公路工程-提高瀝青混凝土路面平整度的技術措施

公路工程——提高瀝青混凝土路面平整度的技術措施影響路面施工平整度的因素非常復雜，包括下層平整度、攤鋪層厚度、材料級配組成、混合料的均勻分布狀況以及施工工藝(攤鋪操作和碾壓)等方面。文章根據(jù)碾壓機械性能和瀝青混合料特點介紹了碾壓過程中提高路面平整度的技術措施，分析了碾壓工藝在保證和提高瀝青混凝土路面平整度方面起著重要作用。

0

引言隨著高等級公路建設規(guī)模的不斷擴大和行車速度的提高，人們對道路的平整度要求也越來越高。平整度是衡量道路建設質(zhì)量的重要指標之一，反映了路面的行駛舒適性。影響路面施工平整度的因素復雜，包括下層平整度、攤鋪層厚度、材料級配組成及混合料的均勻分布狀況、攤鋪操作和碾壓等。碾壓工藝對平整度有較大影響，影響碾壓效果的因素主要有碾壓組合是否合理、碾壓溫度的高低，操作規(guī)范性以及有無專人指揮。由于碾壓方式不準確或操作手操作失誤導致混合料縱、橫向推移的現(xiàn)象時常發(fā)生，合理的碾壓工藝和準確的碾壓操作是提高路面平整度的重要手段。瀝青混合料在攤鋪后形成的平整度并非最終的平整度，只有經(jīng)過充分的碾壓后形成的平整度才是最終的供車輛行駛的路面平整度。因此，碾壓工藝在保證和提高路面平整度方面起著重要的作用。對于碾壓作用的認識以及正確的碾壓工藝的掌握是瀝青路面施工中必須重視的。熱瀝青混合料是由礦物集料、粉料及瀝青等多種成分組成的，在施工中，靜碾壓路機利用靜載荷克服混合料中固體顆粒間的摩擦力、粘結(jié)力，擠出空氣，使各顆料間相互靠近；振動壓路機則利用振動頻率接近于材料固有頻率使材料發(fā)生共振，使級配材料間減小阻力，相互移動達到最穩(wěn)定狀態(tài)；熱瀝青混合料的碾壓應根據(jù)其特性，選擇不同的壓路機組合，按一定的壓實工藝使瀝青路面壓實成形。這對于保證路面的強度及今后長期的良好使用性能，有著非常重要的作用。一些路段為追求平整度而降低壓實度要求，結(jié)果造成通車后不久路面松散、水損害等早期病害，反而降低了路面的平整度。因此，對于瀝青混凝土路面的平整度和壓實度要有一個正確的認識，不能片面追求平整度而降低對路面碾壓的要求。1碾壓工藝和壓路機與碾壓參數(shù)選擇熱瀝青混合料的碾壓作業(yè)應根據(jù)初壓、復壓、終壓所起的不同作用選擇不同噸位、種類的壓路機，并確定其碾壓速度、振動頻率和振幅。(1)初壓是在混合料較高的溫度下進行的，此時鋪裝路面尚未建立起必要的承載能力，它對路面的平整度影響極大，必須選擇小噸位靜作用壓路機，以2.0～2.5km/h的慢速穩(wěn)定均勻地碾壓，一般選擇雙驅(qū)動雙鋼輪6～10t的壓路機進行靜壓。合理控制初壓溫度及初壓遍數(shù)，使路面不發(fā)生推移和裂縫。(2)復壓是在鋪裝層形成強度的階段下進行的，其目的是提高密實度并達到規(guī)定的標準值，復壓階段采用16～20t的輪胎壓路機和10～12t的雙驅(qū)雙振壓路機進行碾壓。輪胎壓路機的作用是使輪胎與路面始終保持彈性接觸，而且接觸面積會隨壓實度的增加而減小，從而進一步增強路面的承載能力，使集料嵌入路面材料中；振動壓路機是靠振頻和激振力來提高路面的強度。壓實效果和生產(chǎn)效率取決于振動壓路機工作參數(shù)的選擇，包括振頻、振幅、線壓力、碾壓速度和碾壓遍數(shù)。例如，DD-110型振動壓路機的振頻、振幅、激振力之間的對應關系見表1所列。對于鋪層為4～6cm的瀝青混凝土路面，宜采用高頻低幅振動壓實。通過試驗證明，采用振頻42Hz，振幅0.51mm，碾壓速度在4.0～4.5km/h，對5cm、6cm的瀝青路面進行復壓，效果比較理想；對4cm厚的路面，振幅以0.6mm為宜。在上述參數(shù)下振壓2～4遍即可達到規(guī)定的壓實度。(3)終壓屬于成形壓實階段，其目的是消除瀝青混凝土材料的內(nèi)應力和壓路機輪跡，進一步提高路面平整度，終壓階段常用20～25t的輪胎壓路機配合10t左右的雙鋼輪大寬度壓路機來完成。此時輪胎壓路機的主要作用是通過輪胎來揉合細小的施工裂縫，鋼輪壓路機則用來消除輪跡。DD-110型雙振壓路機具有輪幅寬(1.98m)，靜線壓力小、振幅選擇廣和工作方式轉(zhuǎn)換簡單、操作靈活的特點，被廣泛應用在高速公路瀝青路面壓實施工中，它與其它壓路機的壓實組合及參數(shù)控制見表2所列。不同熱瀝青混合料的壓實溫度對比見表3所列。2碾壓模式及階梯和重疊碾壓方法在選擇好壓實機型、速度及壓實溫度后，還必須按一定的碾壓模式，完成碾壓工序。階梯碾壓是在某一壓實階段，壓路機的碾壓長度在縱向呈階梯形排開，相鄰兩碾壓段縱向接頭重疊應在1.0～1.5m。對于雙鋼輪壓路機，碾壓左右重疊應在15cm以上，膠輪壓路機其左右碾壓重疊為輪寬的1/2。復壓過程中，復壓段的長度應大于初壓長度1～1.5m，再按階梯碾壓法依次進行，這樣，縮短了初壓停機位置的碾壓時間，有利于路面平整度的提高，效果比較理想。2.1

