淺談瀝青混凝土路面平整度控制

許軍朝

(石家莊市藁城區(qū)公路管理站,河北石家莊 052160)

淺談瀝青混凝土路面平整度控制

許軍朝

(石家莊市藁城區(qū)公路管理站,河北石家莊 052160)

瀝青混凝土路面平整度直接影響行車的舒適性、安全性以及路面的使用壽命,所以路面平整度是檢測(cè)路面施工質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。本文結(jié)合實(shí)例分析影響瀝青混凝土路面平整度的幾個(gè)原因,并提出相應(yīng)的控制措施。

瀝青混凝土路面 平整度 影響因素 控制措施v

隨著高等級(jí)公路的快速發(fā)展,對(duì)于瀝青混凝土路面平整度要求越來越高。平整度關(guān)系著行車的安全性、舒適性以及路面的使用壽命,所以平整度是檢測(cè)路面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。由于路面平整度具有傳遞性,所以瀝青混凝土路面的平整度與路基、路面基層以及面層都息息相關(guān)。下面結(jié)合實(shí)例分析瀝青混凝土路面平整度的影響因素及控制措施。

1 工程概況

定魏線藁城段大修工程北起滹沱河大橋南至307國道,總長5.7公里,原路為12米寬水泥混凝土路面,此次大修采用一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)時(shí)速100公里/小時(shí),路面寬24米,雙向六車道,路面基層為18厘米水泥穩(wěn)定碎石基層,面層為7厘米粗粒式瀝青混凝土+5厘米細(xì)粒式瀝青混凝土。舊路部分對(duì)水泥路面擊實(shí)后直接鋪筑基層水泥穩(wěn)定碎石;加寬部分水穩(wěn)基層以下結(jié)構(gòu)為:路基處理后做兩層18厘米灰土,再加16厘米水泥穩(wěn)定碎石底基層加以補(bǔ)強(qiáng)。由于此路為交通要道,所以要求不斷交情況下分兩幅進(jìn)行施工。

2 瀝青混凝土路面平整度影響因素及控制措施

2.1 基層施工質(zhì)量對(duì)路面平整度的影響因素及控制措施

首先基層施工質(zhì)量從多方面影響路面的平整度,例如基層凹凸過大會(huì)導(dǎo)致面層施工時(shí)攤鋪機(jī)在不規(guī)則的平面上行駛,從而使兩端熨平板出現(xiàn)波浪的,從而導(dǎo)致平整度擴(kuò)大化。此外基層不平,即使面層攤鋪很平整,經(jīng)過碾壓后還會(huì)出現(xiàn)表面不平整,由下式可以說明:H=h(1-1/μ)

式中:H——面層不平整度

h——基層不平整度

μ——面層松鋪系數(shù)

當(dāng)松鋪系數(shù)μ=1.2,基層不平整度為h=10mm時(shí),面層平整度H=1.7mm,由此可見基層平整度對(duì)面層影響舉足輕重,所以應(yīng)嚴(yán)格控制基層施工質(zhì)量,基層質(zhì)量主要有三大指標(biāo):彎沉、壓實(shí)度、平整度。所以該項(xiàng)工程中,從路基開始對(duì)施工質(zhì)量嚴(yán)格控制,(1)在加寬部分的路基施工中,按要求開挖至路基頂面經(jīng)過整平和碾壓后,填料一般采用塑性指數(shù)和含水量符合要求的土,特殊路段使用鋼渣或加入灰粉加以改良。另外為了減弱橋頭、涵洞兩頭伸縮對(duì)瀝青混凝土路面平整度的影響,我們采取地基加固處理、橋頭設(shè)置過渡段等多方面強(qiáng)化施工管理,完善施工工藝,例如對(duì)臺(tái)背端部狹小部位采用小型壓實(shí)設(shè)備將其壓實(shí)到位。(2)底基層灰土施工中,在注重材料管理的同時(shí),為加強(qiáng)其平整度的控制,采用多次放樣和加密放羊,以便給平地機(jī)司機(jī)提供更好的整平目標(biāo)。(3)水泥穩(wěn)定碎石基層施工中,改變了“基層不平,面層彌補(bǔ)”的觀點(diǎn)。為保證標(biāo)高和平整度,在保證水泥穩(wěn)定碎石混合料質(zhì)量的同時(shí),加強(qiáng)了其攤鋪施工的管理,攤鋪機(jī)采用走基準(zhǔn)鋼絲法進(jìn)行攤鋪。因本工程基層寬度為24.7米,為保證縱向施工縫與面層錯(cuò)開,第一副(右幅)施工寬度為13米。攤鋪機(jī)使用DT1600攤鋪機(jī),在兩側(cè)架設(shè)兩道鋼絲,為防止鋼絲的豎向擾度和攤鋪機(jī)的振搗影響,將鋼絲支柱間距控制在5-10米,鋼絲拉力控制在不小于800牛,用水準(zhǔn)儀測(cè)量控制鋼絲線的高程。為保證攤鋪與拌合機(jī)匹配,將攤鋪速度控制在2-3米/分鐘,避免攤鋪機(jī)停機(jī)造成平整度下降。同時(shí)要求運(yùn)料車與攤鋪機(jī)輕柔接觸,避免運(yùn)料車與攤鋪機(jī)碰撞引起攤鋪機(jī)速度變化,從而導(dǎo)致“波浪”和“搓板”現(xiàn)象。另外熨平板振搗頻率要調(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,直接影響平整度。

