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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時(shí)間:瀏覽:次
摘 要:從瀝青砼路面平整度的影響因素談起,從施工的各個(gè)環(huán)節(jié)入手。對施工方法、機(jī)械設(shè)備等方面對平整度的影響進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:路面,平整度,壓實(shí)度,攤鋪設(shè)備
在高等級公路中,瀝青砼路面由于具有表面平整,行車舒適,耐磨抗滑,行車噪聲低,施工周期短,維修方便等原因大面積采用。路面平整度是公路質(zhì)量的綜合反映,是體現(xiàn)公路路面使用品質(zhì)與行車舒適性的最直接的外觀質(zhì)量指標(biāo)。公路路面平整度的好壞直接影響行車的速度,車輛的油耗,車輛的磨損及乘客的舒適,因此,認(rèn)真分析影響高等級公路瀝青砼路面平整度的影響因素,提出改善和提高平整度的各種措施具有重要經(jīng)濟(jì)和社會意義。
一、影響路面平整度的主要因素
導(dǎo)致路面平整度差的原因是多方面的,主要由以下幾個(gè)原因造成。
1、基層頂面平整度較差
基層頂面平整度不好,將直接影響到瀝青路面的平整度。若基層不平,即使面層攤鋪平整,但壓實(shí)后也會因虛鋪厚度不同,產(chǎn)生路面不平整。基層頂面平整度不好,特別是用推土機(jī)和平地機(jī)攤鋪基層混合料的高等級公路,基層的平整度難于控制,使其上瀝青砼面層的厚度變化較大。雖然剛開放交通時(shí)路面較平整,但隨著時(shí)間的推移,行車明顯感到路面不平整,再過一段時(shí)間這種現(xiàn)象會更加顯著。面層表面的細(xì)小不平整使行車產(chǎn)生較大的沖擊力,后者又進(jìn)一步促使不平整加大,這種惡性循環(huán)使路面最終不得不進(jìn)行修補(bǔ)。
總之,基層的不平整產(chǎn)生的原因主要在施工環(huán)節(jié)中,基層混合料原材料的質(zhì)量控制,基層混合料的拌和,攤鋪,整形,碾壓施工,基層的接縫和壓實(shí)機(jī)械的調(diào)頭,停頓處都會影響到基層的平整度。
2、路基不均勻沉降
路基不均勻沉降是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。路基是路面的基礎(chǔ),路基不均勻沉降,必然會引起路面的不平整。路基的不均勻沉降可以分為兩種情況,一是路基本身的壓縮沉降,二是路基下部天然地基承載力足,在路基自重作用下引起的沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。
路基的沉縮是因?yàn)槁坊盍线x擇不當(dāng),填筑方法不合理,壓實(shí)度不足,在路基堤身內(nèi)部形成過濕的夾層等因素,在荷載和水溫綜合作用下,引起路基沉縮。地基的沉陷是指天然地面下有軟土,泥沼或不密實(shí)的松土存在等原因,承載力較低,路基填筑前未經(jīng)處理,通車后在路基自重及上部荷載雙重作用下,地基下沉或向兩側(cè)擠出,引起路基下陷。
3、配合比設(shè)計(jì)不理想
瀝青面層混合料的配合比設(shè)計(jì)直接影響面層的各項(xiàng)指標(biāo)。良好的級配,合理的瀝青用量將保證路面的平整和使用壽命。否則,由于配合比設(shè)計(jì)導(dǎo)致瀝青混合料高溫穩(wěn)定性差、水穩(wěn)定性不好,產(chǎn)生嚴(yán)重的車轍、擁包、裂縫等病害,必將嚴(yán)重影響路面平整度。另外,基層配合比的設(shè)計(jì)將影響到半剛性基層的整體強(qiáng)度,作為面層的直接承重層,基層強(qiáng)度的好壞將直接關(guān)系到瀝青面層的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)。
4、施工工藝水平低及機(jī)械設(shè)備的落后
施工過程中,不講求工藝,操作粗放,工序銜接不緊密,攤鋪、碾壓溫度控制不嚴(yán),接縫處理不當(dāng)?shù)日w施工工藝水平低,加之從拌合、運(yùn)料到攤鋪、碾壓機(jī)械化程度水平較低,而且機(jī)械化施工的匹配與組合欠佳,檢測手段落后或不及時(shí)、不認(rèn)真,均對路面平整度產(chǎn)生不利影響。只有采用先進(jìn)的、自動化控制水平較高的機(jī)械設(shè)備并合理的配套使用,才能提高平整度,保證路面質(zhì)量。因此,需要在施工中反復(fù)總結(jié),不斷提高施工水平,逐步達(dá)到較高的施工質(zhì)量要求。