橫向接縫的碾壓橫向接縫是冷料與熱料的結(jié)合，是施工控制的關鍵環(huán)節(jié)之一，碾壓不當，會造成材料推移，產(chǎn)生裂縫等。(1)橫接縫碾壓首先用雙鋼輪壓路機(如DD-110)橫向碾壓，壓路機開始在冷路面上，逐漸向熱路面碾壓，第一次壓入量為1～2cm，逐漸至壓入熱路面10～15cm。(2)實行45o斜壓。斜壓從中間向兩側(cè)依次分開，重疊量應適當(為1/2輪寬)。(3)實施橫壓。壓路機由冷路面逐漸過渡到整機在熱路面上橫壓，根據(jù)接縫處混合料溫度的變化，這一過程可以實施振動壓實，以保證壓實后橫向接縫處的平整度，提高路面的壓實度。(4)混合料溫度是橫向接縫碾壓的關鍵。溫度太高，很容易產(chǎn)生混合料推移；溫度太低，橫接縫不能壓實，易造成路面早期損壞。橫接縫碾壓溫度一般比正常碾壓溫度低5～10℃。2.2

熱瀝青混合料碾壓及其溫度控制硬性和軟性瀝青混凝土，由于其級配組成的差異，碾壓特征不同，具體施工中的碾壓設備選擇和溫度控制有較大差異。表4為兩種混合料碾壓溫度對照表。硬性熱瀝青混凝土的級配特性，決定了它必須采用大噸位輪胎壓路機和雙鋼輪振動壓路機碾壓，才能保證其壓實度和空隙率的要求。不同瀝青混凝土的不同特性及材料差異，決定了其碾壓設備的組合、碾壓溫度及碾壓工藝，應根據(jù)施工條件，具體制定。2.3

