路面平整度控制技術在道路施工中的應用

王嘉偉

（中電建路橋集團有限公司，北京 100070）

1 引言

隨著我國國民經濟水平的顯著提升以及交通網絡建設的日益完善，道路通行量明顯增加，行車速度與道路負荷也大幅度提高，對道路路面使用性能提出了更高的要求。路面平整度作為衡量道路使用性能的關鍵性指標之一，直接影響著行車體驗及行車穩定性，因此，需要在道路工程施工中強化路面平整度控制。但路面平整度影響因素較為復雜，應從路面平整度不足的根源出發采取切實可行、安全有效的技術措施，在提升路面平整度的同時保證道路工程整體建設質量。

2 道路施工中路面平整度的影響因素分析

2.1 路基與基層對路面平整度的影響

路基是整個道路結構的基礎，路基不均勻沉降、壓實度不足、內部排水系統不完善等都會導致路基不平整，并最終通過道路各個結構層反映至路面表層。除此之外，如果基層表面凹凸不平部位較多，在對上部面層進行攤鋪時會導致各個部位虛鋪厚度出現明顯偏差，碾壓施工后便會出現路面平整度不達標問題[1]。

2.2 施工材料質量對路面平整度的影響

在不考慮路基與基層對路面平整度影響的前提下，路面施工材料的質量將在很大程度上影響其平整度，主要體現在2 個方面：

1）集料的質量。路面施工對集料消耗量巨大，為保證施工進度通常會從多個廠家購買集料，但是，各廠家的生產水平參差不齊，極有可能導致集料質量差異性較大。再加上施工過程中若對集料入斗初始級配、壓碎值等的要求不夠嚴格，可能會在攤鋪中出現空洞、拉痕等不平整問題。

2）材料配合比。除了應滿足道路等級及路面強度要求，還需要適當添加外加劑，如果材料的油石比設計不合理，會導致路面出現車轍、擁包等質量缺陷。

2.3 材料拌和質量對路面平整度的影響

材料拌和質量對路面平整度的影響主要體現在2 個方面：（1）拌和設備參數設置不當。例如，篩分系統參數設置不合理可能會導致級配離析問題；設備開啟初期溫度較低，材料混合不均勻，不僅會加大拌和難度，還會導致后續攤鋪凹凸不平問題。（2）拌和溫度不科學。若拌和溫度過低，會導致材料出現含水量過高的問題，進而影響后續攤鋪作業，不利于控制路面平整度；若拌和溫度過高，則材料容易老化，縮短路面使用壽命，在車輛荷載下會導致路面出現塌陷、車轍等問題。

2.4 材料攤鋪對路面平整度的影響

材料攤鋪對路面平整度的影響體現在2 個方面：（1）攤鋪機械功能性參數。在攤鋪作業中，如果攤鋪機械在運行過程中出現水平阻力或垂直阻力大小變化情況，會導致熨平板位置發生波動，造成攤鋪厚度不均勻問題。（2）攤鋪施工工藝。施工中可能因基準線控制不當、攤鋪速度不合理、攤鋪機操作不科學而導致攤鋪面出現拉毛、小坑洞、深槽等凹凸不平情況，對路面平整度產生不利影響。

2.5 碾壓對路面平整度的影響

路面碾壓施工一般分為初壓、復壓、終壓3 個階段，在不同階段應采用噸位不同的碾壓機械，如果初壓階段碾壓機械噸位過大，會降低路面整體平整度。同時，在多臺壓路機同時工作時，因壓路機輪胎磨損程度、軟硬程度不同也會造成路面凹凸不平問題。此外，碾壓溫度、碾壓速度、碾壓路線選擇、碾壓次數等碾壓施工工藝也會影響路面平整度。

2.6 接縫對路面平整度的影響

接縫處理是影響路面平整度的關鍵因素之一，主要體現在以下方面：

1）對接縫的處理一般采用攤鋪材料填補的方法，此過程中若壓實度不夠，會導致接縫處出現材料推移、離析等問題，直接影響成型路面平整度；

2）由于道路施工為開放性施工，若接縫處存在污染物，如砂石、塵土等，會導致接縫連接不緊密，進而降低路面平整度；

3）接縫位置壓實度控制是施工難點，若接縫結合強度不足，會受到氣候條件和空氣溫濕度的影響，導致接縫處出現裂痕。

3 路面平整度控制技術在道路施工中的應用

3.1 路基施工階段

路基質量直接影響道路整體平整度，因此，應高度重視路基施工階段平整度的控制。具體內容如下：

1）路基填筑可采用換填施工法。采用挖機挖除路基用地范圍內厚30 cm 的土層，分層填入厚度不低于30 cm 的優質土壤，碾壓成型后保證壓實度符合設計標準，從源頭上控制路面平整度。

