沥青路面平整度的影响因素及防治措施

浅析沥青路面平整度的影响因素及防治措施摘要:平整度作为评价沥青路面使用性能的一项重要的技术指标,越来越受到了人们的重视。本文对沥青路面平整度的影响因素进行探讨分析,并有针对性地提出防治沥青路面平整度衰减的一些有效措施,从而使沥青路面保持持久良好的平整度,进而提高的使用性能和使用寿命。关键词：沥青路面平整度影响因素措施中图分类号:U416·217TheanalysesofinfluencefactorsandpreventivemeasuresofbituminouspavementHYPERLINK"app:addword:bituminouspavement"flatness(ShijiazhuangrailwayuniversityCivilengineeringinstitute,Shijiazhuang050043)Abstract:Flatnessasananimportanttechnicalindicatorstoevaluateperformanceofbituminouspavement,moreandmorepeoplebegintopayattentiontothisquestion.Inthispaperwhichanalysistheinfluencefactorsofbituminouspavementflatnessanddiscussessomeeffectivemeasuresofpreventingthebituminouspavementflatnessfromreductiontomaintaingoodbituminouspavementflatness,soastoimprovethecharacterofserviceHYPERLINK"app:addword:characterofservice"andusinglifeofroad.Keywords:bituminouspavement，flatness,influencefactors，measuresHYPERLINK"app:addword:bituminouspavement"引言：路面平整度可简单地定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。路面不平整而诱发车辆振动,进而引起路面的响应和人的感觉反映。因此,会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适性、路面损坏程度和交通安全等产生直接影响.其特性和影响因数及其衰减的防治措施等一直被广大道路工作者密切关注。因而,平整度成为度量路面使用性能的一项重要指标,在沥青路面施工过程中加强控制平整度至关重要,在理论上加以分析与总结乃至推广成功的经验也很有必要.1沥青路面保持良好平整度的重要意义保持沥青路面的良好平整度是高速行车舒适性和安全性的必要条件,也是道路工程质量好坏的重要因素。路面不平整激发车辆产生动态作用力,反过来,车辆的动态作用力又增加了路表面的不平整度,行驶车辆对路面的动态作用力随路面不平整的恶化而增大。车辆动态作用力加剧了路面的不平整,更大的不平整引起了更大的车辆动态作用力,这是一个加速过程,在此过程中,路面条件和车辆荷载的变化互相加强,且随路面条件的进一步恶化情况变得更加恶劣。这一点对路面的使用寿命有着不可忽视的影响,给路面的结构设计提出了新的问题。另外，良好的路面平整度是保证车辆高速、舒适、安全行使的必要条件。沥青面层直接与行车接触,司乘人员和乘客能直接从路面的平整度感觉到工程质量的好坏;此外,路面平整度对行车安全的意义也不容忽视,路面平整度太差,雨后容易积水,导致行车时的水雾和漂滑而极易出现安全事故。对于高等级公路而言,良好的路面平整度尤为重要。