高等級公路瀝青混凝土路面不平整成因及對策

1、高等級公路瀝青混凝土路面不平整成因及對策    關鍵詞:瀝青混凝土路面;路面平整度;成因;對策引言 由于瀝青路面具有良好的行車舒適性和優(yōu)異的使用性能,且建設速度快,維修方便,瀝青混凝土路面越來越多地應用在高速公路和普通干線公路上。瀝青路面的平整度是評定路面質(zhì)量和使用性能的主要指標之一,它直接關系到行車的安全、舒適,還會影響車輛的燃料消耗,輪胎磨損、運輸時效及其他經(jīng)濟指標,路面不平整會導致車輛對路面沖擊、振動,反過來加速路面的損壞。影響瀝青混凝土路面平整度的因素很多,每一個修建環(huán)節(jié)的微小失誤都會造成平整度指標降低。筆者根據(jù)在淮安到鹽城高速公路HY-YC22

2、標的工作經(jīng)驗,從施工方面對高速公路平整度影響原因進行分析,并提出相應對策。 一、影響路面平整度原因綜述 1.路面攤鋪機械及工藝對平整度的影響。攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、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。一是攤鋪機基準線的控制影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預先設定的基準來控制,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

3、不準,量線失誤或樁位移動,都會通過架設在鋼絲線上的儀表反映在相應的攤鋪路段上,造成路面高低起伏。二是攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現(xiàn)波浪、搓板。 2.面層攤鋪材料的質(zhì)量對平整度的影響。瀝青路面的施工質(zhì)量,也取決于主要材料的質(zhì)量和瀝青混合料的配合比設計及瀝青混合料的拌和。一是瀝青混合料的配合比不合理。油石比偏大,已鋪筑的路面會產(chǎn)生壅包和泛油;油石比偏小,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。二是瀝青混合料的拌合不均勻。當拌和設備出現(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

4、篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,會造成骨料級配發(fā)生較大變化;由于料溫偏低,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,不能保證瀝青混合料攤鋪質(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)溫差,形成一個個坎。 3.瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度的影響。(1)壓路機型號的選擇。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。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;復壓溫度過高會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,導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻

5、力加大,使瀝青面層壓實度不均勻,且易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。(3)碾壓速度的調(diào)整。壓路機碾壓速度過快或不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向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。碾壓行進路線不當,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。相鄰輪跡不重疊,容易造成漏壓或推擁。 二、提高路面平整度若干措施的思考 (一)瀝青路面攤鋪機械及工藝控制 (1)攤鋪機基準線的控制。攤鋪機在進行自動找平時,需要有一個準確的基準面(線)。一般當以控制高度為主時,以走鋼絲為宜;當以控制厚度為主時,則采取浮動基準梁法。一般是底面層用走鋼絲,中面層

6、和表面層用浮動基準梁法。所謂基準鋼絲繩(走鋼絲)法,是在路面兩側(cè)安裝基準鋼絲繩,但必須注意支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大,一般為5m10m;用兩臺精密水準儀測量控制鋼筋的高程,鋼筋宜較設計高程高1m2mm,并保證鋼筋的高程在鋪筑過程中始終準確;一般使用2mm3mm的高強度鋼絞線,用緊線器拉緊安放在支柱的調(diào)整橫桿上,每兩根鋼支柱間鋼絲繩的撓度不大于2mm,張緊鋼絲繩的拉力一般在800N左右;基準線應盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值;為保證連續(xù)作業(yè),每側(cè)鋼絲繩至少應具備有三根200m250m長的鋼絞線,在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已經(jīng)架設完成。所謂浮動基準梁法,浮動基準梁用于保持攤鋪機前后高

7、差相同,保證攤鋪厚度和提高表面平整度,在構(gòu)造物上另加掛鋼絲繩配合進行控制(因構(gòu)造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同),浮動基準梁的前部由長2m3m的24個輪架組成,每個輪架有34對小輪,行走在攤鋪機前面下承層,后部是約0.5m×10m的滑板(俗稱滑靴),在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準誤差和自動找平裝置的誤差,需在進行自動找平裝置的安裝和調(diào)整時注意:橫坡傳感器安裝誤差應小于±0.1%;浮動基準梁的滑動基面應與攤鋪基面平行,使橫坡值相同;隨時檢查液壓系統(tǒng)的工作壓力,使其處于正常狀態(tài);隨時檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設計值。     

