結合工程實踐談改性瀝青混凝土路面施工平整度控制

近年來隨著我國高速公路和城市基礎設施建設的快速發(fā)展，瀝青混凝土在路面結構層上得到了廣泛的使用。平整度作為瀝青混凝土路面質量控制的重要指標，它直接影響道路營運期間運行車速、安全性、舒服性和汽車輪胎磨損與耗油量，以及路面使用壽命等。改性瀝青由于其產(chǎn)品的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性都有明顯提高，因而得以在路面中推廣，同時由于其改性瀝青的特殊性，在施工中與普通瀝青有很大不同，尤其在平整度控制方面增加了較大難度。通過總結實際工程管理經(jīng)驗，對如何提高改性瀝青路面平整度進行探討。

1 瀝青路面平整度控制措施

1.1 控制路面基層的平整度

應嚴格控制基層施工工藝，提高基層的平整度指標，在目前路面施工機械化程度較高的情況下，如采用攤鋪機攤鋪基層，這樣不僅難度小而且精度高，可防止靠面層補救造成瀝青厚度的過薄或過厚的現(xiàn)象出現(xiàn)，控制基層表面的平整度是控制路面平整度的首要因素。

1.2 嚴格控制瀝青混合料性質

混合料配合比的波動和溫度變化會引起攤鋪機作業(yè)時熨平板工作仰角、松鋪厚度與攤鋪速度經(jīng)常變化，使松鋪層表面形成波浪造成平整度很差，因此對瀝青混合料性質應嚴格控制。改性瀝青是由改性瀝青成套設備先將改性劑磨至規(guī)定細度，然后加入到170～180℃的基質瀝青中，經(jīng)充分攪拌至均勻輸入到儲罐中，然后再輸入到拌和機瀝青儲罐中。對于改性瀝青混凝土，由于增加了瀝青用量，礦粉用量相應增加，細集料減少，初集料增多，從本質上改變了路面受力情況，也使路面增強了高溫抗車轍能力?；谶@些特點，在施工中，首先一定要將溫度控制在技術范圍內(nèi)，成品料溫度應控制在190～200℃，有時甚至更高。值得注意的是，每天初開始生產(chǎn)，由于機器整個系統(tǒng)溫度都低，一般要多出一些干料，等溫度控制穩(wěn)定后再正式拌和。其次，要掌握拌和時間，由于改性瀝青混凝土級配不同于普通瀝青混凝土，拌和時間要適當延長，不同的施工區(qū)域、施工氣溫，根據(jù)試驗室提供的技術參數(shù)，選擇不同的拌和時間。通過現(xiàn)場對比和試驗，攪拌時間應控制在25～31s之間，拌和好的混合料儲存時間不得超過24h。

1.3 加強對運料車輛的運輸管理

根據(jù)拌和料的生產(chǎn)能力、運距和攤鋪機攤鋪速度，合理配置運輸車輛數(shù)量，杜絕攤鋪機等料或積料現(xiàn)象。運輸車輛應采取覆蓋帆布等保溫、防雨、防塵措施。

1.4 規(guī)范攤鋪機作業(yè)程序

（1）選擇找平基準方面：在找平基準的選擇上，不同的找平基準起著截然不同的作用，會達到不同的效果。項目部在施工方案設計時，若基準選擇不合理，不僅造成施工效率低，而且路面質量也得不到保證。一般而言，采用掛線找平基準能夠保證鋪設路面的高程，因為掛線高是由保證設計高、下承層高程和松鋪系數(shù)等因素共同確定的，因而對控制鋪設面的高程具有很好的可操作性，但是由于測量、人為架設等方面引起的誤差較大，對平整度要求高的鋪層難于滿足；為了提高路面平整度，采用浮動均衡梁的方法最為有效，浮動均衡減小了基準測量、架設過程中人為因素的影響，具有很好的濾波作用，從而為有效的控制鋪層的平均厚度和鋪層的平整度提供了很好條件。因此在實際施工中，不同的結構層可選用不同的基準，中、下面層采用橫坡控制器或掛線基準，上面層宜采用浮動均衡梁基準。

