基于因素累積效應對路面平整度施工質(zhì)量控制分析

傅麗貞

(大成工程建設集團有限公司，廈門 361008)

1 前言

“三縱八橫三環(huán)三十三聯(lián)” 高速路網(wǎng)是福建省委、省政府繪制的海西高速公路網(wǎng)的規(guī)劃藍圖。 漳永高速公路作為藍圖中重要的區(qū)域聯(lián)絡線，南北向穿過龍巖市、漳州市及三明市境內(nèi)，是閩中西部及江西、湖南等內(nèi)陸地區(qū)通往廈門、漳州沿海港口的快速通道，將成為龍巖等貧困山區(qū)連接廈漳泉沿海港口和拓展內(nèi)陸地區(qū)的致富快速路。

筆者以漳永高速公路漳州華安(玉蘭)至新圩段及漳州華安段路基路面施工為依托， 對路面平整度的施工控制進行技術總結。

隨著中國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展， 高速公路的車流量逐年增加，速度標準不斷升級，對公路行駛的安全性、舒適性也提出更高要求。 路面平整度指數(shù)是反映公路施工質(zhì)量和路用性能最直觀的評價指標。 路面平整度指的是路表面縱向的凹凸量的偏差值[1]。

施工技術是影響瀝青路面施工質(zhì)量的重要因素之一。 加之，山區(qū)高速高速具有地形高差起伏、平面曲線較多、大縱坡路段多、橫斷面填挖變化大、橋梁路段多等特點，瀝青路面的平整度控制更為困難。在施工質(zhì)量控制方面需要更多的關注。

2 影響路面平整度的主要因素

2.1 路面平整度的累積效應

路基是路面結構的基礎。 路基的作用是承接路面?zhèn)鱽淼暮奢d，是主要的承重層，是整個道路結構的骨架，具有整體穩(wěn)定性和防止道路變形的作用。 路面平整度不僅跟路面結構層的施工有關， 更與路基各結構層的施工質(zhì)量有很大的關系。

據(jù)筆者觀察， 山區(qū)路基的路基填筑施工質(zhì)量難以控制主要有以下幾個原因：

(1)土石路基的工后沉降

填方路基優(yōu)先選用級配較好的礫類土和砂類土，這些填筑材料在福建山區(qū)都非常匱乏，一般采用挖方、隧道的巖石作為水泥穩(wěn)定碎石基層的粗填料。 路基填筑后由粗顆粒的破碎效應和細顆粒的移動填充效應引起的流變效應是工后不均勻沉降的主要原因[2]，從而影響瀝青面層的平整度。

(2)填挖交界面處理不到位

山區(qū)高速公路受地形等因素制約，高填方、高挖方、半填半挖、陡坡路段等橫斷面變化較大。 在填挖交界處，路基的橫向剛度不同， 導致填筑路基的沉降大于挖方路基，從而導致道路橫向的不均勻沉降，影響瀝青面層的平整度。

(3)土的含水量控制不到位

路基壓實度是否滿足要求， 很大程度取決于現(xiàn)場壓實土的含水量。土在最優(yōu)含水量的時候，一定的壓實能量能夠使土最容易被壓實，獲得較好的現(xiàn)場壓實度。現(xiàn)場往往因為山區(qū)天氣變化無常以及現(xiàn)場工期較緊的原因，在未達到最優(yōu)含水量就進行碾壓施工， 造成路基壓實度不足，導致路基土產(chǎn)生不均勻沉降，進而影響瀝青面層的平整度。

2.2 路面鋪筑機械及其施工工藝

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機械設備， 它的性能和操作對路面攤鋪質(zhì)量影響很大。 目前采用的攤鋪機械， 一般路面標高的控制是依靠儀表自動找平裝置來實現(xiàn)，對施工質(zhì)量有很大的提高，但是，在攤鋪前應對儀表進行試驗校準，保證儀器正常運轉，才能開始施工。

攤鋪機的熨平板是路面攤鋪的重要環(huán)節(jié)， 如果攤鋪機在施工時熨平板加熱不夠或者受熱不均勻， 冷熱混合料的混合會造成路面的坑洞、深槽、松散和局部開裂，從而影響瀝青面層的平整度。

攤鋪機械的運用及操作也是影響瀝青路面平整度的重要條件。攤鋪機械由動力系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和輸分料系統(tǒng)等部分組成，路面的給料、輸料、分料、前進、攤鋪和初步壓實等需要一氣呵成，需要保障攤鋪機械連續(xù)、均勻不間斷作業(yè)，因此，需要較高的技術操作水平。

圖1 路面攤鋪和壓實作業(yè)

2.3 橋涵構造物與路基過渡段的壓實質(zhì)量

山區(qū)高速公路橋梁、涵洞等占比較多，存在大量的路基過渡段。橋涵的臺背填土工作面較狹窄，壓實機械不易施工，加之臺背填料與橋涵結構的剛度相差過大，臺后跳車現(xiàn)象會更加凸顯。造成路面平整度的不足，對行車舒適度造成不利影響。

