瀝青路面層間溫度分析及路面平整度的控制

李崗，呂品陽，許翀

（嘉興市嘉蕭高速公路投資開發有限公司，浙江嘉興314001）

1 引言

自“十一五”實施高速公路“五八”工程以來，浙江省出臺了一系列技術規范和技術指南，加大了養護投入和監督考察力度，全省高速公路瀝青路面總體質量和路況水平得到了提高，但路面平整度欠佳、橋頭跳車、路面早期破損等問題仍然存在。筆者在這里主要從路基路面施工及養護管理等方面對平整度的影響因素做簡要分析并提出相應的解決對策。

2 路基、底基層、基層平整度對瀝青混凝土面層平整度的影響

瀝青混凝土路面的平整度并不是由最后一道結構層決定的。路基、底基層、基層施工過程中存在的細節問題、質量通病等逐漸累積，最后會影響面層的平整度。

1）提高路面平整度要從路基平整度抓起。根據筆者的施工經驗，在當前宕渣材料日益緊缺的情況下，如果地質情況允許，可以選用石灰土作為路基填筑材料。石灰土經過合理的配比、碾壓后形成致密的板結層，增強了路基整體強度，同時，由于石灰土相對密度較小，可以有效控制路基工后沉降。

2）嚴格控制底基層、基層平整度。推薦使用3D數字化攤鋪技術，減少人為因素對底基層、基層平整度的影響[1]。

3）橋頭、涵頭沉降對路面平整度的影響。橋、涵等結構物的臺背填筑材料也可使用石灰土進行替代，以減少不均勻沉降造成的跳車現象。

3 瀝青混合料的質量對路面平整度的影響

瀝青混合料的質量直接影響著瀝青路面的施工質量和使用品質，控制混合料的穩定性和波動性尤為關鍵，而混合料的質量又與原材料的質量密切相關，具體表現在以下方面：（1）集料的規格和質量。在料源考察期間，要進行取樣留存，對到場的原材料進行比對和系統的數據檢測，各項指標都合格的原材料方可進場使用。（2）瀝青的規格和質量。優先選用埃索、殼牌等質量可靠的瀝青品牌，推薦使用紅外光譜儀對到場瀝青的相似度進行控制。（3）瀝青混合料的拌和。瀝青混合料生產的過程中，推薦使用天然氣進行加熱，以縮短加熱時間、提高生產效率、降低混合料的溫度離散性。在瀝青拌和樓接入物聯網系統，對每一盤混合料的拌和時間進行監控，做到可回溯。（4）瀝青混合料的運輸。瀝青混合料運輸車可采用棉被、油布、保溫板等方式進行保溫，減少運輸過程中的溫度損失，到場后溫度滿足規范要求的材料才可使用[2]。

4 攤鋪機械及攤鋪作業對平整度的影響

攤鋪機性能及操作水平是影響瀝青混凝土路面平整度的直接因素，性能不匹配或操作不規范都會造成路面不平整甚至表面波浪。具體表現在以下方面：（1）根據路面等級，選擇性能優良、結構參數穩定，與拌和機能力匹配的攤鋪機，推薦安裝3D數字化攤鋪設備，加強攤鋪平整度控制。（2）攤鋪速度要均勻。攤鋪速度過快會使鋪層疏松、供料困難；過慢則會影響生產效率，且料溫下降不易壓實。將攤鋪機接入物聯網系統，實時監測攤鋪速度，在攤鋪速度不滿足要求時進行報警，提醒現場施工人員及時進行調整。（3）在卸料過程中，要求運料車與攤鋪機推動輪輕柔接觸，料斗均勻起升卸料，同時，應防止混合料撒落在攤鋪機行走履帶前，造成自動找平系統的工作迎角發生變化。（4）防止瀝青混合料離析。在螺旋布料倉前部設置阻尼鏈條，避免豎向離析；在螺旋吊桿、螺旋邊部位置安裝反向葉片，避免條狀離析；在螺旋布料倉邊部增加柔性擋板，避免邊部自由攤鋪導致混合料不均勻；在布料倉內采用長螺旋，減少螺旋吊桿處的帶狀離析風險。（5）攤鋪過程中，注意混合料的保溫。在攤鋪機螺旋布料器上方加裝保溫蓋板為螺旋布料倉保溫，減少瀝青混合料在攤鋪前的溫度損失，保持混合料的施工和易性，提升瀝青攤鋪質量。

