沥青混凝土上面层路面平整度的控制

1、沥青混凝土上面层路面平整度的控制赵亻黾胡萌【江苏省交通厅公路局南京210005】摘要：路面平整度是高等级公路的一项重要指标。本文通过对规范的学习并结合亲身实践，对影响沥青混凝土路面平整度的各个因素进行了较细致的分析，同时对路面的施工组织和管理方法也进行了初步探讨。关键词：沥青混凝土路面平整度控制随着我国经济的飞速发展，高等级公路建设方兴未艾。由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪声低、施工周期短、养护维修简便等特点，因而被越来越多地应用到高等级公路中。同时对路面的质量也提出了更高的要求，除需具备坚实、平顺、稳定、防水、耐久等基本要求外，还必须具有高标准的平整度和抗滑性能等。南京机场高速公

2、路是江苏省门第一路，国优精品工程。全长28.756km，按六车道规划、四车道标准建设，设计车速120km/h，全线设互通立交4处和服务区1处。计有路基土石方近500万m3，软基4km，特大桥、大桥6座，中小桥25座，涵洞、道通131道。其路面面层结构为20cm二灰土底基层、34cm二灰碎石基层以及6cm AC-25型沥青混凝土下面层、 6cm AC-25型沥青混凝土中面层 和 4.5cm AC-16B型沥青混凝土上面层。在沥青上面层开工之前指挥部提出了要确保路面平整度不大于0.65mm，争创0.60mm以下的要求，经过全体建设者的努力，终于圆满完成了预定目标。1路面平整度控制的技术措施影响路面

3、上面层平整度的技术因素很多，大体可分为施工前的准备、施工中的控制和施工后的保养三个部分。1.1施工前的准备1.1.1沥青混凝土中面层质量缺陷的弥补中面层的平整度对路面的最终平整度有着相当大的影响，因此必须保证中面层表面清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处。(1)检查桥头搭板前后、中面层施工接缝和桥梁接缝，发现有凸凹现象，应整修平整；对平整度严重超标的路段，应刨洗平整后再行铺筑。因为在上面层松铺系数和顶面高程一致的情况下，经压实后下层的不平整仍会反映至上层，尽管这种不平整不如下层明显。机场路在上面层施工前就因此刨去200m以上中面层，之后重新铺筑。(2)清除表面污染，保证表面整洁。对于泥砂

4、污染要用高压水枪逐段冲冼，并辅以人工清扫，在摊铺的前一天要进行二次清洗，之后封闭交通；若被水泥砂浆污染，应先人工凿除并用钢丝刷，之后再清洗 ；对于刷不净的地方，可喷洒粘层沥青；因机、柴油污染引起的松动，则必须挖除后补平；对于中面层钻孔取芯留下的孔洞应用混凝土填实抹平。实践证明，中面层平整度对提高路面上面层平整度起着关键性的作用，机场路中面层平整度标准差在0.9mm左右，这为提高上面层的平整度打下了坚实的基础。1.1.2严格控制原材料的质量本工程采用了玄武岩加工而成的粗细集料。因为玄武岩具有强度高、棱角分明、耐磨耗等特性，适合沥青上面层的路用性能。要求粗细集料洁净、干燥、无风化、无杂质，符合规范

5、规定的技术要求。玄武岩采用择段选择，定点供应。在供应协议中明确要求厂方提供的四种规格集料不得串料，每种规格的集料必须保证级配稳定，不得有大的出入。沥青由指挥部统一供应新加坡ESSO(埃索)牌沥青，其有关技术性质见表1。表1针入度(0.01mm)延度(cm)软化点(°C)闪点(COC)(°C)含蜡量(蒸馏法)()溶解度()热老化后质量损失()热老化后针入度比()热老化后延度(cm)64.615049.02921.9861.0390.381150经过目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三阶段的设计和调试，机场路沥青上面层混合料在MARINI拌和楼上调试结果如表2。表2