水穩(wěn)基層本次采用灑水養(yǎng)護(hù),在保持表面濕潤的同時(shí),通過設(shè)置多條圍擋來限制車輛通行。灑水養(yǎng)護(hù)3天后,及時(shí)噴灑透層油,一方面可以將水分密封,同時(shí)還可以防止表面因各種原因引起的松散。

另外,因本次采用不斷交施工,在右幅路面結(jié)構(gòu)全部完成后,再進(jìn)行左幅施工,所以涉及水穩(wěn)基層及面層油面的縱縫處理。水穩(wěn)基層在左幅施工前,首先用鏟車將水穩(wěn)右幅的左邊切齊,然后人工將截面清掃干凈,施工時(shí)在攤鋪機(jī)前30米左右及時(shí)在截面上噴灑水泥漿,從而保證縱縫的銜接密實(shí)。另外左側(cè)水穩(wěn)基層施工中,攤鋪機(jī)的找平方式加以改進(jìn),其中與右幅接縫一側(cè),讓攤鋪機(jī)的超聲波探頭按其在右幅油面上拖行的五米拖杠進(jìn)行攤鋪,以此保證攤鋪厚度和平整度,而另一側(cè)還采用基準(zhǔn)鋼絲法,經(jīng)過平整度檢測(cè),達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 瀝青混凝土路面施工中平整度的影響因素及控制措施

瀝青混凝土路面施工中,為了加強(qiáng)對(duì)平整度的控制,我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析和控制。(1)瀝青混合料的質(zhì)量對(duì)平整度的影響因素及控制措施。首先瀝青混合料的質(zhì)量非常重要。油石比過大,路面鋪筑后會(huì)產(chǎn)生壅包和泛油;油石比過小,路面會(huì)出現(xiàn)松散。瀝青混合料溫度偏低,易出現(xiàn)花白料,導(dǎo)致路面難以碾壓成型;溫度過高會(huì)造成瀝青老化失去其粘結(jié)作用。另外拌合與攤鋪設(shè)備不匹配,以及司機(jī)的技術(shù)水平都將影響攤鋪的平整度。為此,首先選擇3000型拌合站,在保證混合料的溫度和油石比的同時(shí),嚴(yán)格控制集料的質(zhì)量,會(huì)導(dǎo)致后期路面穩(wěn)定度降低,出現(xiàn)各種病害。(2)攤鋪機(jī)及其工藝對(duì)平整度的影響因素及控制措施。攤鋪機(jī)是瀝青面層施工的主要設(shè)備,其性能及操作水平對(duì)攤鋪的影響很大。具體表現(xiàn)為攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇不當(dāng);攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線控制不當(dāng);攤鋪機(jī)速度快慢不均;攤鋪機(jī)操作中猛烈起步和緊急制動(dòng)等都會(huì)造成攤鋪不平整和波浪。所以攤鋪機(jī)的速度應(yīng)于拌合設(shè)備相匹配,避免停機(jī)待料,使接頭出現(xiàn)溫差形成坎;運(yùn)輸汽車要與攤鋪機(jī)密切配合,避免汽車撞擊攤鋪機(jī),造成機(jī)身后移形成臺(tái)階。另外攤鋪施工中要求攤鋪機(jī)使用非接觸式超聲波平衡梁進(jìn)行攤鋪,攤鋪機(jī)左右兩側(cè)平衡梁上各布設(shè)4個(gè)超聲波傳感器,使調(diào)平系統(tǒng)綜合性能大幅度提高。同時(shí)卸料時(shí)撒落在基層上的混合料要及時(shí)清理,特別是履帶及傳感器下派專人進(jìn)行清理,以確保攤鋪機(jī)找平設(shè)備的正常使用,從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求的平整度和橫坡。(3)碾壓對(duì)平整度的影響因素及控制措施。瀝青面層鋪裝后的碾壓對(duì)平整度有著重要影響。選擇碾壓機(jī)械、碾壓溫度、碾壓速度、路線、次序等都關(guān)系著面層成型后的平整度。首先是壓路機(jī)型號(hào),如果采用低頻率、高振幅的壓路機(jī)時(shí),會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)夯實(shí)現(xiàn)象而破壞路面的平整度。同時(shí)對(duì)面層厚度和壓實(shí)度綜合考慮,采用兩臺(tái)高頻率、低振幅雙鋼輪壓路機(jī)與一臺(tái)30噸膠輪壓路機(jī)配合進(jìn)行碾壓。其次,碾壓溫度的控制是瀝青混凝土路面施工中的關(guān)鍵。初壓溫度過高,會(huì)引起碾壓的輪跡明顯,瀝青料前后位移大,不易穩(wěn)定;復(fù)壓溫度過高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料小碎片飛濺,以致影響表面級(jí)配;溫度過低,則不易碾壓密實(shí)和平整。所以現(xiàn)場(chǎng)施工中派專人對(duì)瀝青混合料攤鋪前、攤鋪后、碾壓前、碾壓中以及碾壓終了的溫度進(jìn)行檢測(cè)。要求一般初壓溫度不低于120度,復(fù)壓溫度不低于90度終壓溫度不低于70度,避免碾壓溫度偏低而影響路面壓實(shí)度和平整度。另外碾壓機(jī)械的正確使用和密切配合也至關(guān)重要。例如必須要求膠輪壓路機(jī)各個(gè)輪胎新舊一致,氣壓相等,避免碾壓時(shí)造成輪跡而影響路面平整度。根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn),初壓首先采用雙鋼輪壓路機(jī),碾壓兩遍速度為1.5-2km/h;復(fù)壓采用膠輪壓路機(jī),碾壓四遍,速度為13.-4.5km/h;終壓采用雙鋼輪壓路機(jī)碾壓兩遍,速度為2.5-3.5km/h。碾壓時(shí)壓路機(jī)路線和方向不得突然改變,注意壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)輪在前和錯(cuò)輪碾壓,每一臺(tái)壓路機(jī)不得在同一斷面進(jìn)行折返,以免混合料推移和開裂,影響路面壽命和平整度。(4)接縫處理在瀝青混凝土路面施工中直接影響路面平整度,同時(shí)也影響路面的使用壽命。接縫包括縱向接縫和橫向接縫(工作縫)。接縫處理不好容易產(chǎn)生的缺陷是接縫處下凹或凸起,以及由于接縫壓實(shí)度不夠和結(jié)合強(qiáng)度不足而產(chǎn)生裂紋甚至松散。

