高等級(jí)公路瀝青混凝土路面不平整成因及對(duì)策

1、高等級(jí)公路瀝青混凝土路面不平整成因及對(duì)策    關(guān)鍵詞:瀝青混凝土路面;路面平整度;成因;對(duì)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(shè)速度快,維修方便,瀝青混凝土路面越來(lái)越多地應(yīng)用在高速公路和普通干線公路上。瀝青路面的平整度是評(píng)定路面質(zhì)量和使用性能的主要指標(biāo)之一,它直接關(guān)系到行車的安全、舒適,還會(huì)影響車輛的燃料消耗,輪胎磨損、運(yùn)輸時(shí)效及其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo),路面不平整會(huì)導(dǎo)致車輛對(duì)路面沖擊、振動(dòng),反過(guò)來(lái)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(gè)修建環(huán)節(jié)的微小失誤都會(huì)造成平整度指標(biāo)降低。筆者根據(jù)在淮安到鹽城高速公路HY-YC22

2、標(biāo)的工作經(jīng)驗(yàn),從施工方面對(duì)高速公路平整度影響原因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)對(duì)策。 一、影響路面平整度原因綜述 1.路面攤鋪機(jī)械及工藝對(duì)平整度的影響。攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪。一是攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機(jī)大都有自動(dòng)找平裝置,攤鋪是按照預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)來(lái)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(zhǔn)控制不好、基準(zhǔn)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(cè)量

3、不準(zhǔn),量線失誤或樁位移動(dòng),都會(huì)通過(guò)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。二是攤鋪機(jī)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(duì)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(shè)計(jì)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(huì)產(chǎn)生壅包和泛油;油石比偏小,路面會(huì)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(qiáng)度太差和細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量過(guò)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(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(shí),會(huì)出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象;當(dāng)

4、篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),會(huì)造成骨料級(jí)配發(fā)生較大變化;由于料溫偏低,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過(guò)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(guò)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(gè)個(gè)坎。 3.瀝青面層鋪筑后的碾壓對(duì)平整度的影響。(1)壓路機(jī)型號(hào)的選擇。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)”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。壓路機(jī)初壓噸位過(guò)重也會(huì)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(guò)高壓路機(jī)的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,不穩(wěn)定;復(fù)壓溫度過(guò)高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料,小碎片飛濺,影響表面級(jí)配;溫度過(guò)低,導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻

5、力加大,使瀝青面層壓實(shí)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(jī)碾壓速度過(guò)快或不均勻、急剎車和突然起動(dòng)、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向等都會(huì)引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機(jī)會(huì)出現(xiàn)壓陷槽。(4)碾壓路線的行走。碾壓行進(jìn)路線不當(dāng),不注意錯(cuò)輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會(huì)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(jī)械及工藝控制 (1)攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制。攤鋪機(jī)在進(jìn)行自動(dòng)找平時(shí),需要有一個(gè)準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面(線)。一般當(dāng)以控制高度為主時(shí),以走鋼絲為宜;當(dāng)以控制厚度為主時(shí),則采取浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。一般是底面層用走鋼絲,中面層

6、和表面層用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法。所謂基準(zhǔn)鋼絲繩(走鋼絲)法,是在路面兩側(cè)安裝基準(zhǔn)鋼絲繩,但必須注意支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過(guò)大,一般為5m10m;用兩臺(tái)精密水準(zhǔn)儀測(cè)量控制鋼筋的高程,鋼筋宜較設(shè)計(jì)高程高1m2mm,并保證鋼筋的高程在鋪筑過(guò)程中始終準(zhǔn)確;一般使用2mm3mm的高強(qiáng)度鋼絞線,用緊線器拉緊安放在支柱的調(diào)整橫桿上,每?jī)筛撝еg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(zhǔn)線應(yīng)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(yīng)具備有三根200m250m長(zhǎng)的鋼絞線,在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已經(jīng)架設(shè)完成。所謂浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法,浮動(dòng)基準(zhǔn)梁用于保持?jǐn)備仚C(jī)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(jìn)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(dòng)基準(zhǔn)梁的前部由長(zhǎng)2m3m的24個(gè)輪架組成,每個(gè)輪架有34對(duì)小輪,行走在攤鋪機(jī)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(zhǔn)誤差和自動(dòng)找平裝置的誤差,需在進(jìn)行自動(dòng)找平裝置的安裝和調(diào)整時(shí)注意:橫坡傳感器安裝誤差應(yīng)小于±0.1%;浮動(dòng)基準(zhǔn)梁的滑動(dòng)基面應(yīng)與攤鋪基面平行,使橫坡值相同;隨時(shí)檢查液壓系統(tǒng)的工作壓力,使其處于正常狀態(tài);隨時(shí)檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設(shè)計(jì)值。     