6、项目单位矿料比例()合成级配通过以下筛孔(mm)量()1234砂矿粉191613.29.54.752.361.180.600.300.150.075工地实验室194010188599.087.681.065.041.329.420.116.511.310.46.4中心实验室154610139710092.585.367.840.528.721.617.513.69.26.2东大实验室174112159610090.282.262.940.929.321.716.78.98.45.5续表2项目单位密度(g/cm3)空隙率()粒料间隙(饱和度()稳定度()流值(0.1mm)残留稳定度()OCA1O

7、CAmaxOCAminOCA2OCA工地实验室4.775.204.304.754.802.5642.6613.6015.0376.08.4034.075.0中心实验室4.774.804.304.554.702.6642.6643.5014.6476.109.3030.578.84东大实验室4.985.504.305.155.002.6552.6555.0715.9670.518.9232.879.04生产配比设计中，为确保路面平整度，必须严格控制集料的最大粒径和用量，以及4.75、2.36和0.075mm三档规格料的通过量，以减少压实系数的波动，从而确保路面的平整度。经分析比较生产配合比油石比

8、最后采用4.9。1.1.3加强机械设备的调试和检修(1)机场路沥青上面层有两家施工单位，其中的一家采用两台意大利MARINI公司生产的MHPL100型拌和楼，属传统间歇式沥青混凝土拌和设备，设计生产能力每台100t/h，实际生产能力8090t/h。矿料经冷料仓按级配定量供给，经加热烘干除尘后2次筛分加入矿粉和沥青均匀搅拌成混合料。该套设备具有精确的电子秤量系统、红外线高温计和先进的除尘装置，当出现温度、进料数量等不符合要求时会自动报警，是目前国际上较先进的沥青拌和楼。为确保路面平整度，每日必须对拌和楼进行检查维护，尤其是必须检查拌和楼振动筛的完好程度，以防筛子破裂，造成级配变化。同时根据每日抽

9、提试验，及时检查级配情况，为第2天生产微调级配提供必要依据。(2)为确保路面平整度，摊铺设备采用德国ABG公司产TITIAN-422型履带式摊铺机，标准宽度2.5m，最大宽度12m，最大摊铺厚度30cm。因熨平板为双捣固器拼装式，经过双捣固器的捣实和振动作用，摊铺后的混合料可达到85以上的预压密实度，从而减小了压路机初压产生的推挤现象，有利于平整度的提高。同时还可以减少配套压实机械的数量和压实遍数，以提高生产效率。另外该机具有液压锁紧装置，在摊铺作业中，由于铺设材料的承载能力低，为了阻止在机械停顿时熨平板的沉陷，可通过该装置将熨平板锁紧。同时该机器具有液压防爬锁紧装置，在摊铺机出现故障或停机待

10、料时，该装置可以防止因混合料温度下降而引起的熨平板上浮，避免熨平板前混合料局部隆起而影响平整度。摊铺层的厚度和坡度由电子坡度调平装置调节，粒料传感器控制混合料在熨平板前的高度，该设备还装有自动找平装置。为确保路面平整度，在实际施工中引进了美国BLAW-KNOX公司生产的移动式基准装置。该装置长16.77m，在摊铺机前面的基准梁上装有24(2×12)个可上下伸缩的“雪撬”板，后面基准梁上装有32(2×16)个可上下伸缩的胶轮(见图1)，可消除下层局部不平整，将原有路面纵坡(通过浮动均衡梁移动基准获得)和新铺层(通过铺层基准获得)的平均高程结合在一起，与“走钢丝”和摊铺机本身自

11、带的找平装置相比，具有明显的优点，从而保证了路面平整度。图1正式摊铺之前应调整好摊铺机熨平板宽度、横坡度、摊铺厚度和熨平板初始工作迎角等各项结构参数。1.1.4酌情调整上面层的厚度一般说来在一定范围内，厚度越厚越有利于控制平整度。为确保路面平整度，机场路将上面层厚度由原设计的4cm变更为4.5cm；将某座长717m大桥的沥青混凝土桥面铺装由4cm改为6cm分两层铺筑。原水泥混凝土桥面平整度偏差为3.64mm，摊铺第一层沥青混凝土后平整度偏差为1.12mm，摊铺第二层沥青混凝土后平整度偏差达0.55mm。另外对于部分中面层平整度较差的路段亦采用加厚的办法，变更为6cm上面层分两层摊铺，经检测该段

