張兆兵
(江蘇金堰交通工程有限公司,江蘇 泰州225500)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展帶動了公路的迅猛發(fā)展,公路行車舒適性的要求也越來越高,而平整度是行車環(huán)境舒適性的一個重要指標,它是一項綜合性指標,路面的平整度不僅影響著行車的舒適性和安全性,還直接決定著道路工程的美觀性。瀝青路面的平整度受其下基層平整度及施工過程的各個環(huán)節(jié)的許多因素的影響,而且是路面施工全過程各個環(huán)節(jié)質(zhì)量的最終體現(xiàn)。
近年來,在工程施工實踐中,筆者發(fā)現(xiàn)部分市政道路、農(nóng)村公路,一、二級公路等瀝青路面工程,不同程度出現(xiàn)了跳車、波浪、坑凹、接縫臺階、碾壓車轍、橋涵與路面接茬不平整等質(zhì)量問題。筆者針對出現(xiàn)的此類現(xiàn)象進行分析,探討瀝青路面產(chǎn)生不平整的原因及應(yīng)采取的技術(shù)措施。
瀝青路面施工過程中的影響因素相當(dāng)多,例如路基施工過程中的質(zhì)量控制、瀝青路面的厚度、橋頭涵洞兩端以及橋梁伸縮縫等相應(yīng)的處理、路面底基層以及基層等的施工質(zhì)量、路面施工過程中所選配的機械組合以及路面所用材料的質(zhì)量情況等,對路面平整度的影響就非常大,以下幾點因素進行介紹。
基層平整度會對公路路面的平整度造成直接的影響,如果基層不平整,即使面層的攤鋪相當(dāng)平整,其壓實之后仍會由于面層瀝青所攤鋪厚度的不同而導(dǎo)致路面不平整。因此,對此因素進行控制相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵。對于瀝青路面來說,由于基層頂面所要求平整度的允許偏差是10mm,當(dāng)所使用的瀝青攤鋪機在作業(yè)過程中,瀝青混合料雖然表面看起來是攤平了,但由于此處多出了10mm的松厚,因而其壓實之后仍會出現(xiàn)低洼現(xiàn)象。
基層出現(xiàn)不平整現(xiàn)象的原因如下:對基層混合料的原材料所進行的質(zhì)量控制不足;對基層混合料的原材料的拌和不滿足相關(guān)規(guī)范的具體要求;攤鋪以及碾壓等施工工藝的質(zhì)量不滿足相關(guān)的規(guī)定。
路基是路面的基礎(chǔ),路基不均勻沉陷,必然會引起路面的不平整,分析其原因,不外乎有以下幾點:
1)路面填料控制不良。如一些城區(qū)道路為市政單位多年前所實施的,現(xiàn)在的路面高低不平,改造時當(dāng)施工人員挖開路面后,發(fā)現(xiàn)部分路段路基是由建筑垃圾、工業(yè)垃圾填筑的。
2)半挖半填路基的接合部處理不當(dāng)、路基的壓實度不足。如舊路改建項目,半挖半填路基較多,當(dāng)路面完成后,出現(xiàn)了深陷和裂縫,是由于路基填料的含水量大,施工單位力量不夠,未能按規(guī)范要求挖臺階施工,造成路基于填料接縫接合部產(chǎn)生裂縫和沉降。路基壓實機具不足,使路基土壤的密實度偏低,土體透水性增強,造成水份集聚和侵蝕路基,使路基土軟化而產(chǎn)生不均勻沉降。
3)特殊地基路段路基防護排水不完善,如部分路基沉陷,是由于對原地基勘探不祥,有部分路基修筑在軟土地段,因軟土的壓縮性大,在自重的作用下產(chǎn)生沉降,部分路段是由于路基的防護、排水系統(tǒng)不完善,造成不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。
攤鋪機是瀝青面層施工的主要機具設(shè)備,其本身的性能及操作對平整度影響很大。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪速度不均勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。
1)攤鋪機性能好壞,決定著路面面層的平整度。采用小型瀝青攤鋪機鋪筑,路面接縫多,在鋪筑前幾乎是人工在攤鋪,根本談不上路面的平整度;采用大型瀝青攤鋪機,路面的平整度有很大的改善,最后工程驗收評定時,面層平整度均方差,就能反映出大型瀝青攤鋪機的施工效果。
2)攤鋪機基準線的控制,也影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預(yù)先設(shè)定的基準線來控制,但施工單位往往不夠重視或由于高程的操平誤差,形成基準控制不好、基準線因張拉力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度,使面層出現(xiàn)波浪;掛線高程測量不準,量線失誤或樁位移動,都會通過架設(shè)在鋼絲線上的儀表反映在相應(yīng)的攤鋪路段上,造成路面高低起伏。
3)攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現(xiàn)波浪、搓板。無論在施工中采用哪一種型號的攤鋪機,若攤鋪機操作手不熟練,導(dǎo)致攤鋪機曲線前進、運料車在倒料時撞擊攤鋪機,攤鋪機不連續(xù)行走或行走過程中熨平板高低浮動等不規(guī)范作業(yè),都會使路面形成波動或搓板;攤鋪機的熨平板未充分預(yù)熱,造成混合料粘結(jié)和熨不平;運輸車因與攤鋪機配合不好,卸料時,撒落在下層的混合料未及時清除,影響了履帶的接地標高,連帶了攤鋪層的橫坡及平整度。
