瀝青混凝土路面施工平整度的控制和防治措施

聞麗紅　高　全

摘要:隨著我國高等級公路的迅速發展,瀝青混凝土路面以其行車舒適、噪音小、揚塵少、色澤柔和、施工養護方便等優點被廣泛應用。路面平整度作為評定路面使用性能最重要的指標之一,直接影響著行車的舒適性,必須通過路基、基層、面層等各個階段的精心、精確的施工方能得以保證。本文從路面施工技術角度,分析路面不平整的成因并提出相應的控制和防治措施。

關鍵詞:瀝青混凝土路面:平整度:分析

1 路面不平整原因分析

1.1 路面基層不平整

由于基層施工工藝水平差、管理不嚴引起的基層不平整,造成路面平整度的先天不足,致使瀝青混凝土面層厚薄不均。路面竣工時雖然外觀尚好,但由于面層厚度不同,通車后在行車荷載反復作用下面層的壓密變形也不同,這就導致路面出現小的不平整。車輛行駛在該不平整路面上將產生沖擊力,此沖擊力又會逐漸增大路面的不平整度。由此可見,基層的不平整對面層的平整度有著很重要的影響。

1.2 瀝青混凝土配制不當

礦料粒徑過大。 粒徑過大,攤鋪機的熨平板會帶動大粒徑碎石,拉出一條小溝,或稍移動位置,在大粒石后形成空洞;同時粒徑越大,混凝土越容易產生粗細顆粒離析現象,這些現象都直接影響鋪筑層的平整度。 混合料配合比不恰當 。瀝青混凝土是一種黏彈性材料,其強度和模量會隨溫度升高而下降,若瀝青用量過多或礦料級配過細均會使瀝青混凝土的熱穩定性下降,從而產生轍槽和壅包;相反,瀝青用量過少,瀝青和礦料之間的黏結力不夠,路面松散程度大,不易碾壓成型。混合料拌和溫度控制不當及拌和不均勻。拌和時料溫偏高,造成瀝青老化,影響瀝青與礦料的黏結力;料溫偏低,或拌和時間偏短,易出現花白料,降低瀝青混凝土路用性能;拌和機拌和能力小,攤鋪料無法連續供應, 使接頭處產生溫差,結合不良,形成一個個坎。

1.3 面層攤鋪工藝影響

攤鋪機性能不穩定。 攤鋪機是瀝青面層施工的主要機具,很大程度上決定著路面的施工質量。攤鋪機結構參數選擇不正確、行走裝置打滑、供料系統速度忽快忽慢等機械性能問題都會影響路面攤鋪效果。

攤鋪機操作不規范。無論施工中采用何種型號的攤鋪機,若操作者不熟練或不精心作業,導致攤鋪速度不均勻、中途停頓、攤鋪機沿曲線前進或前進過程中熨平板高低浮動等,都會使路面形成波浪或搓板。

基準線控制不精確。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪時按預先設定的基準來控制攤鋪高程或厚度。如基準鋼絲繩因鋼支柱間距過大或張拉力不足而產生繞度,會使面層產生波浪。

接縫處理欠佳 。接縫包括縱向接縫和橫向接縫(工作縫)兩種。接縫處理不好,導致該處路面不是下凹就是凸起,路面平整度自然不好。接縫平整度欠佳幾乎在已建成的每條高等級公路上都可以見到。

2 控制和防治措施

2.1 保證路面基層的平整度

嚴格按照《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)要求進行基層施工,對高速公路和一級公路必須采用集中拌和機械攤鋪的施工方法。通過試驗段確定適宜的攤鋪厚度、碾壓遍數,制定出最佳施工組織方案,以確保基層頂面標高、橫坡、壓實度、平整度等各項指標滿足設計要求。

加強基層養生及交通管制.對二灰集料等半剛性基層養生期間必須封閉交通,養生結束后,若需開放交通,應限制重車通行并限速,同時在清掃干凈的基層上做瀝青下封層以保護基層免遭施工車輛破壞。

基層平整度應滿足規范要求。對較明顯的坑槽,應采用相同材料修補并壓實,嚴禁用松散粒料填補。如局部下封層脫落,則應將脫落處基層表面清掃干凈后補做下封層。

2.2 合理配制瀝青混凝土

礦料最大粒徑。 通常對瀝青混凝土的上面層最大粒徑不超過設計層厚的1/2,中面層和底面層最大粒徑不超過設計層厚的2/3。

瀝青混凝土的配合比應用馬歇爾試驗確定。首先確定已有各種規格礦料的配合比,使顆粒組成接近設計規定級配范圍的中值。再按選定的礦料配合比用不同瀝青用量制備馬歇爾試件并通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量。

瀝青混凝土拌和溫度控制 。瀝青混凝土拌和時瀝青加熱溫度一般以比混凝土出廠溫度高10～15℃作為控制指標,不宜過高或過低。在瀝青混合料拌和機正式拌和前,必須對各個計量裝置進行檢查和標定,以確保計量準確。出廠的瀝青混凝土要求礦料顆粒全部被瀝青裹覆,無花白顆粒,無結團成塊和離析現象。