2沥青路面平整度的影响因素分析2.1沥青混合料对平整度的影响2.1.1沥青混合料的组成性质对平整度的影响沥青混合料性质的不稳定,易使摊铺厚度发生变化,从而影响沥青路面的平整度。沥青混合料中沥青含量过多或过少、矿粉含量不足、骨料的尺寸与摊铺厚度不协调等,在摊铺时均会造成在沥青混凝土面层产生拉沟的现象。沥青混合料中0.074mm以下石料过多、砂未完全烘干、混合料温度不当等会使沥青混凝土面层产生裂纹。沥青混合料的级配会影响路面局部的平整度。矿料最大粒径过大,摊铺时容易产生离析,熨平板也会带动大粒径石料,形成或长或短的小沟;甚至在大碎石后形成小的空洞,从而影响沥青面层的平整度。混合料的级配设计是一项精细、严谨的工作,若级配不合理,骨料粒径偏大,稳定性虽好,但密实度不能保证;骨料粒径过小,碾压时会造成横向位移,影响摊铺速度和平整度。2.1.2沥青混合料的拌和对沥青路面平整度的影响沥青混合料的拌和不均匀,也会影响路面的平整度,比如，开始拌和时,若料温低或含水量过大,易出现料温不均匀现象；筛分系统有故障,造成级配发生变化；由于料温低,拌和时间短等原因造成沥青裹覆不均；由于拌和温度过高造成沥青材料老化,使混合料质量下降。2.2基层平整度对路面平整度的影响基层平整度是影响路面平整度的主要因素之一,会直接反映在面层.当采用摊铺机施工沥青路面时,沥青混凝土摊铺机的履带或胶轮直接与基层接触.若基层不平整,虽然在找平装置的作用下,熨平板维持在一个平面内摊平和压实,但是仍不可能一次性纠正整机的上下起伏所造成的影响,熨平板随基层不平的上升或下降,而形成波浪.因此,基层必须具有良好的平整度,足够的强度和刚度以及良好的稳定性,才能保证路面平整度2.3路基的不均匀沉降路基不均匀沉降是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。一是路基本身的压缩沉降；二是由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。路基的沉缩是因为路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起路基沉缩。路基路面的不均匀沉陷,轻者造成平整度破坏,重者会引起路面结构方面的损坏。2.4路面摊铺机械及施工工艺对平整度的影响2.4.1摊铺机的状态调整及操作摊铺机的刮料护板安装不当会使沥青面层产生裂纹或拉沟;摊铺机的振捣梁或熨平板底面磨损,以及振捣梁与熨平板的相互位置调整不当等均会在沥青面层产生拉沟现象;摊铺机的熨平板工作仰角调整过量、发动机调速器未调好、摊铺机各部分的驱动链条松紧度未调好等会在摊铺后的沥青混凝土面层产生小波浪。2.4.2路面摊铺施工工艺对平整度的影响在摊铺沥青混合料过程中,随意变更摊铺机的摊铺速度,使摊铺速度快慢不均匀,会导致面层粗糙不均匀,影响摊铺后的预压密实度和平整度。此外,摊铺机中途停顿时,因混合料温度下降会引起局部不平整。摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进,若纠偏过猛,就会出现凸起,造成路面不平。正式摊铺前,熨平板未充分预热,造成混合料粘结,不能熨平。运料车在倒车时撞击摊铺机,使摊铺机后移形成台阶,运料车卸料过猛,造成摊铺速度发生变化,使路面形成波浪。撒落在摊铺机前的混合料未及时清除,造成摊铺层不平整度增大。2.5碾压工艺对平整度的影响碾压工艺对平整度也有较大影响,影响碾压效果的因素主要有碾压组合是否合理、碾压温度的高低、操作规范性以及有无专人指挥。由于碾压方式不准确或操作手操作失误导致混合料纵、横向推移的现象时常发生,合理的碾压工艺和准确的碾压操作是提高路面平整度的重要手段。,如果面层在施工时压实度不足,造成孔隙率偏大,影响沥青路面的水稳定性疲劳耐久性和抗裂性能,尤其大部分地区在冬季很寒冷,孔隙率偏大,将造成沥青路面发生冰冻损害,直接影响沥青路面的最终使用性能,从而造成平整度在运营后大幅度衰减。