探究公路養(yǎng)護(hù)施工中瀝青路面平整度的影響因素

李曄

（貴州省印江公路管理段，貴州 印江 555200）

0 引言

如今交通不斷發(fā)展，高速公路建設(shè)的總里程不斷增加，人們在追求可以方便快捷的到達(dá)目的地的同時(shí)，對行車的舒適度有了要求，而平整度是能夠體現(xiàn)行車舒適度的一項(xiàng)指標(biāo)，平整度是路面工程的一項(xiàng)重要檢測指標(biāo)，它關(guān)系著路面工程質(zhì)量的好壞，平整度差的路面，不但會(huì)影響行車的舒適度和安全性，還會(huì)使車輛構(gòu)件發(fā)生損壞。因此，在建設(shè)高速公路的過程中針對平整度的控制顯得尤為重要。

1 影響路面平整度的因素

1.1 水泥穩(wěn)定碎石層的施工質(zhì)量對瀝青路面平整度的影響

水穩(wěn)層的平整度同樣能夠反映在瀝青面層上，所以加強(qiáng)水穩(wěn)層的平整度控制同樣重要。過去“基層不平，面層來找”的舊方法，對于如今的高速公路建設(shè)是根本行不通的。水穩(wěn)層的彎沉大于設(shè)計(jì)值，則將為以后的路面養(yǎng)護(hù)留下很多大大小小隱患，導(dǎo)致路面變形，并且在反復(fù)荷載下難以恢復(fù)，導(dǎo)致顛簸和不平整。由此可見在水穩(wěn)層開始攤鋪時(shí)就要加強(qiáng)對平整度的控制。

1.2 瀝青混合料質(zhì)量與溫度對瀝青路面平整度的影響

瀝青混合料使用的材料質(zhì)量和混合料在生產(chǎn)和施工各個(gè)階段的溫度對路面平整度產(chǎn)生以下4 點(diǎn)影響：①采用不合理的配合比?；旌狭系姆€(wěn)定性降低與采用不合理的配合比具有一定的關(guān)系，配合比不夠合理就會(huì)對后續(xù)施工產(chǎn)生一定影響，質(zhì)量問題也會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸地表露出來。②瀝青混合料拌和不均勻、不充分。瀝青拌合站的設(shè)備應(yīng)保持良好的工作狀態(tài)，否則會(huì)使瀝青混合料的溫度不夠均勻，而且瀝青拌和站的機(jī)械設(shè)備的拌和能力要足夠，如果拌和能力過小，可能令瀝青混合料溫度不均勻出現(xiàn)突變，形成波浪，對路面的平整度有著重大影響。③在瀝青混合料的攤鋪過程中會(huì)時(shí)常出現(xiàn)一定程度的離析，離析的位置往往呈規(guī)律分布，這種情況被稱作混合料離析帶。瀝青混合料離析帶的產(chǎn)生會(huì)使路面強(qiáng)度降低并且影響瀝青路面的平整度。④施工人員在配比原材時(shí)，使用了不恰當(dāng)?shù)纳笆?，?dǎo)致攪拌混凝土材料出現(xiàn)過軟或者過硬的問題，為后期路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)增加難度。其次，瀝青混凝土原材質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。混凝土配比過程中使用的礦料抗壓強(qiáng)度偏低或者礦料中細(xì)長顆粒過多等，都會(huì)影響瀝青混凝土路面的平整度[1]，瀝青溫度控制如圖1 所示。

圖1 瀝青溫度控制

1.3 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)對瀝青路面平整度的影響

（1）攤鋪機(jī)參數(shù)選擇不當(dāng)。當(dāng)攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇錯(cuò)誤時(shí)會(huì)導(dǎo)致熨平板前后受到壓力不同，導(dǎo)致攤鋪不同位置的薄厚也不同，從而形成凹凸不平的、不平整的路面。熨平板的工作角度與施工環(huán)境不匹配也會(huì)在一定程度上影響平整度。