2.3 攤鋪方面的質量控制

攤鋪機必須緩慢、均勻、連續不間斷攤鋪,不得隨意變換速度或中途停頓,以提高平整度,減少混合料的離析是攤鋪的核心。為提高平整度,可采用攤鋪機半幅一次性攤鋪,在下面層施工時采用基準鋼絲對基層進行首次調平,中、上面層選用丹麥產非接觸式平衡梁作為調平方式。

為保證路面的平整度,機械設備的完好率和機駕人員的操作水平至關重要。在施工過程中機械設備出現故障或駕駛員操作水平較差時攤鋪機有可能出現走偏、標尺忽高忽低、攤鋪機標尺高度不一致的情況。攤鋪機方向走偏或出現故障時,再次攤鋪就會出現將熨平板提起的現象,人工再修整處理平整度亦會有一定的偏差。標尺高低不一致對平整度、厚度和橫坡均會造成影響。

為保證攤鋪機不間斷攤鋪,必須保證混合料運輸車輛與拌和機的生產能力相匹配,拌和能力與攤鋪相匹配。否則,無法保證攤鋪機的不間斷攤鋪。不能保證混合料的連續供應,攤鋪時斷時續就會出現有規律的波浪,雖經人工處理能達到一定效果,但對平整度亦會造成不同程度的影響。

攤鋪機熨平板的加熱溫度,達不到要求或攤鋪調整不到位時,施工中攤鋪后會出現明顯的拖痕,通常情況下會用人工修整處理的措施,但終究效果仍不太理想,稍不注意將會出現縱向裂縫。因此,攤鋪機按要求調整到位、加熱到位同樣是保證攤鋪效果的關鍵所在。

為提高瀝青路面的平整度,可適當提高攤鋪過程中的預壓密實度。瀝青混合料在高溫狀態下主要靠粗集料的嵌擠作用,可適當提高夯錘的振級,在攤鋪機夯錘與熨平板的共同振搗作用下,初始壓實度一般可達到85%以上的預壓效果,保溫效果較好。這樣,剩余的壓實系數極小,初壓的痕跡也極小,進而保證了路面的最終平整度。

2.4 碾壓過程中的質量控制

合理的碾壓機具組合、正確的壓實工藝不僅是保證瀝青路面壓實度的關鍵,也是提高瀝青路面的平整度的基本保證。機具組合按照規范要求,初壓用一臺鋼輪壓路機碾壓一遍,復壓采用兩臺膠輪壓路機各壓一遍和一臺鋼輪壓路機振壓一遍,終壓用一臺鋼輪壓路機收面至無明顯輪跡。為保證瀝青混合料的壓實效果,在高溫下緊跟碾壓是提高碾壓效果的重要手段。整個碾壓過程最好在溫度下降到“不穩定區”或“敏感區”(范圍約為93～115℃)之前完成,且每臺壓路機均要全幅壓實,保證不漏。

碾壓時控制好碾壓溫度,按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”碾壓八字方針進行碾壓。壓路機不允許在新鋪混合料上轉向、調頭、左右移動位置、突然剎車或停機休息。壓路機在每一碾壓段的起步、折返位置處速度要放慢減少混合料的推移,相鄰碾壓段間要重疊碾壓5～10m,以消除碾壓時因部分推移產生的路面不平整。其他施工機械也不能在未冷卻結硬的路面上停留。

2.5 減少施工接縫

縱縫和橫縫均應采取直茬熱接。縱縫:兩臺攤鋪機的前后距離宜為10～30m,使瀝青混凝土在高溫下相接,搭接處重疊5～10cm;攤鋪的同時用熨平板將縫接實熨平。上下層縱向接縫宜錯開不小于15cm。橫縫:橫縫應與鋪筑方向垂直,上下層橫縫至少應錯開1m;橫縫必須以垂直面相接,采用木擋板或切割方式均可。在繼續攤鋪時應在接茬處涂刷瀝青,并采用鋼輪壓路機將接縫先橫壓幾次,再縱向碾壓。

2.6 提高施工人員的業務素質和責任心

在瀝青混凝土路面施工中,人為因素特別是施工人員素質和責任心對路面平整度的影響也是至關重要的。現場技術員、質檢員、監理員要切實發揮出應有的作用。施工人員應具有高度的責任感,保證按施工規范施工,對混合料的拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理等一系列環節,層層把關,并成立質量管理小組,加強各施工人員及機械操作手的質量意識,貫穿于整個施工過程,是提高平整度的關鍵所在。

結語

應該說,瀝青混凝土路面的施工方法、工藝水平和現場組織管理僅是影響路面平整度優劣的重要因素之一,要從根本上保證路面平整度,保證行車舒適性,就要從路基施工階段開始重視,強化施工管理,完善施工工藝,改進施工方法。