3提高沥青路面平整度的具体措施3.1沥青材料的质量控制3.1.1沥青混合料的设计为保证道路路面具有高强度、高温稳定性，低温抗裂性以及抗滑性能和耐久性能好的品质，减少因承重而产生的变形，在原材料选择上应做到有较高强度、耐磨耗，采用锤式或反击式破碎机加工的具有良好颗粒形状的硬质材料，选用粘度高，针入度较小，软化点高和含蜡节低的优质沥青。高等级公路路面的表层材料一般采用碎石密级配,以提高路面的密水性和表面构造粗糙度,中下层一般采用密级配材料。沥青原材料应按规范选用;对沥青性能应抽样试验以确保质量。沥青混凝土所用粗集料,表面层宜采用玄武岩等中性碱性硬质石料,对中下面层集料宜采用石灰岩等碱性材料,还应具有较好的颗粒形状。细集料应选用坚硬、干净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的天然砂或机制砂;若条件不具备时,也可加入石屑,但天然砂用量不得超过规范要求。填料宜采用石灰岩中的强基性岩石等憎水性石料磨细的矿粉,并不得带有泥土。如表1所示沥青技术指标：表1沥青技术指标项目4%SBS改性剂剂5%SBS改性剂针入度指数PI最小-0.2-0.6软化点（℃）最小5550低温延度5℃,55cm/miin(cm))最小3040细度（μm）最小<=5μm颗粒占占95%以上3.1.2消除混合料在拌和中出现质量问题的措施沥青混合料的配合比设计应分三阶段进行,即:目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段和生产配合比试验阶段。试验中应严格控制以确定实际生产用的标准配合比,作为生产控制和质量检验的标准。标准配合比的矿料级配至少应包括0.075毫米、2.5毫米和5毫米三档的筛孔通过率接近要求级配的中值。关于最佳沥青用量的选择是一个关键环节,应通过马歇尔试验确定,并在施工中加强控制与检测。消除超尺寸颗粒,检查振动筛,调整进料速度。消除湿料,对含水量大于7%的细料不允许使用。沥青加热温度严格控制在160℃~170℃。根据施工位置、施工条件、摊铺能力、运距等确定车辆数量。在非高温季节施工时,若运距远,应用篷布遮盖沥青混合料,保持沥青混合料的温度。雨后工作面未干的情况下尽量避免施工。3.2确保基层具有足够的强度、适宜的刚度和良好的平整度基层是沥青路面的承重层,在预期行车荷载的反复作用下,不会产生超过容许的残余变形,更不允许产生剪切破坏和弯拉破坏。因此,在沥青面层下,应优先选用强度大、承载能力高的半刚性基层。基层平整度不好的问题,可通过严格控制施工质量来解决。比如可采取5m直尺最大间隙不超过9mm为标准;每公里不超过三个极值点,单幅分左右2个测量带,每100m测定其横向平整度,每公里作为一个评定单元;这样可有效保证沥青面层的平整度。现行的公路工程质量检测标准中,基层的平整度要求用3m直尺测量小于10mm.要保证沥青面层平整度达到规定值δ≤1.8mm的要求,就必须严格控制基层的平整度.从工程实践可知,为了保证基层的平整度,高等级公路的基层必须采用摊辅机施工3.3减少路基不均匀沉降在路基施工中要抓好填挖结合部、标段结合部、桥涵台背部、横向结合部,这些部位处理不好均会造成路基的不均匀沉降。另外,路基施工中填前碾压清腐质土要彻底,排水系统要完善。总之路基施工要严把质量关,尽量减少路基的不均匀沉降。3.4摊铺过程的质量控制为了保证有良好的摊铺质量,摊铺机的性能是不可忽视的因素之一。