（2）掛線法施工時(shí)未控制好基準(zhǔn)線。在使用掛線法施工時(shí)，通過對各個(gè)樁號的標(biāo)高進(jìn)行測量，根據(jù)測量好的標(biāo)高進(jìn)行掛線，一般使用直徑2mm 的鋼絲作為基準(zhǔn)線，在鋼絲的兩端通過緊線器拉緊。自動(dòng)找平裝置越來越普遍，大部分的攤鋪機(jī)都會(huì)安裝自動(dòng)找平裝置，但是未將基準(zhǔn)線控制好，也容易對平整度產(chǎn)生影響。

（3）攤鋪機(jī)操作手不熟練。如果操作手技術(shù)不過關(guān)，攤鋪時(shí)未按照設(shè)計(jì)的路線直線行駛，速度的突然提高或突然下降，這類操作的后果能在路面上直接地反映出來，會(huì)形成波浪或“搓板”路面。

1.4 碾壓作業(yè)對瀝青路面平整度的影響

碾壓作業(yè)時(shí)所采取的碾壓工藝對路面平整度也存在著較大影響，在選擇合適的碾壓工藝的同時(shí)也應(yīng)選擇適當(dāng)型號的壓路機(jī)、碾壓溫度等，通過合理的施工機(jī)械組合可以將平整度保持在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。

（1）壓路機(jī)頻率、振幅、噸位的選擇。如果頻率、振幅選擇的不恰當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生“跳動(dòng)”夯擊現(xiàn)象使瀝青攤鋪后的面層的平整度遭到破壞。而且在初壓時(shí)不應(yīng)選擇噸位過大的壓路機(jī)，如果使用噸位過大的壓路機(jī)，會(huì)造成瀝青面層推移變形的現(xiàn)象，壓路機(jī)的選擇如圖2 所示。

圖2 壓路機(jī)的選擇

（2）碾壓溫度的控制。不同面層的瀝青碾壓溫度不同，在碾壓作業(yè)時(shí)應(yīng)保證對應(yīng)的碾壓溫度。如果在溫度過高時(shí)就開始初壓作業(yè)，就會(huì)使碾壓輪跡過于明顯，不利于路面穩(wěn)定。復(fù)壓作業(yè)時(shí)溫度過高，就會(huì)將瀝青混凝土中粒徑較小的細(xì)料粘起，破壞混合料配合比，使孔隙率增大，在路面形成波浪。如果復(fù)壓作業(yè)時(shí)的溫度過低會(huì)使瀝青混合料的摩擦力加大，表面受力不均勻，導(dǎo)致路面出現(xiàn)波浪，而且過低的復(fù)壓溫度還會(huì)導(dǎo)致局部松散、開裂等嚴(yán)重的質(zhì)量問題，很難保持整體，還會(huì)導(dǎo)致上下層連接不充分，對平整度產(chǎn)生重大影響[2]。

（3）碾壓速度的快慢。壓路機(jī)在碾壓過程中不能制動(dòng)和緊急停車，應(yīng)緩慢啟動(dòng)勻速前進(jìn)，不宜過快或過慢。否則混合料發(fā)生推移造成擁包。

（4）適當(dāng)?shù)哪雺罕閿?shù)。在碾壓作業(yè)時(shí)應(yīng)選擇合適的碾壓次數(shù)過多過少都會(huì)存在問題。碾壓遍數(shù)不足，則無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度，在通車后會(huì)形成車轍痕跡。而碾壓遍數(shù)過多，會(huì)導(dǎo)致碾壓過度，使成型的路面發(fā)生推移等影響路面平整度的問題。