二、改善平整度應(yīng)注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)
1、保證平整度應(yīng)從路床開始
正如前文所說的,基層平整度直接關(guān)系到瀝青面層的平整。而基層的平整度又與底基層有關(guān),底基層平整情況與路基密不可分。因而,保證路面平整度要從控制路基特別是路床的平整度開始,一層一層嚴(yán)格把關(guān),嚴(yán)格控制,直到面層。實(shí)踐證明,使用攤鋪機(jī)攤鋪基層,甚至底基層,可大大提高基層的平整度。而使用平地機(jī)結(jié)合推土機(jī)也可進(jìn)行基層施工,但由于此方法會使混合料密實(shí)度不均勻,在攤鋪穩(wěn)定中粒土或粗粒土?xí)r,還會發(fā)生粗細(xì)集料離析現(xiàn)象,導(dǎo)致平整度差,故在高等級公路施工中盡量避免使用該方法。
2、提供高質(zhì)量的瀝青混合料
為提供高質(zhì)量的瀝青混合料須從以下三個(gè)方面著手
⑴原材料 瀝青路面采用的瀝青標(biāo)號,宜按照公路等級,氣候條件,交通條件,路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點(diǎn),施工方法等,結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn),經(jīng)技術(shù)論證后確定。粗集料應(yīng)當(dāng)潔凈,干燥,表面粗糙,質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。瀝青路面的細(xì)集料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑,細(xì)集料必須由具有生產(chǎn)許可證的采石場、采砂場生產(chǎn)。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并有適當(dāng)?shù)念w粒級配,質(zhì)量要符合相關(guān)規(guī)定。填料雖在瀝青混合料中用量較少,但其質(zhì)量不可有一點(diǎn)忽視,采用時(shí)必須符合相關(guān)規(guī)定,否則易造成質(zhì)量事故。
⑵配合比 瀝青混合料必須在對同類公路配合比設(shè)計(jì)和使用情況調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,充分借鑒成功經(jīng)驗(yàn),選用符合要求的材料,進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。配合比的設(shè)計(jì)過程是:目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段——生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段——生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。在進(jìn)行目標(biāo)混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí),必須嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范要求,對集料規(guī)格、級配、瀝青的各項(xiàng)性能進(jìn)行認(rèn)真檢測后,對配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證,求得最佳配合比設(shè)計(jì)。同時(shí),要重視試驗(yàn)段的試鋪,在試鋪中、試鋪后進(jìn)行驗(yàn)證,最終使配合比設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、適用。避免因配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)使面層產(chǎn)生擁包、麻面、松散等病害,影響平整度及路面總體質(zhì)量。