瀝青路面的施工質(zhì)量,也取決于主要材料的質(zhì)量和瀝青混合料配合比設(shè)計及瀝青混合料的拌和。
1)瀝青混合料配合比不合理。如:油石比較大,已鋪筑好的路面會產(chǎn)生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現(xiàn)松散;礦料的質(zhì)量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩(wěn)定度降低,容易出現(xiàn)路面的各種病害。
2)瀝青混合料拌合不均勻。如:當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況,剛開爐或料溫低,含水量大時,會出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象;當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,造成骨料級配發(fā)生較大變化;有時也會出現(xiàn)花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質(zhì)量;拌和能力過小,出現(xiàn)停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現(xiàn)溫度差,形成一個個坎;當(dāng)運輸設(shè)備不配套或司機技術(shù)較差時,會撞擊攤鋪機,使機身后移,形成臺階。
瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響,選擇碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關(guān)系著路面面層的平整度、主要表現(xiàn)在:
1)壓路機型號的選擇上,如果采用低頻率、高振幅的壓路機時,會產(chǎn)生“跳動”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。壓路機初壓噸位過重也會使剛攤鋪好的路面產(chǎn)生推擠變形。
2)碾壓溫度的控制上,初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,不穩(wěn)定;復(fù)壓溫度過高地引起膠輪壓路機粘結(jié)瀝青細料,小碎片飛濺,影響表面級配;溫度過低,則不易碾壓密實和平整。
3)碾壓速度的調(diào)整上,壓路機碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動裝置等都會引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機會出現(xiàn)壓陷槽。
4)碾壓路線的行走上,碾壓行進路線不當(dāng),不注意錯輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會引起路面不平。
5)碾壓次數(shù)的確定上,碾壓遍數(shù)不夠,即壓實不足,通車后形成車轍;碾壓遍數(shù)太多,由于短時間集中重復(fù)碾壓,會造成已成型路面的推移,形成龜裂和波浪。
6)驅(qū)動輪和轉(zhuǎn)向輪的前后問題上,如果是從動輪在前,由于從動輪本身無驅(qū)動力,靠后輪推動,因而混合料產(chǎn)生推移,倒退時在輪前留下波浪。
基層的平整度欠佳,將使瀝青路面攤鋪厚度不等,碾壓后表面就會出現(xiàn)不平整,因此提高基層平整度質(zhì)量,是保證瀝青路面平整度非常重要的因素,為了提高基層平整度質(zhì)量,除了嚴格按照規(guī)范施工外,還應(yīng)該注意以下幾點:
1)嚴格控制基層混合料的含水量,防止碾壓過程中集料產(chǎn)生推移,導(dǎo)致不平整現(xiàn)象。
2)嚴格控制材料的合格性和穩(wěn)定性,防止因材料不穩(wěn)定造成松鋪系數(shù)的變動,導(dǎo)致壓實后不平整現(xiàn)象。
3)嚴格控制基層標高,對超高處必須鏟除,防止因瀝青下面層攤鋪厚度不一,導(dǎo)致不平整現(xiàn)象。
4)嚴格控制好基準線鋼絲繩張拉,防止因鋼絲繩張拉不到位在跨中出現(xiàn)撓度,導(dǎo)致基層攤鋪后出現(xiàn)縱向波浪不平整現(xiàn)象。
1)集料的規(guī)格和質(zhì)量。集料的規(guī)格和質(zhì)量直接影響到集料級配的變化,級配變化較大直接影響到瀝青混合料的壓實系數(shù),從而影響到路面壓實后的平整度。要減小集料的規(guī)格和質(zhì)量的影響,要注意以下幾點:①嚴把進料質(zhì)量關(guān),加大對材料檢測頻率,嚴禁不合格材料進場。②嚴格控制拌合樓的震動篩篩孔尺寸,并經(jīng)常檢查篩分系統(tǒng),防止因篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題造成的骨料級配的變化。③拌和樓嚴格按照試驗室提供的熱料倉配合比數(shù)據(jù)進行拌料,不允許對拌和樓熱料倉手工補料。