所以,在进行施工之前,监理人员要根据合同条款对施工单位的机械设备进行检查,其中，摊铺过程中主要的控制部分温度如下:表2施工温度沥青种类改性沥青石油沥青运输到现场温度不低于140-1170不低于120-1150摊铺正常施工不低于130-1150不低于110-1130温度低温施工不低于140-1160不低于120-1140另外，在施工中为了保证路面质量，还应注意以下几点：（1）摊铺机的摊铺速度采用1.5-2.0m/min,要连续检查沥青混合料的摊铺温度,根据改性沥青的特点,保证摊铺温度为170-175℃。（2）拌和设备的生产能力与摊铺机的摊铺速度相适应,因此,要求摊铺机前至少有3台以上的运料车等候,以保证摊铺过程的匀速、缓慢、连续不间断。在用卡车装载改性沥青混合料时,应通过前后移动运料车来消除粗细料的离析现象。一车料最少应分三次装载,对于大型运料车,可分多次装载。（3）连续摊铺过程中,运料车在摊铺机前10-30cm处停住,其不得撞击摊铺机,御料过程中运料车应挂空档,靠摊铺机推动前进,否则摊铺过程改性沥青就会形成一道埂。（4）摊铺过程中要求施工单位设专人在终压前用3m直尺与路中线斜交45°角检测平整度,发现问题及时处理。当局部混合料有明显离析或摊铺机后有明显的拖痕时,要马上更换混合料。人工找补或更换混合料应在主管人员指导下进行,缺陷较严重时,应予铲除,并调整摊铺机,当属机械原因引起严重缺陷时,应立即停止摊铺。（5）在摊铺中面层时由于桥面水泥混凝土铺装层的平整度不好,且桥面防水层容易造成摊铺机打滑,摊铺机不易匀速行走,为了保证桥面摊铺的平整度,应在离桥两头50m内每隔5m两侧设基准钢丝用平衡梁和基准钢丝同时控制摊铺。（6）刚摊铺的路面,未经初压前禁止一切行人及车辆在其上行走。碾压完成的路面在其温度达到要求后才准予通车。摊铺遇雨时,立即停止施工,遭受雨淋的混合料坚决废弃。运料与摊铺要协调配合,倒车要慢,卸料要轻。（7）摊铺前要检查摊铺机的熨料板宽度和高度是否符合要求,摊铺中要随时调整好自动找平装置。摊铺机刮板输送器通过闸门向后带料和螺旋推进摊铺器向两侧布料,两者工作速度要匹配。（8）当发生暂时性断料时,摊铺机应保持运转,停止振捣,并接通熨平板加热器,以防止沥青粘结底板。断料时间小于0.5h时,应起动熨平加热装置,以保持混合料摊铺时具有适宜温度。如断料时间超过2小时,须将余料全部摊铺出去,按工作横缝处理。3.5压实机械碾压工艺及平整度的控制3.5.1合理确定碾压方式碾压分初、复、终三个过程,碾压中碾压机械要符合规范要求保持中速行驶。初压应采用轻钢筒式或振动压路机不挂振动进行;复压宜采用重型轮胎压路机或振动压路机,并应紧接初压后进行;终压采用双钢筒压路机或振动压路机不挂振动紧接复压后进行。3.5.2严格控制碾压温度对碾压温度的控制是碾压过程中的一个重要环节,混合料温度越高,越容易压实,也利于提高平整度。在确保混合料不沾轮的情况下,宜尽早开始碾压,否则由于温度偏低导致混合料内摩擦阻力加大,产生不均匀压实,降低平整度指标,而且压实时易形成局部松散、开裂,影响路面质量。如表3所示。表3碾压温度沥青种类改性沥青石油沥青碾压正常施工150-170不低于130110-130不不低于110温度低温施工140-160不不低于130120-140不不低于110碾压终了温度不低于120不低于803.5.3碾压需注意的事项压路机行走要迅速,前进和倒退换向要平稳;碾压过程中,压路机应尽量少转向或改变方向.非改变方向不可时,操纵换向器要缓和,避免碾压轮摆动,压路机应避免在热铺装层上停放,应停放在经过复压且温度已经降低了的铺装层,停车方向应与路面方向斜列;碾压过程中要保持碾压速度一致,有自动速度控制器的应启用;为防止混合料粘附滚轮,要控制喷洒水量,压路机在压实过程中,滚轮表面应平直,保持无污无锈;若发现离合器打滑、滚轮摆动、发动机转速不稳定现象时,要及时检修调整.只有这样,才能确保路面的平整度.使路面具有良好的使用性能.4结论平整度作为评价沥青路面质量的一项重要的指标,越来越受到了人们的重视。本文在介绍沥青路面保持良好平整度的重要意义后,重点对沥青路面平整度