經(jīng)設(shè)計(jì)確定的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工過程中不得隨意變更。生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)跟蹤檢測,嚴(yán)格控制進(jìn)場材料的質(zhì)量,如遇材料發(fā)生變化并經(jīng)檢測瀝青混合料的礦料級配馬歇爾技術(shù)指標(biāo)不符合要求時(shí),應(yīng)及時(shí)調(diào)整配合比,使瀝青混合料的質(zhì)量符合要求并保持相結(jié)穩(wěn)定,必要時(shí)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
此外,采用改性瀝青是改善混合料熱穩(wěn)定性、增強(qiáng)粘結(jié)力的有效措施,也是提高路面平整度的有效方法。
⑶混合料的拌制 瀝青混合料拌和設(shè)備和各種傳感器必須定期檢定,周期不少于每年一次。拌和場與工地現(xiàn)場距離應(yīng)充分考慮交通堵塞的可能,確保混合料在溫度下降不超過要求,不致因顛簸造成混合料離析。瀝青混全料可以采用間歇式拌和機(jī)或連續(xù)式拌和機(jī)拌制,但高等級公路路面施工時(shí),必須采用間歇式拌和機(jī),且拌和機(jī)必須配備計(jì)算機(jī)設(shè)備,拌和過程中逐盤采集并打印各個(gè)傳感器測定的材料用量和瀝青混合料拌和量、拌和溫度等各種參數(shù)。每個(gè)臺班結(jié)束時(shí)打印出一個(gè)臺班的統(tǒng)計(jì)量,按規(guī)范要求進(jìn)行瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量及鋪筑厚度的總量檢驗(yàn)。總量檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)有異常波動時(shí),應(yīng)立即停止生產(chǎn),分析原因。間歇式拌和機(jī)宜備有保溫性能好的成品儲料倉,貯存過程中混合料溫降不得大于10℃,且不能有瀝青滴漏。
3、處理好接縫
① 橫向接縫:從平整度控制的角度講,路面施工中應(yīng)盡量減少攤鋪停機(jī)的現(xiàn)象,減少橫向接縫,同時(shí)要認(rèn)真處理好橫向接縫,可大幅度提高路面的平整度。橫向接縫應(yīng)盡量設(shè)置在攤鋪層表面縱坡或厚度未發(fā)生變化的區(qū)域內(nèi),繼續(xù)攤鋪前,在切割面上涂刷薄層瀝青,以增加接縫處新舊鋪筑層間的粘結(jié),并用熱瀝青混合料將鄰近接縫處的已鋪瀝青混合料加熱。繼續(xù)攤鋪時(shí)保持原先的作業(yè)參數(shù),并采用正確的騎縫碾壓(即向新鋪層錯(cuò)輪20cm-25cm與接縫平行碾壓),可獲得平整度較好的橫向接縫。
② 縱向接縫:當(dāng)一臺攤鋪機(jī)施工不能滿足全幅施工時(shí),應(yīng)采用兩臺攤鋪機(jī)一前一后同步攤鋪,以消除攤鋪機(jī)過寬造成混合料離析現(xiàn)象,避免鋪成的瀝青混合料的不均勻性。攤鋪采用梯隊(duì)作業(yè)的縱縫采用熱接縫,將已鋪部分留下100~200mm寬暫不碾壓,作為后續(xù)部分的基準(zhǔn)面,然后作跨縫碾壓以消除縫跡。當(dāng)半幅施工或因特殊原因而產(chǎn)生縱向冷接縫時(shí),宜加設(shè)檔板或加設(shè)切刀切齊,也可在混合料尚未完全冷卻前用鎬刨除邊緣留下毛茬的方式,但不宜在冷卻后采用切割機(jī)作縱向切縫。加鋪另半幅前應(yīng)涂灑少量瀝青,重疊在已鋪層上50~100mm,再鏟走鋪在前半幅上面的混合料,碾壓時(shí)由邊向中碾壓留下100~150mm,再跨縫擠緊壓實(shí)。或者先在已壓實(shí)路面上行走碾壓新鋪層150mm左右,然后壓實(shí)新鋪部分。
4、混合料的運(yùn)輸:熱拌瀝青混合料宜采用大噸位的運(yùn)料車運(yùn)輸,但不得超載運(yùn)輸,或急剎車、急彎掉頭使透層,封層造成損傷。運(yùn)料車的運(yùn)力應(yīng)稍有富余,施工過程中攤鋪機(jī)前方應(yīng)有運(yùn)輸車等候。對高等級公路,開始攤鋪前等候的運(yùn)輸車不宜少于10輛。
