高等级公路沥青混凝土路面不平整成因及对策

1、高等级公路沥青混凝土路面不平整成因及对策    关键词:沥青混凝土路面;路面平整度;成因;对策引言 由于沥青路面具有良好的行车舒适性和优异的使用性能,且建设速度快,维修方便,沥青混凝土路面越来越多地应用在高速公路和普通干线公路上。沥青路面的平整度是评定路面质量和使用性能的主要指标之一,它直接关系到行车的安全、舒适,还会影响车辆的燃料消耗,轮胎磨损、运输时效及其他经济指标,路面不平整会导致车辆对路面冲击、振动,反过来加速路面的损坏。影响沥青混凝土路面平整度的因素很多,每一个修建环节的微小失误都会造成平整度指标降低。笔者根据在淮安到盐城高速公路HY-YC22

2、标的工作经验,从施工方面对高速公路平整度影响原因进行分析,并提出相应对策。 一、影响路面平整度原因综述 1.路面摊铺机械及工艺对平整度的影响。摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。一是摊铺机基准线的控制影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操平误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,使面层出现波浪;挂线高程测量

3、不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。二是摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。 2.面层摊铺材料的质量对平整度的影响。沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。一是沥青混合料的配合比不合理。油石比偏大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比偏小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。二是沥青混合料的拌合不均匀。当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当

4、筛分系统出现问题时,会造成骨料级配发生较大变化;由于料温偏低,有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混合料摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温差,形成一个个坎。 3.沥青面层铺筑后的碾压对平整度的影响。(1)压路机型号的选择。如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。(2)碾压温度的控制。初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,导致沥青混合料颗粒间摩擦阻

5、力加大,使沥青面层压实度不均匀,且易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。(3)碾压速度的调整。压路机碾压速度过快或不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。(4)碾压路线的行走。碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。相邻轮迹不重叠,容易造成漏压或推拥。 二、提高路面平整度若干措施的思考 (一)沥青路面摊铺机械及工艺控制 (1)摊铺机基准线的控制。摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线)。一般当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当以控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层

6、和表面层用浮动基准梁法。所谓基准钢丝绳(走钢丝)法,是在路面两侧安装基准钢丝绳,但必须注意支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为5m10m;用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高1m2mm,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确;一般使用2mm3mm的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆上,每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于2mm,张紧钢丝绳的拉力一般在800N左右;基准线应尽量靠近熨平板,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至少应具备有三根200m250m长的钢绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。所谓浮动基准梁法,浮动基准梁用于保持摊铺机前后高

7、差相同,保证摊铺厚度和提高表面平整度,在构造物上另加挂钢丝绳配合进行控制(因构造物上沥青层的厚度与表面层厚度不同),浮动基准梁的前部由长2m3m的24个轮架组成,每个轮架有34对小轮,行走在摊铺机前面下承层,后部是约0.5m×10m的滑板(俗称滑靴),在摊铺层顶面滑移。为了减少基准误差和自动找平装置的误差,需在进行自动找平装置的安装和调整时注意:横坡传感器安装误差应小于±0.1%;浮动基准梁的滑动基面应与摊铺基面平行,使横坡值相同;随时检查液压系统的工作压力,使其处于正常状态;随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计值。     

8、;   (2)摊铺机的摊铺速度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。为了保证厚度不变,就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,但人工调节是凭经验调节,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致最终压实厚度的差异,影响路面平整度。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;混合料温度在100以上时,停顿时间不要超过10min。停顿时间超过30 min或混合料温度低于100时,要按照处理冷接缝的方法重新接缝。 (3)在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10m30m处停住,并挂空档,依靠摊铺

9、机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料,确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;派专人负责及时清扫洒落的粒料;摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度,一般可加热到8590。 (二)面层摊铺材料的质量控制 混合料中的沥青与矿粉过量会减小其承载能力,易使摊铺厚度过薄。温度过高,也会出现类似的情况,温度过低,混合料变硬,会使摊铺厚度变厚,在铺筑

10、中遇到此种情况,可根据混合料性质的变化及时改变熨平板的工作迎角予以消除,但调整无一定的规律。这样反反复复,会形成厚度不一致的面层,从而使平整度受到影响。所以加强拌和现场管理,减少车辆不必要的待机时间,控制好混合料“出场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度”四个温度,可大大减少此种缺陷的产生。 (三)碾压质量控制 沥青混合料面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。 1.初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高(常在140左右),因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用68T的双轮振动压路机以

11、2km/h左右的速度进行碾压23遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶并振动碾压。 2.复压,第二阶段复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于100110,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16t以上的轮胎压路机同时先后进行碾压,也可以用组合式钢轮轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍

12、数确定,通常不少于8遍,碾压方式与初压相同。 3.终压,第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的70,应尽可能在较高温度下结束终压。 为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按“由内到外,先轻后重,先慢后快” 进行,即曲线段按照由内侧到外侧的顺序碾压,碾压时先用小型压路机碾压或静压,再用大型压路机或振动碾压,碾压速度应先慢速碾压几遍,待混合料稳定后再用较快的速度碾压。初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮轮胎压路机,复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去不应在同一断面上,而应呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。 结语 上述对影响沥青路面平整度因素的探讨,可以得出以下的结论:优质的混合料