摘要:主要從瀝青路面施工方面分析了路面產生不平整的原因,并提出了應采取的相應對策。
關鍵詞:
公路施工;成因;對策
中圖分類號:TV
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)16-0361-02
1 路面平整度的概念
平整度是路面表面誘使行駛車輛出現振動的高程變化(其縱向起伏的波長范圍約為0.5m-50m),它可以用儀器進行量測。而乘客對振動的感受和接受能力帶有主觀性,往往采用小組評分的方法進行主觀評定。
路面使用初期的平整度與施工技術水平(工藝和設備)、施生質量控制、面層構造(如接縫)和材料(如集料粒徑)等因素有關。而在使用期間,隨著車輛荷載的反復作用、周圍環境周期變化的影響以及路面齡期的增加,路面的平整度會隨著各種路面病害的出現而逐漸下降。當平整度下降到一定的期限時,路面便不能滿足基本功能的要求,而需采取適當的改建措施以恢復其功能。
2 影響瀝青路面平整度的因素
2.1 基層的不平整
基層的平整度差對路面平整度有著重要影響。若基層不平,即使面層攤鋪平整,壓實后也會因虛鋪厚度不同,產生路面不平整。對于瀝青路面,因基層頂面的平整度允許偏差為l0mm,當用瀝青攤鋪機作業時,盡管瀝青混合料表面是攤平了,但該處因多出10mm的松厚,壓實后仍將出現低洼。基層的不平整產生的原因主要在施工環節中,基層混合料原材料的質量控制,基層混合料的拌和、攤鋪、整形、碾壓施工,基層的接縫和調頭處的處理都會影響到基層的平整度。
2.2 路基的不均勻沉降
路基不均勻沉降是指路基表面在垂直方向產生較大的沉落。路基的沉降可以有兩種情況,一是路基本身的壓縮沉降;二是由于路基下部天然地面承載能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側擠出而造成的。
路基的沉縮是因為路基填料選擇不當,填筑方法不合理,壓實度不足,在路基堤身內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。
地基的沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實的松土存在,承載能力極低,路基修筑前未經處理,在路基自重作用下,地基下沉或向兩側擠出,引起路基下陷。
2.3 瀝青混合料配合比對路面平整度的影響
瀝青混合料配合比設計結果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關系密切,而作為路面兩個使用性能之一的路面平整度自然與混合料配合比有著直接的關聯。由多家生產石料場家供貨,生產條件差,生產設備不統一,造成石料規格參差不齊,盡管在級配過程中都進行了大量的選料工作,并且控制了0.075mm,2.36mm,4.75mm、公稱最大料徑的1/2到1/3及公稱最大料徑五檔規格料的通過量,但中間粒徑的通過量出人較大,引起集料級配變化較大,從而使瀝青混合料的壓實系數產生了很大的波動,影響瀝青路面的平整度。油石比較大,已鋪筑的路面會產生奎包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害,最終影響路面平整度。2.4 路面攤鋪機械及施工工藝對路面平整度的影響
攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構參數不穩定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。
2.5 碾壓工藝對路面平整度的影響
路面平整度好壞關鍵在于瀝青混合料的攤鋪,但壓路機的碾壓是一個重要的環節,切記不可犧牲壓實度來爭取平整度,合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證瀝青路面的壓實度和平整度的重要手段。
碾壓行進路線不當,不注意錯輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會引起路面不平。碾壓遍數不夠,會使壓實不足,通車后易形成車轍。碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動、隨意停置、掉頭轉向、在已碾壓成型的路面上停置而不關閉振動裝置等都會引起路面推擁。
3 提高路面平整度的措施
3.1 瀝青路面攤鋪機械及工藝控制
(1)攤鋪機基準線的控制,攤鋪機在進行自動找平時,需要有一個準確的基準面(線)。一般當以控制高度為主時,以走鋼絲為宜;當以控制厚度為主時,則采取浮動基準梁法。一般是底面層用走鋼絲,中面層和表面層用浮動基準梁法。
浮動基準梁法,浮動基準梁用于保持攤鋪機前后高差相同,保證攤鋪厚度和提高表面平整度,在構造物上另加掛鋼絲繩配合進行控制(因構造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同),方法是:浮動基準梁的前部由長2-3m的2-4個輪架組成,每個輪架有3-4對小輪,行走在攤鋪機前面下承層。浮動基準梁的后部是約0.5m×10m的滑板(俗稱滑靴),在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準誤差和自動找平裝置的誤差,需在進行自動找平裝置的安裝和調整時注意:橫坡傳感器安裝誤差應小于±0.1%;浮動基準梁的滑動基面應與攤鋪基面平行,使橫坡值相同;隨時檢查液壓系統的工作壓力,使其處于正常狀態;隨時檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設計值。
(2)攤鋪機的攤鋪速度控制,攤鋪機應該勻速,不停頓地連續攤鋪,嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變,就要調節厚度調節器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,但人工調節是憑經驗調節,在速度變化處會引起攤鋪后預壓密實度的變化,從而導致最終壓實厚度的差異,影響路面平整度。
在攤鋪過程中,應盡量避免停機,應將每天必須停機中斷攤鋪點放在構造物一端預定做收縮縫的位置。在中途萬一出現停機,應將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100℃以上時,停頓時間不要超過10min。停頓時間超過30min或混合料溫度低于100℃時,要按照處理冷接縫的方法重新接縫。
3.2 面層攤鋪材料的質量控制
混合料中的瀝青與礦粉過量會減小其承載能力,易使攤鋪厚度過薄。溫度過高,也會出現類似的情況,溫度過低,混合料變硬,會使攤鋪厚度變厚,在鋪筑中遇到此種情況,可根據混合料性質的變化及時改變熨平板的工作迎角予以消除,但調整無一定的規律。這樣反反復復,會形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。所以加強拌和現場管理,減少車輛不必要的待機時間,控制好混合料“出場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個溫度,可大大減少此種缺陷的產生。
3.3 碾壓質量控制
瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。
(1)初壓,第一階段初壓習慣上常稱作穩壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經初步夯擊壓實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右),因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩定壓實效果。通常用6-8T的雙輪振動壓路機以2km/h左右的速度進行碾壓2-3遍。碾壓機驅動輪在前靜壓勻速前進,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪-輪胎(四個等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。
(2)復壓,第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規定的壓實度,因此,復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應低于100℃-110℃,通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的輪胎壓路機同時先后進行碾壓,也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機與振動壓路機和輪胎壓路機一起進行碾壓。碾壓遍數參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數確定,通常不少于8遍,碾壓方式與初壓相同。
(3)終壓,第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進行。終壓結束時的溫度不應低于瀝青面層施工規范中規定的70℃,應盡可能在較高溫度下結束終壓。
通過上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結論:優質的混合料,良好的施工機械,穩定的路基,良好的基層平整度,合理的施工工藝,充分的技術準備,嚴格科學的管理,是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。
參考文獻
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