運(yùn)料車運(yùn)輸混合料宜用苫布覆蓋保溫、防雨、防污染。運(yùn)料車進(jìn)入攤鋪現(xiàn)場時(shí),輪胎上不得沾有泥土等可能污染路面的臟物,否則宜設(shè)水池洗凈輪胎后進(jìn)入工程現(xiàn)場。瀝青混合料在攤鋪地點(diǎn)憑運(yùn)料單接收,若混合料不符合施工溫度要求,或已經(jīng)結(jié)成團(tuán)塊、已遭雨淋的不得鋪筑。
5、攤鋪控制:優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備可大大提高路面施工質(zhì)量,而靈活熟練地操作機(jī)械設(shè)備是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。因而,嚴(yán)格遵守機(jī)械設(shè)備的操作規(guī)程,熟練操作,才能保證攤鋪質(zhì)量以達(dá)到較好的平整度。
a.攤鋪機(jī)從啟動到正常攤鋪是一個(gè)漸變的過程,由于混合料阻力的影響,大約運(yùn)行3m-8m才能達(dá)到正常。因而減少停頓,并保持一個(gè)恒定的速度是保證攤鋪平整的關(guān)鍵。具體施工過程中,應(yīng)根據(jù)拌和能力和運(yùn)輸能力來合理選擇攤鋪速度;
b.嚴(yán)格控制螺旋分料器的轉(zhuǎn)速,并保證熨平板前熱混合料的高度不變。通常混合料的高度應(yīng)與螺旋分料器的軸心線平齊。過高或過低都將影響熨平板的受力平衡,使路面出現(xiàn)波良;
c.根據(jù)需達(dá)到的厚度,預(yù)先調(diào)整熨平板的工作仰角,并盡量保持恒定,避免在攤鋪過程中,隨意調(diào)節(jié)工作仰角,影響面層的平整與均勻性;
d.注意對自卸汽車卸料的管理,盡量使卸料均勻并保持連續(xù)性,自卸汽車在后退時(shí)不得撞擊攤鋪機(jī),料車停在攤鋪機(jī)前卸料不得使用制動而增加攤鋪機(jī)的阻力;
e. 合理選擇自動找平方式。一般底面層利用基準(zhǔn)鋼絲繩來確保高程控制,中、上面層利用浮動基準(zhǔn)梁(平衡梁)來達(dá)到較好的平整度。
6、碾壓控制
① 碾壓溫度:瀝青混合料在限定的范圍內(nèi)溫度越高,其可塑性越大,越容易在外力作用下縮小其空隙率和增加其密實(shí)度,越容易獲得平整效果。因此,初壓是緊跟攤鋪機(jī)后碾壓,復(fù)壓和終壓溫度必須嚴(yán)格地控制。
② 碾壓方法:瀝青砼路施工應(yīng)配備足夠數(shù)量的壓路機(jī),選擇合理的壓路機(jī)組合方式及初壓、復(fù)壓、終壓的碾壓步驟,以達(dá)到最佳碾壓效果。壓路機(jī)的數(shù)量應(yīng)滿足施工要求,當(dāng)施工時(shí)氣溫低,風(fēng)大等不利條件時(shí),壓路機(jī)的數(shù)量還要增加。在碾壓過程中可遵循以下規(guī)則:由低向高處(橫坡)碾壓,先靜止后振動碾壓;碾壓時(shí)驅(qū)動輪在前,從動輪在后;后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛;壓路機(jī)折返的平面位置不在同一斷面上,而是呈階梯形等。壓路機(jī)不得在未碾壓成型路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、加水或停留。在當(dāng)天成型的路面上不得停放各種機(jī)械設(shè)備或車輛(特別是壓路機(jī))。
③ 碾壓控制壓實(shí)度:瀝青混合料壓實(shí)度越高,在使用過程中被壓實(shí)的可能性就越小,平整度就越好。對于前一天施工的路段,第二天要現(xiàn)場鉆取芯樣,試驗(yàn)取得壓實(shí)度等指標(biāo),以驗(yàn)證已完路段的質(zhì)量,并為下面的施工提供技術(shù)支持。
三、小結(jié)
路面平整度是評定路面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),它關(guān)系到行車的安全、舒適及路面的使用壽命。它不僅受制于路基不均勻沉降,橋臺背填土沉降 、基層頂面平整度等方面的原因,也受到施工設(shè)備裝備水平和施工人員素質(zhì)的多方面影響。只有我們在這些方面和環(huán)節(jié)都能處理好,才能使我們的路面平整度達(dá)到滿意的效果,才能創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)和社會效益。