2 路面平整度的控制方法

2.1 瀝青混合料的控制

瀝青混合料的混合溫度、礦料的尺寸同樣影響瀝青路面的平整度。所以，在選擇瀝青混合料時(shí)，應(yīng)避免選擇粒徑過大的礦料，礦料粒徑過大會(huì)導(dǎo)致混合瀝青混合料時(shí)溫度下降相對加快，從而影響混合溫度。會(huì)影響壓實(shí)過程中混合料的溫度，甚至?xí)霈F(xiàn)離析。所以在選擇礦料時(shí)應(yīng)選擇粒徑較細(xì)的礦料。選擇細(xì)料可以在一定程度上降低攤鋪時(shí)對攤鋪機(jī)熨平板的損傷，便于后續(xù)的碾壓施工。

2.2 攤鋪工藝

在下面層攤鋪時(shí)采用掛線施工法進(jìn)行施工，攤鋪中、上面層時(shí)采用自動(dòng)找平的基準(zhǔn)控制方法，可以很好地控制攤鋪的平整度。需要注意的是在下面層施工開始之前，先根據(jù)測量出的各個(gè)樁號（各樁號相距10m）掛線高度進(jìn)行掛線。在這個(gè)過程中應(yīng)精心測量、調(diào)整準(zhǔn)確，并且鋼線拉力不宜過小否則會(huì)出現(xiàn)因拉力不夠?qū)е碌匿摻z下?lián)?，從而在路面形成起伏波浪。掛線時(shí)出現(xiàn)的所有問題都能在攤鋪路面上反映出來，所以在掛線過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制。

攤鋪機(jī)開工前應(yīng)提前一至半小時(shí)加熱熨平板，熨平板溫度應(yīng)高于規(guī)范所規(guī)定的溫度。如果熨平板溫度較低，在攤鋪過程中混合料會(huì)與熨平板發(fā)生粘結(jié)，會(huì)產(chǎn)生拉毛的現(xiàn)象，導(dǎo)致瀝青路面鋪設(shè)不平整。攤鋪過程中，嚴(yán)禁隨意變速或中途停車，這樣可以提高平整度，同時(shí)還能減少離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，在攤鋪工作開始之前，必須保證攤鋪機(jī)的熨平板平直。否則，應(yīng)調(diào)整支撐和拉動(dòng)熨平板的拉桿長度，令熨平板的下表面與坡度保持統(tǒng)一，以確保橫向平整度符合標(biāo)準(zhǔn)[3]，瀝青路面攤鋪工作如圖3 所示。

圖3 瀝青路面攤鋪工作

攤鋪機(jī)就位后，檢查掛線標(biāo)高正確后，需要在攤鋪機(jī)的熨平板下墊上相應(yīng)厚度的木板。將熨平板放置到位的同時(shí)將攤鋪機(jī)計(jì)算機(jī)和相關(guān)儀器調(diào)整至規(guī)定值。攤鋪過程中，攤鋪機(jī)需要保持一個(gè)平穩(wěn)的行駛速度，需要始終保持勻速行駛，不得擅自、頻繁地加減速度。在瀝青混凝土攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)攤鋪機(jī)前應(yīng)保證有3 輛以上的待卸料車，攤鋪機(jī)不得中途停車。后場與前場應(yīng)緊密配合盡可能減少攤鋪機(jī)的停車次數(shù)，以確保攤鋪瀝青路面的平整度。