12、上面层平整度标准差达到0.57mm。1.2施工中的平整度控制1.2.1严防沥青混合料的离析沥青混合料从拌和到铺筑的过程中会出现以下几种离析的可能：混合料从拌和好到储料仓；从储料仓装运到汽车；从运料车卸到摊铺机料斗；从料斗到螺旋布料器以及在螺旋布料器的作用下也会出现离析的可能。因此必须采取各种措施(诸如：装料时汽车前后挪动，摊铺时及时收摊铺机料斗，经常检查螺旋布料器等等)，从严控制沥青混合料的离析，否则会引起局部松铺系数的波动，或引起摊铺面的拉痕而造成纵横向局部微小的波浪 ，从而影响路面平整度。1.2.2合理确定拌和能力和运输能力为了保证均匀、连续、不间断地摊铺，必须保证拌和楼达到一定的产量，一

13、般不推荐采用不同施工单位联合供料的方法来确保必要的沥青混合料产量。因为不同施工单位素质不一，集料不尽相同，存在生产配比、拌和均匀性、温度控制较难统一等一系列问题。1.2.3保证缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺(1)现行沥青路面施工规范中第7.6.9条提出了这一要求，并指出“摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿”。我们在实践中感到这一要求是提高路面平整度的关键环节。摊铺速度不宜过快，因太快会影响到摊铺后的预压密实度和平整度；但亦不宜太慢，否则会影响生产效率。摊铺速度应结合拌和能力和平整度的要求，推荐速度控制在24m/min之内。(2)摊铺过程中一般不宜随意改变速度，禁止因摊铺机前运料车较多时加快速

14、度，或运料车较少时而故意放慢速度等料。因为速度的变化必然导致摊铺厚度变化，为了保持厚度不变，就要调节厚度调节器以及岛固器和熨平板的激振力与振捣梁行程，以保证最终压实面平整。但人工调节是凭经验调节，在速度变化处终归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，影响到路面平整度。(3)摊铺中要绝对保证连续性，避免因待料等原因而引起中途停顿。虽然ABG摊铺机装有防爬锁装置，但因混合料温度下降会引起局部不平整，而且纵向调平系统在每次起动后，仍需行驶38m后才能恢复正常，故切忌走走停停，中途采用跟机加油，争取每天只收工时停机一次。(4)运料车卸料时不得撞击摊铺机，并及时清除摊铺机前洒落的粒料

15、，严禁人工向摊铺层上撒料，摊铺层未压实前不得随意踩踏，以确保路面的平整度。(5)严禁在摊铺好的路段内人工补细料。1.2.4沥青混合料的碾压碾压是沥青路面施工最后一道工序，必须严格控制，否则将前功尽弃，无法达到设计平整度的要求。(1)压实机具的类型及组合。常用的压实机械有钢轮和轮胎两种压路机。初压应采用轻型钢轮压路机，以整平和稳定摊铺层，避免纵横向推挤；复压选用轮胎压路机，以使混合料密实、稳定成型，这是提高压实度的关键；终压的目的是消除轮迹，形成最后的压实表面，宜选用宽钢轮压路机。压路机的规格、数量与行驶速度应与摊铺机的施工宽度和摊铺速度相匹配。碾压温度与碾压效果关系也很大，高温时混合料塑性大，