8、;   (2)攤鋪機(jī)的攤鋪速度控制,攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速,不停頓地連續(xù)攤鋪,嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢。因攤鋪速度的變化必然導(dǎo)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(yàn)調(diào)節(jié),在速度變化處會(huì)引起攤鋪后預(yù)壓密實(shí)度的變化,從而導(dǎo)致最終壓實(shí)厚度的差異,影響路面平整度。在中途萬(wàn)一出現(xiàn)停機(jī),應(yīng)將攤鋪機(jī)熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100以上時(shí),停頓時(shí)間不要超過(guò)10min。停頓時(shí)間超過(guò)30 min或混合料溫度低于100時(shí),要按照處理冷接縫的方法重新接縫。 (3)在攤鋪過(guò)程中,運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)10m30m處停住,并掛空檔,依靠攤鋪

9、機(jī)推動(dòng)緩慢前進(jìn),并應(yīng)有專人指揮卸料車進(jìn)行卸料,確保攤鋪機(jī)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(shí)間短,僅受料斗內(nèi)的混合料已經(jīng)冷硬,則應(yīng)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(fù)責(zé)及時(shí)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(yù)熱熨平板。熨平板的預(yù)熱溫度應(yīng)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(guò)量會(huì)減小其承載能力,易使攤鋪厚度過(guò)薄。溫度過(guò)高,也會(huì)出現(xiàn)類似的情況,溫度過(guò)低,混合料變硬,會(huì)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(shí)改變熨平板的工作迎角予以消除,但調(diào)整無(wú)一定的規(guī)律。這樣反反復(fù)復(fù),會(huì)形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。所以加強(qiáng)拌和現(xiàn)場(chǎng)管理,減少車輛不必要的待機(jī)時(shí)間,控制好混合料“出場(chǎng)溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個(gè)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(gè)階段進(jìn)行,即初壓、復(fù)壓和終壓。 1.初壓,第一階段初壓習(xí)慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實(shí),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(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果。通常用68T的雙輪振動(dòng)壓路機(jī)以

11、2km/h左右的速度進(jìn)行碾壓23遍。碾壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輪在前靜壓勻速前進(jìn),后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛進(jìn)行振動(dòng)碾壓。也可以用組合式鋼輪輪胎(四個(gè)等間距的寬輪胎)壓路機(jī)(鋼輪接近攤鋪機(jī))進(jìn)行初壓。前進(jìn)時(shí)靜壓勻速碾壓,后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛并振動(dòng)碾壓。 2.復(fù)壓,第二階段復(fù)壓是主要壓實(shí)階段。在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,因此,復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。復(fù)壓期間的溫度不應(yīng)低于100110,通常用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)(用振動(dòng)壓實(shí))或重型靜力雙輪壓路機(jī)和16t以上的輪胎壓路機(jī)同時(shí)先后進(jìn)行碾壓,也可以用組合式鋼輪輪胎壓路機(jī)與振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)一起進(jìn)行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗(yàn)段時(shí)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(fù)壓過(guò)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(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。終壓結(jié)束時(shí)的溫度不應(yīng)低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的70,應(yīng)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(jìn)行,碾壓作業(yè)應(yīng)按“由內(nèi)到外,先輕后重,先慢后快” 進(jìn)行,即曲線段按照由內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序碾壓,碾壓時(shí)先用小型壓路機(jī)碾壓或靜壓,再用大型壓路機(jī)或振動(dòng)碾壓,碾壓速度應(yīng)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(jī),初壓可使用組合式鋼輪輪胎壓路機(jī),復(fù)壓使用振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī);碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在前,從動(dòng)輪在后;后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛;壓路機(jī)的碾壓作業(yè)長(zhǎng)度應(yīng)與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相平衡,隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn);壓路機(jī)折回去不應(yīng)在同一斷面上,而應(yīng)呈階梯形;當(dāng)天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應(yīng)停放一切施工設(shè)備(包括臨時(shí)停放壓路機(jī)),以免產(chǎn)生形變;壓實(shí)成型的瀝青面層完全冷卻后才能開放交通。 結(jié)語(yǔ) 上述對(duì)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