碾壓表面平整度的監(jiān)測在終壓過程中，路面未冷卻之前，由專人用3m直尺逐尺對路面進行測量，在路面方向上分內(nèi)、中、外3條線檢測，對不平整段加密測量，測量應有記錄，對不平整處在路面做標記，進行修補碾壓。對成形路面，及時用連續(xù)式路面平整度儀進行檢測，分析各樁號段數(shù)據(jù)，找出存在問題，指導下一步施工，為對路面不平整的處理提供依據(jù)。2.4

碾壓密實度的監(jiān)測壓實度是瀝青混凝土路面的重要評定指標之一，瀝青路面的壓實對于路面的平整度有著非常重要的影響。因為瀝青混合料在攤鋪后形成的平整度并非最終的平整度，只有經(jīng)過充分的碾壓后形成的平整度才是最終的供車輛行駛的路面平整度。單純追求平整度而降低對壓實的要求是錯誤的，這樣的路面在通車后，隨著行車的進一步壓實，會將不平整顯現(xiàn)出來。而且由于壓實不足，造成強度不夠、孔隙率過大，容易造成路面的早期損害，更加影響路面的平整度。因此對于施工中成形的瀝青路面，應及時進行密實度監(jiān)測。以確保路面長久的使用品質(zhì)。一般施工后第二天進行密實度檢測，檢測方法應正確，記錄應詳細，檢測結(jié)果及時反饋給施工人員，對壓實度不足路段采取適當補救措施，進一步改進碾壓工藝。3壓路機的操作要領(1)為保證碾壓表面平整，壓路機不得在未壓實的新鋪瀝青路面上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動。壓路機行走速度應均勻，不可太快，停車應平緩，嚴禁緊急制動。振動壓路機必須先行駛后起振、先停振后停駛。最好采用自動起振和自動停振的壓路機以確保無誤。(2)嚴禁有人在新鋪瀝青混合料上行走。(3)嚴禁壓路機停留在未壓實的路面上，不允許在已經(jīng)壓實了的瀝青混凝土鋪面上振動行駛。(4)嚴格控制壓路機的灑水量，以免混凝土降溫太快或水進入混凝土影響路面質(zhì)量。(5)碾壓過程中如有“彈簧”現(xiàn)象或推移現(xiàn)象，應查明原因，采取措施后進行碾壓。(6)嚴格控制碾壓溫度，實施分段碾壓，每段30～50m。(7)全幅寬度碾壓順序，應自邊向中間錯輪碾壓，最后全輪一次完成中心線碾壓。4碾壓質(zhì)量缺陷的處理與補救措施(1)碾壓過程中，加強對平整度的跟蹤監(jiān)測，對不平整路段的高點實施修復碾壓。對一般瀝青混凝土，修復碾壓應在其表面溫度降到50～60℃之前進行，可以采用縱向、橫向靜壓或振動壓實；在高速公路施工中，這一措施對提高平整度比較理想。(2)若碾壓溫度控制不當(比如太高)，混合料易產(chǎn)生推移和壅包，這時應分析產(chǎn)生推移的原因。如果確定是溫度因素，應停止碾壓，待溫度符合要求后再進行碾壓。若是其它原因(如結(jié)合層粘結(jié)不實)，應采用相應的挖補修復措施。(3)瀝青混凝土路面的表面裂紋缺陷是指表面橫向裂紋，通常其長25～100mm，間隔25～76mm對在攤鋪時看不到、在壓實過程中出現(xiàn)的表面裂紋其原因與碾壓設備選用和工藝控制等因素有關。靜碾壓路機因為質(zhì)量過大，在碾壓較松散的瀝青混合料時易產(chǎn)生表面橫向裂紋；被動輪在前的壓路機碾壓穩(wěn)定性較差的混合料時，由于材料推移，也會產(chǎn)生橫向裂紋；除了調(diào)整碾壓設備、改變碾壓工藝外，對已產(chǎn)生的表面裂紋缺陷，在終壓階段可增加輪胎壓路機的靜碾壓，對表面進一步揉搓碾壓，使表面裂紋減少或消除。5結(jié)束語路面平整度明確了影響平整度的因素有人、車