2)瀝青混合料溫度質(zhì)量。瀝青混合料如果溫度不均勻,使得攤鋪后的局部在碾壓過程中碾壓溫度變化,引起壓實效果的變化,導(dǎo)致壓實后的不平整。因此瀝青混合料出廠溫度應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度變化而嚴加控制,一定要保證瀝青混合料的出廠溫度,經(jīng)檢測合格后方可運輸?shù)綌備伂F(xiàn)場,拌出的瀝青混合料應(yīng)均勻,無花白料、冒黃煙,卸料時不產(chǎn)生離析。
瀝青面層攤鋪施工直接影響到路面平整度的好壞,它除了與機械設(shè)備的性能、機械操作人員的技能水平密切相關(guān)外,還與以下幾點密切相關(guān):
1)攤鋪的連續(xù)性。在瀝青混凝土攤鋪中必須配足與攤鋪能力相匹配的混合料,盡量做到攤鋪過程中不停機。防止形成波浪,造成不平整。
2)攤鋪速度的穩(wěn)定性。攤鋪速度不穩(wěn)定,會導(dǎo)致攤鋪層初始密度不均勻,從而引起碾壓后局部厚度的變化而影響平整度。
3)攤鋪機螺旋送料器轉(zhuǎn)動的均勻性不停頓性。防止攤鋪過程中布料器中積料過多或過少,導(dǎo)致熨平板下粗細料離析,出現(xiàn)攤鋪表面不均勻,影響平整度。
4)汽車卸料時操作的規(guī)范性。汽車卸料必須由專人指揮,嚴禁碰撞攤鋪機,卸料時不得將剎車踩死,以免增加攤鋪機的阻力影響平整。
碾壓工藝在路面施工中對平整度的好壞起著尤為重要的作用,在嚴格按照一般碾壓程序下,碾壓期間,為了保證平整度,還應(yīng)該遵循下列原則:
1)壓路機不得中途停頓、轉(zhuǎn)向或或制動。
2)當(dāng)壓路機來回碾壓時,每次換向時應(yīng)提前關(guān)閉振動,等振動完全停止才能制動、換向,制動操作盡量柔緩,每條碾壓帶的轉(zhuǎn)向位置必須錯開,避免在同一斷面內(nèi)出現(xiàn)較深壓痕。
3)壓路機不可在未冷卻的成型路面上駐車停留。
壓路機在碾壓過程中如不注意遵守以上幾點原則,都將會對瀝青路面平整度造成很大的影響。
瀝青路面接縫是指不可避免的作業(yè)中斷和與構(gòu)造物的接頭兩種情況,接縫部位集中了影響路面平整度的不利因素,其質(zhì)量好壞對路面平整度有很大影響,提高接縫平整度,要做好以下幾點處理措施:
1)施工完畢后,用6m直尺測量,在合格的接尾處用粉筆標記,然后拉直線,畫出切割直線,切割機沿切割直線切割,縱向邊緣成直角,為下次油面接縫攤鋪打好基礎(chǔ)。
2)攤鋪機就位,熨平板降落到均勻放置的在木板上呈現(xiàn)懸浮狀態(tài),攤鋪機主夯錘應(yīng)引與舊油面垂直,并檢查各接頭和運轉(zhuǎn)部位,使其保持良好的工作狀態(tài)。
3)關(guān)閉平穩(wěn)梁,使攤鋪厚度均勻穩(wěn)定,以防按縫部位或高或低。
4)用第3臺運料車將瀝青混合料加入攤鋪機內(nèi),用刮板輸送器向后輸送螺旋布料器向兩側(cè)均勻布料,停留時間約4~5min,目的是使用混合料溫度和硬接頭部位進行溫度傳遞、使接縫直觀上沒有印跡,為碾壓創(chuàng)造條件。
5)及時跟進用6m直尺檢測接縫平整度,在終壓完成前對局部不合格處,進行相應(yīng)的補救措施。
6)科學(xué)合理安排施工,提高工作效率,盡量減少施工接縫產(chǎn)生。
道路投入運營之后,由于養(yǎng)護問題會導(dǎo)致瀝青路面的平整度發(fā)生相當(dāng)程度的下降現(xiàn)象,嚴重縮短了瀝青路面原本的使用壽命。因而道路養(yǎng)護及管理對于瀝青路面的平整度具有相當(dāng)程度的影響。為更好地對路面平整度進行控制,可采用如下方法:首先,加強道路的養(yǎng)護工作。尤其在瀝青路面水破壞情況較為嚴重的地方,應(yīng)當(dāng)經(jīng)常性地對道路的排灌設(shè)施進行疏通,避免出現(xiàn)公路積水的現(xiàn)象。其次,加強路政的相關(guān)管理力度。對于交通較為混亂的地方或者是不封閉的路段,經(jīng)常會由于建筑運輸車輛的超載現(xiàn)象導(dǎo)致車載細粒料的散落,再加上過往車輛的碾壓會對路面的結(jié)構(gòu)造成相當(dāng)大的破壞,因此應(yīng)加強路政的管理力度,確保路面的平整度。
作為評定路面質(zhì)量的一項重要指標,路面平整度直接關(guān)系著行車的安全性、舒適性及道路的使用壽命。因此,為確保路面平整度,應(yīng)從路基施工準備階段就開始重視,對每道工序進行嚴格的質(zhì)量管理,完善施工流程和技術(shù)方案,選擇優(yōu)良的原材料并進行科學(xué)合理的配置,采用先進的成熟工藝,精心組織,強化現(xiàn)場的施工管理,控制好各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量,定能使瀝青路面的平整度達到較高的質(zhì)量驗收標準,獲得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
[1]郝培文.瀝青路面施工與維修技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]JTJ034-2000公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2000.
[3]李繼業(yè),張玉穩(wěn).公路工程施工質(zhì)量問題與防治[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[4]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2004.