8、;   (2)攤鋪機的攤鋪速度控制,攤鋪機應該勻速,不停頓地連續(xù)攤鋪,嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變,就要調(diào)節(jié)厚度調(diào)節(jié)器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,但人工調(diào)節(jié)是憑經(jīng)驗調(diào)節(jié),在速度變化處會引起攤鋪后預壓密實度的變化,從而導致最終壓實厚度的差異,影響路面平整度。在中途萬一出現(xiàn)停機,應將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100以上時,停頓時間不要超過10min。停頓時間超過30 min或混合料溫度低于100時,要按照處理冷接縫的方法重新接縫。 (3)在攤鋪過程中,運料車應在攤鋪機10m30m處停住,并掛空檔,依靠攤鋪

9、機推動緩慢前進,并應有專人指揮卸料車進行卸料,確保攤鋪機供料系統(tǒng)的工作具有連續(xù)性,即保證腳輪(輸送輪)內(nèi)的料位高度穩(wěn)定、均勻、連續(xù),料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時間短,僅受料斗內(nèi)的混合料已經(jīng)冷硬,則應先將受料斗內(nèi)已冷硬的混合料鏟干凈,然后重新喂料;派專人負責及時清掃灑落的粒料;攤鋪前,熨平板必須清理干凈,調(diào)整好熨平板的高度和橫坡后,預熱熨平板。熨平板的預熱溫度應接近瀝青混合料的溫度,一般可加熱到8590。 (二)面層攤鋪材料的質(zhì)量控制 混合料中的瀝青與礦粉過量會減小其承載能力,易使攤鋪厚度過薄。溫度過高,也會出現(xiàn)類似的情況,溫度過低,混合料變硬,會使攤鋪厚度變厚,在鋪筑

10、中遇到此種情況,可根據(jù)混合料性質(zhì)的變化及時改變熨平板的工作迎角予以消除,但調(diào)整無一定的規(guī)律。這樣反反復復,會形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。所以加強拌和現(xiàn)場管理,減少車輛不必要的待機時間,控制好混合料“出場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個溫度,可大大減少此種缺陷的產(chǎn)生。 (三)碾壓質(zhì)量控制 瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。 1.初壓,第一階段初壓習慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140左右),因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩(wěn)定壓實效果。通常用68T的雙輪振動壓路機以

11、2km/h左右的速度進行碾壓23遍。碾壓機驅(qū)動輪在前靜壓勻速前進,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪輪胎(四個等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。 2.復壓,第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規(guī)定的壓實度,因此,復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應低于100110,通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的輪胎壓路機同時先后進行碾壓,也可以用組合式鋼輪輪胎壓路機與振動壓路機和輪胎壓路機一起進行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍

12、數(shù)確定,通常不少于8遍,碾壓方式與初壓相同。 3.終壓,第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進行。終壓結(jié)束時的溫度不應低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的70,應盡可能在較高溫度下結(jié)束終壓。 為保證各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進行,碾壓作業(yè)應按“由內(nèi)到外,先輕后重,先慢后快” 進行,即曲線段按照由內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序碾壓,碾壓時先用小型壓路機碾壓或靜壓,再用大型壓路機或振動碾壓,碾壓速度應先慢速碾壓幾遍,待混合料穩(wěn)定后再用較快的速度碾壓。初壓和終壓使用雙輪壓路機,初壓可使用組合式鋼輪輪胎壓路機,復壓使用振動壓路機和輪胎壓路機;碾壓時驅(qū)動輪在前,從動輪在后;后退時沿前進碾壓的輪跡行駛;壓路機的碾壓作業(yè)長度應與攤鋪機的攤鋪速度相平衡,隨攤鋪機向前推進;壓路機折回去不應在同一斷面上,而應呈階梯形;當天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應停放一切施工設備(包括臨時停放壓路機),以免產(chǎn)生形變;壓實成型的瀝青面層完全冷卻后才能開放交通。 結(jié)語 上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結(jié)論:優(yōu)質(zhì)的混合料