2.4 瀝青混合料質(zhì)量控制

瀝青路面的施工質(zhì)量，也與混合料的材料質(zhì)量、混合料的配合比以及混合料的拌和質(zhì)量有關。 由于山區(qū)高速路線較長，運輸條件不變，不可避免需要幾家料場供給材料，由于各個料場的設備型號、生產(chǎn)能力、管理水平各不相同，其生產(chǎn)的混合料材料規(guī)格也不盡相同。質(zhì)量低劣的礦料，抗壓強度較差，極易被壓碎，造成路面凹陷、坑槽等病害，降低路面的平整度。 其次，瀝青混合料配合比設計對路面平整性影響很大，瀝青面層集料粒徑宜上細下粗，并與壓實層的厚度相匹配， 還要嚴格控制粉膠比和油石比[3]。

3 平整度施工質(zhì)量控制方法

綜上所述，影響瀝青路面平整度性能的因素很多，填筑材料、區(qū)位環(huán)境、施工機械、技術人員都可能對平整度的施工質(zhì)量造成影響。我們應制定有效的防控策略，從材料進場、施工裝備選擇、施工質(zhì)量監(jiān)控等環(huán)節(jié)嚴格執(zhí)行標準和規(guī)范，把控各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，避免影響平整度的效應累加。

3.1 提高路面基層平整性

路基是路面的基礎， 路基層的施工質(zhì)量是路面平整度合格的必要條件。路基施工應該摒棄以往“基層不平面層調(diào)，下層不平上層找”的錯誤觀念。

(1)做好表層清表工作，采用機械結合人工挖掘將路基范圍內(nèi)至少30cm 的深度范圍的耕植土、腐殖土清除。

(2)控制原料進場及存放，試驗控制混合料配比。不同料場生成的同規(guī)格料石其級配組成差異很大，在施工時，應減少供料廠家，分路段選擇集料料場，防止不同廠料的集料混用。 粒徑篩選滿足設計和規(guī)范要求，分類存放。 工地試驗室根據(jù)不同的設計配合比，進行一系列擊實試驗，確定原材料使材料能獲得最大密實狀態(tài)的含水量， 也即得到材料的最大干密度。

(3)因地制宜，根據(jù)路段特點采取不同的填筑方案。例如，半填半挖路段結合部分，應開挖成3%～5%的臺階，從下到上分層填筑壓實。

3.2 采用先進的瀝青面層攤鋪碾壓工藝質(zhì)量

溫度、 厚度、 速度都能影響瀝青面層的攤鋪碾壓質(zhì)量。施工采用裝有自動找平裝置和電加熱的攤鋪機，前者可以自動控制攤鋪厚度，后者的溫度加熱比較均勻。選擇熟練的攤鋪機操作員，并進行崗前培訓，提高質(zhì)量控制意識。攤鋪速度不宜過快，確保攤鋪施工緩慢、均勻、連續(xù)不間斷。

采用組合式碾壓方式進行碾壓施工。 組合式碾壓先采用膠輪壓路機對混合料進行第一次碾壓， 利用膠輪輪胎的揉搓作用，能夠對瀝青混合料的顆粒進行位置微調(diào)，分布更加均勻，從而減少鋪裝層的殘余變形。然后采用振壓式壓路機的振動效應，減小顆粒間的內(nèi)摩擦力，在重力和碾壓力共同作用下，混合料更易密實。 實踐證明，膠輪壓路機和振壓壓路機交替使用，組合式碾壓，比采用單獨的碾壓方式效果要好得多。

本項目選取了部分試驗路段對不同的碾壓方式的平整度進行了對比，結構如圖2 至圖5 所示。

圖2 A1 路基段平整度檢測結果對比

圖3 A2 路基段平整度檢測結果對比

圖4 A3 路基段平整度合格率對比

圖5 A4 路基段平整度合格率對比

從圖2 至圖5 可以看出， 組合式碾壓方式的平整度均勻平滑，質(zhì)量更高。

3.3 加強橋涵臺后處理

橋涵臺后回填應選用優(yōu)質(zhì)的填料， 項目采用了廠拌石灰粉煤灰碎石混合料進行填筑， 采用輕型壓路機進行多次碾壓。

3.4 把控瀝青混合料質(zhì)量

瀝青混合料的級配設計是一項細致、嚴謹?shù)墓ぷ鳎系囊?guī)格和質(zhì)量、瀝青混合料的配合比、拌和質(zhì)量都會影響路面平整度，應當加強質(zhì)量管理，把控各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。

4 結論

(1)路面平整度是道路很重要的路用性能指標，山區(qū)高速公路具有不同于一般高速公路的特點， 其影響路面平整度的因素也有所不同。

(2)影響路面平整度的因素很多，具有因素累積效應，應該在各個環(huán)節(jié)將影響因素降到最低， 才能取得良好的效果。有一個環(huán)節(jié)控制不好，就會影響整個路面的平整度質(zhì)量。

(3)控制基層施工質(zhì)量、改進攤鋪工藝、優(yōu)選施工材料、加強特殊路段的填筑處理是改善平整度的重要方面，應該特別給予重視。