量過小影響板體形成,含水量過大碾壓成型困難,且易引起路面大波浪,致使基層平整度降低,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層收縮開裂。

2.3 基準(zhǔn)面的質(zhì)量控制

高等級(jí)公路所采用的攤鋪機(jī)都具有自動(dòng)找平功能,運(yùn)用自動(dòng)找平裝置,需要有一個(gè)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面。常用基準(zhǔn)面控制有基準(zhǔn)線鋼絲法、滑撬法和平均梁法。

2.4 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)質(zhì)量的控制

1)根據(jù)路面等級(jí),選擇性能優(yōu)良,結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定,找平裝置自動(dòng)化程度高,與拌合機(jī)能力匹配的攤鋪機(jī)。2)攤鋪速度要均勻。一般應(yīng)控制在2 m/min～6 m/min,保持?jǐn)備佀俣炔蛔?根據(jù)拌合機(jī)、運(yùn)輸車輛供料情況,以不停機(jī)為原則)。如拌合機(jī)稍小,可用儲(chǔ)料倉(cāng)加班生產(chǎn)的瀝青混凝土存料保證攤鋪機(jī)不停機(jī)。攤鋪機(jī)瞬時(shí)速度變化,造成鋪出的面層粗糙度不均,振搗間隔不均,必然造成平整度下降。所以,攤鋪機(jī)速度一經(jīng)選擇,應(yīng)保持均衡,不得經(jīng)常變換。3)運(yùn)料車不得沖撞攤鋪機(jī)和卸料過猛,也不得在卸料中制動(dòng)而加大攤鋪機(jī)運(yùn)行阻力,否則,會(huì)引起攤鋪機(jī)速度變化,形成“波浪”“搓板”等現(xiàn)象。要求運(yùn)料車與攤鋪機(jī)推動(dòng)輪輕柔接觸,運(yùn)料車卸料時(shí)料斗均勻起升。卸料過程掛空擋,靠攤鋪機(jī)平穩(wěn)推進(jìn)。4)平板振動(dòng)頻率要調(diào)整適當(dāng),頻率過小,預(yù)壓實(shí)度達(dá)不到要求,碾壓滑移嚴(yán)重;振動(dòng)頻率過大,易引起熨平板共振,特別是鋪層較薄時(shí),引起“發(fā)白”現(xiàn)象。此外,熨平板要充分預(yù)熱后才能開始工作,但溫度不能過高,以免造成熨平板變形或?yàn)r青焦化。攤鋪機(jī)的起步與熨平板的起振應(yīng)同步,以保證瀝青混凝土料在一開始經(jīng)小振幅振動(dòng),均勻分布,使鋪層達(dá)到較為均勻的密度。若起步、振動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作不同步,會(huì)導(dǎo)致面層料局部密度不一致,降低平整度。5)運(yùn)料車卸料時(shí)或其他原因撒落在地上的散料應(yīng)及時(shí)清理,否則,兩側(cè)履帶因散料影響接地標(biāo)高與橫坡不一致時(shí)會(huì)產(chǎn)生波浪,影響平整度。

2.5 碾壓作業(yè)質(zhì)量的控制

1)碾壓方式及碾壓速度的控制。碾壓時(shí)瀝青混合料應(yīng)用組合碾壓方式,除按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外,應(yīng)注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產(chǎn)生推移或開裂。2)碾壓溫度的控制。瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關(guān)鍵,碾壓應(yīng)在混合料溫度較高時(shí)進(jìn)行,一般初壓不低于120℃,高壓不低于90℃,終壓完成時(shí)不低于70℃。溫度越高越利于提高路面的平整度與壓實(shí)度,溫度偏低導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實(shí)度不均勻,且容易形成局部擴(kuò)散和開裂,影響路面平整度。3)壓路機(jī)的正確使用。壓路機(jī)使用時(shí),應(yīng)注意檢查各個(gè)輪胎的新舊程度和輪胎壓力,必須做到新舊一致,壓力相符。鋼輪壓路機(jī)應(yīng)裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪。另外,壓路機(jī)應(yīng)停在冷卻后的瀝青路面上,否則極易形成小坑槽影響平整度。

2.6 加強(qiáng)職工素質(zhì)培養(yǎng)

加強(qiáng)職工素質(zhì)培養(yǎng),學(xué)習(xí)新的工藝技術(shù)和機(jī)械操作技術(shù),充分調(diào)動(dòng)施工人員的積極性和責(zé)任心,提高施工人員的整體素質(zhì),確保施工人員在施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行施工。

3 結(jié)語

瀝青混凝土路面平整度涉及面很廣,影響因素很多,關(guān)系到路基、路面施工全過程,情況復(fù)雜,有的是機(jī)械性能引起,有的則是人為操作所造成。我們只有在充分研究分析產(chǎn)生的原因后,才能對(duì)癥下藥,抓好施工中的每一細(xì)小環(huán)節(jié)。瀝青路面平整度是施工機(jī)械、人員素質(zhì)、操作水平的綜合反映,只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理,精心組織施工,才能保證路面平整度,提高路面施工質(zhì)量,才能從源頭上、根本上解決問題,以保證社會(huì)效益和社會(huì)質(zhì)量。

[1]何挺繼.筑路機(jī)械手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,1998.

[2]岳紅玉.影響瀝青路面平整度的因素與對(duì)策[J].山西建筑,2008,34(1):304-305.