2）選擇強度高、水穩性佳的路基填料，如細沙質粉土、輕粉質黏土等。若路基填料液限超過50%、塑性指數超過26，則需要對其進行性質改良處理，如翻曬、添加石灰等穩定劑。路基填料檢驗合格后方可進行后續填筑作業[2]。

3）為切實保證路基填筑質量，可先在試驗段確定最佳材料級配、配合比及機械設備組合形式。

4）在路基施工中要切實做好排水作業。可以采取排水溝、截水溝、急流槽等工程措施攔截對路基穩定性產生較大威脅的地面水流；還可以設置管道、溝渠等構建完整的路基排水體系，避免地下水破壞路基材料而導致其出現不均勻沉降問題，進而提升路面平整度。

3.2 基層施工階段

在底層施工中，需要設置平整目標，應采取橫向與縱向多次放樣的方式確定最佳攤鋪厚度。在整平階段，需要使碾壓后的底層標高符合設計方案中對標高的要求。在基層施工中還應把握以下平整度控制技術要點：（1）為保證基層連續攤鋪，應當采用分別篩料、集中拌料及存儲的材料拌和施工工藝，最大程度上保證材料級配與穩定性，尤其要重視控制材料含水量；（2）盡量選擇具備自動找平功能的攤鋪機，若條件有限，所選擇的非自動找平攤鋪機械應當具備功率充足、夯實性能良好特點，并保證虛鋪厚度達到25 cm 以上；（3）當基層設計厚度超過30 cm 時，可分2 層進行攤鋪作業，施工前精準測量標高基準線，確保攤鋪寬度在6～8 m 范圍內，保證攤鋪均勻程度；（4）不同季節、不同空氣溫濕度條件下，材料初凝時間不同，因此，在基層施工中，應注意控制攤鋪及碾壓作業時長，科學組織施工機械，保證連續作業；（5）注重基層施工后的養護，時間不少于7 d，若發現基層有坑槽需要對其進行及時處理，選用與基層配合比完全相同的材料，最大程度上提升路面平整度。

3.3 材料選擇階段

材料選擇中，應從以下方面進行平整度控制：（1）根據道路等級、受力特點、路面類型、道路交通量、周邊氣候條件及季節特征等，嚴格按照國家相關規定并結合工程經驗對各類路面材料進行篩選、試驗，保證路面材料黏滯度、軟化點及延伸度符合設計標準并滿足施工需求；（2）根據實際施工情況對路面材料配合比進行優化。具體方法為，通過水洗法初步確定路面材料配合比；通過馬歇爾試驗確定路面材料主要材料用量；通過現場試驗檢查試拌材料是否滿足施工要求。如試驗結果表明試件表面松散度過高、密實度不能達到設計要求，則表明路面材料級配較差，應適當提升路面材料等級。與此同時，為在最大程度上規避集料質量對路面平整度產生不利影響，建議選擇至少3 家廠家作為集料供應商，材料質量控制專員應深入廠家開展級配試驗并做好記錄，保證集料質量達標。在實際施工中應注重將不同集料供應商提供的集料應用于不同路段中，以提升路面平整度。

3.4 拌和運輸階段

材料拌和施工階段路面平整度控制應注意以下幾個方面：（1）根據設計瀝青黏度、和易性確定拌和溫度。通常情況下，50 號瀝青加熱溫度以160～170 ℃為宜；若采用間歇式拌和機，應保證集料溫度高于瀝青加熱溫度10～30 ℃；若采用連續式拌和機，應保證集料加熱溫度高于瀝青加熱溫度5～10 ℃。（2）確定材料拌和時間時，需要根據經驗確定初始干拌與濕拌時間。試拌完成后，需要對混合料的性能、質量進行檢驗，如果檢驗合格，可在實際拌和中適當延長拌和時間3～5 s；若檢驗不合格，則需要縮短拌和時間再次進行試拌、檢驗[3]。（3）在材料拌和施工中，應時刻關注材料混合情況，并檢查篩分板，如果篩分板出現超負荷現象，需立即停止拌和并調整生產速率，避免粒料進入熱倉加大混合料粗粒徑含量。同時，應檢查骨料含水量，若其含水量超過7%，則不予使用。（4）混合料運輸過程中要嚴格控制車速，避免緊急轉彎、制動，盡量提升運輸效率，避免混合材料出現離析等問題。