首先,縱向接縫有冷接縫和熱接縫。熱接縫相對(duì)較容易,需要兩臺(tái)攤鋪機(jī)進(jìn)行梯隊(duì)作業(yè),聯(lián)合攤鋪。攤鋪機(jī)的各結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)調(diào)整相同,例如攤鋪機(jī)的夯錘頻率必須一致,以便攤鋪后混合料具有相同的松鋪系數(shù),從而保證壓實(shí)后的平整度。同時(shí)兩臺(tái)攤鋪機(jī)相鄰搭接重疊量應(yīng)在5-10厘米之間,其前后距離越近越好,以保證接縫及時(shí)碾壓。冷接縫相對(duì)比較繁瑣,本工程項(xiàng)目為不斷交施工,在右幅整體路面結(jié)構(gòu)完成,具備通行能力后才能進(jìn)行左幅施工,所以瀝青路面各層均采用冷接縫。在左幅瀝青路面施工前,首先用銑刨機(jī)將右幅的左邊按預(yù)定位置銑齊,然后人工清理干凈。為保證冷熱料的結(jié)合強(qiáng)度,施工中派專人鋪裝前在銑刨截面上噴刷粘層油。攤鋪時(shí)保證新鋪面與壓實(shí)面(已通行半幅)搭接3厘米左右。同時(shí)為保證冷熱面順接平整且密實(shí),一方面通過試驗(yàn)段確定松鋪系數(shù)(以保證搭接順平為標(biāo)準(zhǔn));另一方面攤鋪機(jī)接縫一側(cè)的超聲波探頭按其在壓實(shí)油面上拖行的五米拖杠進(jìn)行找平攤鋪。經(jīng)過檢測(cè)達(dá)到要求的平整度。其次是橫向接縫(施工縫),橫接縫必須由專人進(jìn)行處理以確保接縫處平整度。首先從接縫處攤鋪瀝青混合料前,應(yīng)用3米直尺檢查端部平整度,不符合要求的應(yīng)立即清除,杜絕為省料而而切縫不到位引起平整度不佳。其次攤鋪機(jī)就為前應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整松鋪系數(shù)(保證壓實(shí)后冷熱面順平),攤鋪10-20米時(shí),立即派專人用3米直尺檢查平整度,不符合要求的立即處理。另外接縫的碾壓非常重要,應(yīng)使壓路機(jī)位于已壓實(shí)混合料層上,順著橫縫方向深入新鋪層15厘米左右碾壓,然后每壓一遍向新鋪面上移動(dòng)15-20厘米直到全部在新鋪層上。在改為縱向碾壓時(shí),要特別杜絕與橫縫垂直碾壓,應(yīng)與其成45度左右角度碾壓,避免引起新舊層錯(cuò)位,影響路面平整度。

綜上所述,優(yōu)質(zhì)的瀝青混合料,良好的施工機(jī)械,良好的基層平整度,合理的施工工藝,嚴(yán)格科學(xué)的管理是確保和提高瀝青混凝土路面的必備條件。