在攤鋪過程中攤鋪機(jī)傳感器位置應(yīng)派專人監(jiān)護(hù)，確保厚度以及橫坡度。攤鋪機(jī)后面設(shè)專人檢查攤鋪厚度及混合料溫度（插入式溫度計(jì)）并做好記錄。攤鋪時(shí)為防止離析的產(chǎn)生，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況及時(shí)調(diào)整攤鋪機(jī)的參數(shù)。及時(shí)調(diào)整螺旋布料器兩端的自動(dòng)找平裝置，使攤鋪機(jī)達(dá)到最佳工作狀態(tài)，并使料門開度、鏈板給料機(jī)速度和螺旋布料器速度相匹配[4]。攤鋪機(jī)的螺旋布料器應(yīng)與攤鋪速度相匹配，使其保持穩(wěn)定的速度和均勻的旋轉(zhuǎn)，并保持相應(yīng)的速度使其分布均勻。應(yīng)在兩側(cè)保持高度始終大于給料機(jī)2/3 的混合料，達(dá)到減少攤鋪過程中出現(xiàn)離析的目的，同時(shí)派專人消除混合料離析，在攤鋪機(jī)后清除局部粗骨料“窩”，及時(shí)用新拌混合料填筑。如果現(xiàn)場長時(shí)間沒有新的瀝青混合料供應(yīng)，攤鋪機(jī)應(yīng)鋪設(shè)所有剩余材料提機(jī)后，制作臨時(shí)橫向接縫。應(yīng)在攤鋪機(jī)后，安排工人，專門在出現(xiàn)洞眼的地方填入熱瀝青混合料，避免碾壓過后形成坑洞。

2.3 碾壓質(zhì)量的控制

碾壓質(zhì)量的把控也同樣重要。通過試驗(yàn)段的施工，合理的碾壓工藝、采取準(zhǔn)確的碾壓操作步驟也是一種控制路面平整度的有效手段之一。碾壓瀝青混合料時(shí)應(yīng)采用組合碾壓的方式，初壓、復(fù)壓、終壓的速度和碾壓遍數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)段確定，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在碾壓過程中碾壓路線和碾壓方向不可突然改變，速度也不能隨意變動(dòng)，更不得緊急制動(dòng)，避免使混合料產(chǎn)生推移形成龜裂和擁包。

瀝青混合料經(jīng)攤鋪與整型后，需要在合適的溫度下進(jìn)行全寬范圍的碾壓作業(yè)，碾壓距離保持在50m 左右，使初壓、復(fù)壓、終壓三層工序緊密結(jié)合，使用輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)需要及時(shí)在輪胎上噴灑隔離劑（防粘結(jié)劑），避免粘起瀝青混凝土中的細(xì)料，造成路面的孔洞影響路面平整度。一段路面在全寬范圍碾壓完成時(shí)，可稱作一遍，碾壓遍數(shù)根據(jù)試驗(yàn)段檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。碾壓折返處應(yīng)成“階梯形”或“鋸齒形”，避免同一斷面上的推擠波浪造成不平整。

機(jī)械組合的選擇也關(guān)系到瀝青路面的平整度，在瀝青混凝土路面的碾壓作業(yè)時(shí)，通常采用2~3 臺雙鋼輪壓路機(jī)與膠輪壓路機(jī)組合進(jìn)行瀝青混凝土路面的碾壓作業(yè)，在邊部碾壓不充分的位置，需要增加一臺小鋼輪進(jìn)行碾壓。在復(fù)壓過程中，需要根據(jù)瀝青混凝土的級配選擇輪胎式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，一旦發(fā)現(xiàn)混合料中出現(xiàn)了集料粒徑過大的問題時(shí)，作業(yè)班組需根據(jù)要求優(yōu)先選擇雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行振壓。在最后一次碾壓時(shí)溫度需控制在90°C 以上進(jìn)行靜壓，直到完全消除輪跡后方可停止[5]。在整個(gè)碾壓作業(yè)的過程中，需派專人指揮碾壓，邊部無法碾壓的位置應(yīng)使用小鋼輪進(jìn)行碾壓，瀝青路面碾壓如圖4 所示。

圖4 瀝青路面碾壓

3 結(jié)語

保證有較高的路面平整度實(shí)際是為了滿足人們對車輛行駛過程中的安全與舒適的追求。根據(jù)文中對影響瀝青路面平整度的因素的分析，如果對基層、瀝青混合料、攤鋪工藝和碾壓質(zhì)量加以控制，嚴(yán)格按照施工規(guī)范所要求進(jìn)行操作作業(yè)，還是可以在一定程度上提高瀝青路面的平整度，從而滿足人們對車輛行駛過程中安全與舒適的追求。