3.5 攤鋪施工階段

在攤鋪施工前，需要檢查攤鋪機械構件、部件安裝是否正確，機械是否可以正常啟動等。同時，應根據攤鋪施工要求合理設置螺旋布料器、松鋪系數、攤鋪速度等參數，并根據面層厚度確定攤鋪機械振動參數。如果面層較薄，需要選用小振幅振動參數。

為找準攤鋪基準標高，建議采用路面兩側弦線法：（1）在路面兩側設置支撐橫桿，支撐橫桿距離以5～10 m 為宜。將施加800 N 拉力的高強度鋼絞線安裝在對應橫桿上。（2）高強度鋼絞線初始安裝高度需超過設計標高1 mm，在實際施工中借助水準儀對鋼絞線的高度進行調整。（3）施工中盡量保持攤鋪機械熨平板邊緣靠近基準線，可大幅度提升攤鋪厚度的精準性。

為保證路面平整度，在上面層攤鋪前應保證中面層攤鋪質量，以銑刨機修正中面層凸楞、波浪等凹凸不平部位，清除中面層施工后的殘留雜質。同時，在上面層攤鋪施工完成后，如表面無不平整問題，則無須進行人工修正，切忌踩踏未經初壓的攤鋪層。

3.6 碾壓施工階段

碾壓施工中平整度控制技術主要包括以下4 點：（1）在碾壓機械選擇上應遵循組合碾壓、搭配碾壓原則。初壓階段的施工目標在于穩定新攤鋪層，應選擇具備振動與靜壓功能的攤鋪機械；復壓階段的施工目標在于提升攤鋪層壓實度，應選擇可穩定成型的攤鋪機械；終壓階段的施工目標為找平，應選擇消除作業痕跡的碾壓機械。（2）根據壓路機類型、碾壓施工階段確定碾壓速度與次數。通常情況下，如果選擇雙鋼輪靜力壓路機進行初壓，應保證碾壓速度為2～3 km/h，且碾壓2～3 次；復壓速度為3～5 km/h，碾壓4～6 次；終壓速度為3～6 km/h，碾壓2～3 次。（3）控制初壓溫度在120～140 ℃；復壓溫度高于100 ℃；終壓溫度高于70 ℃。（4）碾壓施工應遵循先靜壓后振壓原則。在路段兩端折回處位置，碾壓機械應呈階梯形向前推進，避免碾壓推移降低路面平整度。同時，為避免壓路機輪胎黏結路面材料，需根據壓路機類型采取相應措施，如針對鋼輪壓路機，應設置噴水裝置防止材料黏結于輪上。

3.7 接縫處理階段

接縫處理是路面平整度控制的重中之重。道路施工中路面接縫處理包括3 種技術：（1）縱向熱接縫處理技術，即在路面鋪筑完成但材料未冷卻的情況下對接縫進行混合料填筑；（2）縱向冷接縫處理技術，即在路面壓實且材料冷卻情況下對路面進行切割及填筑處理；（3）橫向接縫處理技術。沿著橫向接縫方向行駛碾壓機械，一側緊貼橫向接縫，另一側處于已經壓實路面上，寬度保持在15～20 cm 范圍內，開始進行第一次碾壓。第二次碾壓與第一次碾壓相似，碾壓機與新攤鋪路面接觸寬度增加15～20cm，多次碾壓，直至碾壓機與新路面完全接觸。

4 結語

道路施工中路面平整度影響因素十分復雜，不僅與路面材料、路面攤鋪及碾壓施工工藝相關，還與路基、基層施工具有密切關系。因此，在應用路面平整度控制技術時，應當從路基填筑與基層施工入手，從源頭上解決路基基層問題對路面平整度的不利影響。同時，還應注重路面施工中材料級配與配合比、攤鋪與碾壓施工中溫度、速度控制，并加強對于接縫的處理工作，從整體上提高路面平整度。