（2）攤鋪機攤鋪速度控制：在攤鋪過程中，由于作業(yè)速度的變化會打破攤鋪過程中熨平板與材料之間原先的平衡關系，使路面平整度變壞；由于作業(yè)速度的大幅度變動對攤鋪層的壓實度產(chǎn)生影響，預壓實度是攤鋪機影響作業(yè)質量的重要技術指標。通過試驗表明，隨攤鋪速度的增大，攤鋪初壓密實度迅速降低，攤鋪速度在0～5m/min變化時尤為明顯，引起攤鋪速度變化的原因主要有3個方面：①攤鋪機在作業(yè)過程中，由于負荷的變化引起發(fā)動機轉速的變化；②由于液壓泵，液壓馬達在油溫和工作壓力發(fā)生變化時，造成容積效率發(fā)生變化時引起；③履帶滑轉造成的攤鋪機速度的變化。為解決在工作過程中攤鋪速度的變化，采用恒轉控制方法：A 在行走機構的終端液壓馬達處安裝傳感器，檢測速度信號與設定值相比較，然后控制行走變量泵的排量，使速度穩(wěn)定在±1 以內(nèi)，消除由于負荷的變化和由于液壓泵、馬達的排量變化所引起的誤差；B 在發(fā)動機飛輪或液壓泵軸上檢測速度信號，這種方式能控制發(fā)動機轉速。綜合施工經(jīng)驗，攤鋪機攤鋪速度一般控制在3m/min以內(nèi)為宜。

（3）分料自動控制：熨平板前部料位高低，直接影響著力的平衡關系，影響著鋪層的穩(wěn)定，料位高阻力大，松鋪層則變厚；料位低阻力小，鋪層則變薄，只有穩(wěn)定的料位，才能鋪出平整較好的路面，因此要對刮板輸料器和螺旋輸送器的分料量進行控制?，F(xiàn)代攤鋪機采用開關式或比例式料位計或超聲波料位計對刮板輸料器和螺旋分料器進行開關或比例控制，能使熨平板前部料位基本穩(wěn)定。由于改性瀝青粘度高，而螺旋分料器不像熨平板可以加熱，所以在早上起步前，為了保證螺旋分料器的正常運轉，減少摩擦阻力，必須使用第三或第四車料進行攤鋪。

（4）自動找平控制方面：攤鋪機行駛在粗糙不平的路面上受到諸多因素的作用，影響了攤鋪層的平整度。如下承層表面的無規(guī)律波動，工作負荷的變化等等，最終導致鋪層厚度的波動，為了減少這些因素對路面平整度的影響，攤鋪機配備自動找平控制系統(tǒng)。它是通過縱向誤差檢測器和橫向誤差檢測傳感器檢測出實際值與設定的誤差，并轉換成電信號，送入控制器，控制器根據(jù)誤差的大小和方向，經(jīng)過數(shù)學變換后，送出功率信號到電磁閥，使液壓找平油缸不移動，從而改變或保證鋪層厚度，實現(xiàn)提高路面平整度、橫坡和高程的目的。

（5）預壓實控制功能方面：在攤鋪過程中進行預壓實有利于提高路面平整度和減少碾壓工作量。在熨平板上一般設置兩種裝置：一種是振動裝置，其振動頻率從0～65HZ連續(xù)可調，振幅為0～4mm；另一種是振搗裝置，其振動頻率從0～25HZ連續(xù)可調，振幅為0～12mm分級可調，以適應不同的路面混合料和鋪層厚度的要求。

（6）必須保證攤鋪的連續(xù)性：普通瀝青混凝土在大氣溫度25℃以上時可待料30分鐘后繼續(xù)攤鋪，而改性瀝青混凝土待料30分鐘以后，攤鋪厚度的1/3層厚會形成構造瀝青混凝土，孔隙框架已經(jīng)基本形成，再進行碾壓，它的密度已提高不大，而過度的碾壓，只會破壞瀝青結構，出現(xiàn)分散現(xiàn)象。因此，改性瀝青混凝土必須注重施工的連續(xù)性，保證拌和機的拌和能力、運輸能力與攤鋪能力相匹配。

