瀝青路面超寬攤鋪對路面平整度的影響分析

沈安琪 ，孫文成

（1.保利長大工程有限公司， 廣州 510655；2.湖北石首長江公路大橋有限公司，湖北 石首 434400）

1 引言

部分瀝青路面施工作業中，會經常采用超寬攤鋪工藝。雖然這一工藝的施工作業具有簡單、便捷、經濟性突出的特點，但對路面平整度的影響非常直接。針對瀝青路面超寬攤鋪工藝下路面平整度不足的問題，各個工程企業在實際的施工作業開展中，都應充分認識超寬攤鋪與平整度之間的關系，根據影響機理來制定最為有效的平整度控制策略，促進超寬攤鋪工藝的規范化使用，提高瀝青路面的各方面性能。

2 攤鋪機工作原理與操控技術研究

以當前公路工程中廣泛使用的福格勒攤鋪機作為研究對象，這一設備的攤鋪作業利用的是浮動熨平板與熱拌好的瀝青混合料之間的相互作用來輔助攤鋪任務的完成。浮動熨平板的運行原理是：攤鋪機在處于穩定運轉狀態下時，浮動熨平板受到了多種外力作用，比如，托點牽引力、熨平板重力、水平攤鋪阻力等，這些作用力對浮動熨平板進行作用后，托點的力矩也就隨之保持在了相對穩定、平衡的條件下，此時，熨平板的工作角度維持原狀，攤鋪厚度保持在特定值下[1]。如果在攤鋪作業的過程中，各種作用力之間的穩定、平衡狀態被打破，熨平板就會出現一定的浮動，最終所引起的直接后果就是攤鋪厚度的變化，這一變化最終影響了瀝青路面的平整度。從破壞力平衡的視角來看，平衡狀態的外力變化是由攤鋪阻力和料堆推移阻力所引起的，這些阻力對平衡狀態外力的影響體現在大小、方向的變化方面。

3 超寬攤鋪施工對平整度影響分析

3.1 攤鋪溫度及混合料離析情況

以沈海高速公路開陽改擴建路面工程作為研究對象，在此公路工程中，采用的是SMA瀝青路面，在開展攤鋪作用中，單幅路面采用的是19.15 m寬的瀝青路面，施工作業中，左幅的部分路段選用的是1臺寬8.25 m和1臺11.25 m攤鋪機梯隊組合全斷面一次性攤鋪，為保障攤鋪作業的規范、高效進行，在熨平板的左右兩側端部、中部和主機范圍區間內安裝了高精度溫度計，可以在攤鋪作業過程中進行溫度測量，將溫度控制在標準范圍內。現場攤鋪作業進行中，通過對攤鋪溫度數據、離析情況的全面掌握，發現在攤鋪作業中，攤鋪溫度存在著巨大的波動，表現出中部溫度高、兩端溫度低的分布形態[2]。在混合料離析部位，溫度的下降速率遠遠高于其他部位，溫度下降了7～9 ℃，而在混合料沒有出現離析的部位，雖然也存在一定的溫度下降，但是其下降速度非常慢，僅僅下降了4～5 ℃。現場施工人員對熨平板左右兩側的端部、中部、主機范圍內原材料開展了取水洗篩分試驗，根據該試驗結果進行了級配調查，發現11.25 m的攤鋪機中間范圍內的級配相對較細，而兩端級配偏粗。

3.2 平整度數據采集

在分析超寬攤鋪對瀝青路面平整度的影響時，對路面平整度的數據與信息采集非常關鍵。根據此公路工程項目的實施情況，平整度數據采集時針對的是K3198+560～K3214+200右幅路段各個車道的平整度指數，通過專門的平整度檢測儀器，對測得的平整度數據進行分析，就可以對該路段的行駛質量加以綜合評估[3]。根據在現場所獲得的測量結果，在其中選取出比較具有代表性的數值，隨后利用這些數據來計算路面的行駛質量指數，這一指標獲取以后，也就可以對路面的平整度和行車舒適度加以評估。根據相應的計算，發現在該試驗路段內，平整度指數恰好分布在0.4～1.2，完全符合公路瀝青路面的平整度施工要求。

3.3 不同車道的超寬攤鋪對路面平整度的影響分析

超寬攤鋪工藝與常規的攤鋪工藝有著明顯的不同，在超寬攤鋪過程中，路面邊緣混合料離析情況較為常見。因此，針對這一情況，現場作業人員要根據前期所測量的結果，對不同車道范圍內的路面平整度加以檢測。因為所測得的數據在K3198+560～K3214+200右幅路段范圍內，獲得的數據種類多、數量龐大，全面分析的難度較大，為從中獲得有效的分析結果，可以從起始樁號位置處開始，每1 000 m劃分成1個段落，開展分段分析，此試驗路段內總共劃分了15個路段，分別采用A、B、C來加以標記，獲得15個路段內的平整度指數和行駛質量指數指標。

在該公路工程瀝青路面中，主要包含了4個車道，根據最終的分析結果，道路中間車道要高于兩側，即二、三車道的平整度高于一、四車道的平整度。造成這一現象的原因是：超寬攤鋪工藝應用中，熨平板的組裝長度比較大，在攤鋪作業開展中混合料離析與溫度離析難以避免，碾壓無法保障均勻性，也就無法保障路面平整度目標的實現；整幅攤鋪作業中，因為熨平板的長度過大，攤鋪作業中的震顫問題難以消除，導致攤鋪時難以保障平面線型的一致性，尤其是如果選用伸縮板攤鋪機，在熨平板的不斷伸縮過程中，重力作用難以保持在穩定的狀態下，因為所受到的壓力不均勻，導致攤鋪面處于或大或小的波動條件下，對兩側車道平整度產生了明顯的干擾；攤鋪機熨平板的自重大，在不斷的攤鋪作業開展中，可能存在碰撞或者間歇性停機的問題，攤鋪機可能難以承受熨平板的重量，當熨平板重量超出了攤鋪機可以承受的極限重量以后，就會使得部分攤鋪部位出現一定的下沉，從而導致下沉部位的路面平整度不達標[4]。

針對當前超寬攤鋪工藝在瀝青路面中的應用效果，雖然其經濟性優勢明顯，但由于對路面平整度的影響較大，為促進瀝青路面平整度的實現，一般在下面層或者下結構層次中使用這一工藝，如果是在上面層或者中面層中的應用，則要注重攤鋪作業中的寬度控制。

4 結語

雖然在現階段的公路瀝青路面施工作業中，超寬攤鋪工藝得到了一定的應用，但是這一工藝的應用發展尚不成熟，還存在很多的技術性問題，在未來的不斷發展中，專業人員要針對當前超寬攤鋪工藝存在的不足，加強技術改進和優化，以提高超寬攤鋪下瀝青路面的平整度。