16、容易改变空隙而获得较好的平整度；而低温时混合料不易变形，当重型压路机碾压时会形成裂纹，影响平整度和密实度，因此要改变以前等混合料温度降低到110°C才开始碾压的旧习惯。为确保路面平整度，不宜选用轮胎压路机作为终压的碾压设备，同时禁止压路机振动碾压。机场路采用表3的碾压组合，效果较好。(2)压路机的粘轮处理。压路机碾压中会出现混合料粘轮现象，对于钢轮压路机采用向轮上喷洒少量雾状水，并在喷水处覆盖条布以增加洒水均匀性来解决；而对于胶轮压路机则效果不佳。若加大喷水量，又会导致摊铺层表面冷却过快，使其表面开裂，影响揉搓效果，降低表面平整度。在实践中发现采用蘸有机油和水(14)混合液的拖把跟涂

17、轮胎的方法效果较好。待轮胎温度升高后粘轮现象减轻，即可不涂或少涂混合液。表3型号质量(t)轮宽(m)遍数速度碾压温度(°C)初压CC2171.45146120140YSH10091.601YZC10B101.681复压YL16162.066890110终压YSH150162.224670(3)注意事项。严禁急刹车和快速起步，两端折回处的位置应呈阶梯状随摊铺机向前推进，及时检查轮胎压路机轮胎的磨损状况和压力，碾压时驱动轮应面向摊铺机，压路机不得停在当时摊铺的沥青面层上，及时清除洒落或风吹到摊铺层上的任何杂物等。1.2.5接缝的处理在施工结束时，摊铺机在接近端部前约1m处将熨平板稍稍抬起

18、驶离现场，人工铲齐后碾压，用3m直尺检查端部平整度，以摊铺层直尺脱离点处为界限，用切割机切缝，第二天用装载机挖除，拖把拖洗干后用森林灭火器风干。经事后分析平整度检测结果发现，接缝的好坏对整体平均平整度有很大影响。往往连续摊铺路段平整度较好，而接缝处的一个点数据较差。因此，接缝水平是制约平整度的一个重要因素。处理好接缝的关键首先是要舍得切除已冷却坡下的沥青面层。另外新铺好混合料横向初压后要适当补料除料，人工整平，消除因横向碾压推挤混合料而导致的不平整。1.3施工后的保养施工完毕后的当天，断绝一切交通，以防车辆污染或刹车起动，影响路面平整度。2沥青混凝土路面施工暨路面平整度控制的管理方法要建设成一

19、条精品路，除需必要的先进技术外，施工组织管理则是至关重要的一个环节，它和技术相辅相成，缺一不可，是辩证的统一体。技术先进而管理水平不高，则无法发挥技术的积极作用，最终功亏一篑；若技术上有缺陷则可以通过强化管理来弥补，从而获得良好的效果。2.1健全质保体系，强化质量意识好的管理必须要建立一整套完善的制度，包括组织制度、奖惩制度等内容，而质保体系的建立则是质量管理中的关键环节。基于这一思想，指挥部首先调集监理力量专门成立两个路面监理组，分别监理两家路面施工单位。要求各施工单位建立质保体系，按照自上而下的顺序，将施工过程中的各工序环节加以分解，并且对各岗位定人定责，形成南京机场高速公路沥青上面层施工

20、和监理网络图，并将网络上墙，以利于检查和监督。并及时召开了“确保机场路路面平整度标准差达到0.65mm以下”的动员会。明确全体参战人员一定要树立起精品意识，要有极其严格的质量意识，对待质量问题决不含糊，坚持质量一票否决。另外指挥部决定抽调5名人员分别到两个路面监理组，以加大指挥部管理力度，同时要求路面监理组进驻施工现场，和施工人员一起吃住在工地，以便了解信息、掌握情况、及时处理。2.2认真总结经验，学习指导意见机场路是江苏省门第一路，为了借鉴沪宁高速公路的成功经验，探索新的施工工艺，确保路面达到部颁新标准直至精品要求，指挥部在开工前专门召开了“机场路路面专家论证会”，就机场路路面结构的特点、质量要求和施工水平等方面进行分析，提出了适合机场路沥青路面施工的各种意见，后参照沥青路面施工规范整理成南京机场高速公路沥青上面层施工指导意见，并下发至每一位施工人员。各单位组织学习，要求各岗位相应人员对照意见，明确职责和操作注意事项，进行岗前培训。2.3加强现场