1.5 控制好碾壓施工工藝和不同階段的碾壓溫度

壓實是瀝青混合料路面的最后一道工序，良好的路面質量是最終要通過碾壓來實現(xiàn)，碾壓中出現(xiàn)任何質量缺陷將對路面質量造成難以挽回損失。

碾壓時壓路機應由路邊向路中重疊進行，這樣就能始終保持壓路機以壓實后的材料作為支撐邊，這種碾壓方式可減少壓路機前推移混合料。碾壓過程中每完成一遍重疊碾壓，壓路機要向攤鋪機靠近一些，這樣做也可避免在整個攤鋪層上在相同橫斷面換向所造成壓痕。

碾壓溫度與路面平整度也有直接關系，一般來說，瀝青面層存在一個碾壓最佳溫度，即在瀝青混合料能夠支撐壓路機而不產(chǎn)生水平推移而且壓實阻力較小。由于瀝青的改性，粗度和延度增大，初攤鋪溫度≥170℃，初壓溫度≥165℃，終壓溫度≥120℃。

選擇合理的碾壓速度同樣重要，碾壓速度應與攤鋪機攤鋪速度匹配，在碾壓過程中不急剎車、突然啟動、隨意掉頭轉向等。

1.6 做好縱橫接頭及橋涵兩頭接縫的處理

接縫護理的好壞直接影響路面平整度。橫向接縫是施工縫或中斷施工而形成的接縫。為保證平整度，橫向接縫應采用平接縫，接縫連接前用3m直尺檢查，切去前次施工結束時的漸變部分，形成整齊切面。攤鋪啟動時攤鋪機熨平板全部放置在已鋪路面上，搗固器下部前沿距切面10cm左右，熨平板下均勻墊若干木塊，其厚度為松鋪與壓實厚度差值。碾壓壓實時采用小型壓路機對接縫橫向碾壓，先將壓路機輪寬的10～20cm置于新鋪的瀝青混合料上碾壓，然后逐漸橫移直到整個鋼輪進入新鋪層上?？v縫應采用熱接縫，兩臺攤鋪機的前后距離約20～30m，攤鋪層重疊約20cm。橋臺與路基相銜接的1～5m范圍通常是路基施工的簿弱環(huán)節(jié)，它常因壓實不足而在路面竣工后的一段時間出現(xiàn)不均勻沉降，形成橋涵頭錯臺，影響行車速度和行車安全。若要消除橋涵兩頭的平整度差，最根本的是從路基著手，采用好的換填材料，對軟土地基可采塑料排水板結合超載預壓的方法，必要時可設置搭板。只要精心設計，精心施工，這種不平整是可以消除的。

2 實體工程應用

對廣州市南沙區(qū)某路瀝青混凝土路面用連續(xù)式平整儀進行檢測，結果見表1。

從表1可知，檢測結果均滿足小于交通部規(guī)定的平整度代表值1.2mm的要求，合格率達到100%，均方差大于0.8mm的比率不算太大，該工程平整度控制是比較好的。

3 總結與體會

3.1 改性瀝青混凝土路面的平整度控制，要從基層平整度的控制開始做起，加強合格原材料的采購管理，對改性瀝青混合料配合比的設計、拌和、運送、施工機械的選配到選用熟練的配合工人等一系列前期工作一定要做細、做足，而在攤鋪、碾壓及接縫施工過程中的每一個環(huán)節(jié)更要做到嚴格把關，規(guī)范施工，只有這樣才能攤鋪出高平整度的瀝青混凝土路面。

3.2 文中提到的廣州南沙區(qū)龍穴大道工程瀝青攤鋪工程施工工程，總造價3633萬元，工程完工后，已通過有關權威部門驗收，并獲“廣州市市政優(yōu)良樣板工程獎”。

表1 路面平整度檢測結果統(tǒng)計分析