5 碾壓作業對平整度的影響

5.1 壓實機械

瀝青混凝土面層的碾壓一般包括初壓、復壓、終壓。初壓宜用雙鋼輪壓路機；復壓用振動壓路機、輪胎壓路機；終壓可用雙鋼輪壓路機或振動壓路機。壓路機的規格、數量與行駛速度應與攤鋪機的施工寬度和攤鋪機速度相匹配。

5.2 壓實工藝

1）嚴格控制碾壓速度和遍數。將壓路機接入物聯網系統，將采集的數據實時呈現給壓路機操作人員和現場管理人員，直觀地顯示路面各個區域的碾壓情況，避免漏壓或超壓。

2）使用水準儀對攤鋪厚度進行復核，發現有低洼處時，在碾壓前及時填補；碾壓過程中發現粗細集料集中時，應及時將其挖除，換填符合要求的混合料，再進行碾壓。

6 施工縫（縱、橫）對平整度的影響

瀝青路面施工中，施工接縫是必然存在的，接縫處常因結合強度不夠產生變形、裂紋、松散或錯臺等不平整現象。

1）縱向熱接縫。先鋪瀝青混凝土的一邊在壓實時預留一定寬度，待后面的攤鋪機鋪完后一起壓實即可。熱接縫的碾壓應放在錯輪碾壓的最后進行，由1臺壓路機完成，不要換機。

2）縱向冷接縫。在下次鋪筑前把邊緣切成垂直面，將后鋪的瀝青混凝土料與已鋪部分重疊5～10 cm，再將原路面上的瀝青混凝土料鏟除，最后用鋼輪壓路機按縱向15 cm間隔逐步錯輪跨越縱向接縫進行壓實[3]。

3）橫向接縫。在下次攤鋪前，用平整度儀或3米直尺檢查端部平整度，將不符合要求的端部切除，在切割面上涂上乳化瀝青，用攤鋪機熨平板或熱料進行預熱軟化，必要時用人工刮灑1層細料，然后用鋼輪壓路機橫向碾壓，以20 cm/次的寬度向新鋪方向錯移，直至全部在新鋪面上為止。

7 瀝青路面層間溫度對平整度的影響

通過在滬杭甬高速公路甬杭向K19+400（四車道）和K19+000（四車道）里程處各埋設5個數字式溫度傳感器，每30min測量1次路面和層間溫度，采集數據見表1、表2。

表1 甬杭K19+400（第四車道）處7月、8月道路各結構層溫度

由表1可以得出：（1）在夏季高溫炎熱季節，瀝青路面表面層溫度最高，道路結構層越往下，溫度越低。（2）瀝青路面日最高、最低溫度均出現在表面層。（3）從路表向下至監控點底層，各結構層最高溫度出現時段逐漸延遲。（4）與氣象溫度對比，炎熱季節路面日最高溫度比當日最高氣溫平均高20.3 ℃；表面層以下4 cm處日最高溫度比當日最高氣溫平均高13.9 ℃。（5）道路中面層日最高溫度已超過目前采用的普通瀝青軟化點（46～48℃），在中面層瀝青混合料采用非骨架結構型級配情況下，若不采取措施，容易形成車轍、擁包和推移等病害。

表2 甬杭K19+000（第四車道）處7月、8月道路各結構層溫度

而在接下來的幾天中，當路面日最高溫度達到55℃并持續0.5 h以上時，安排對測溫點前后（甬杭K19+500～K18+950）進行3次灑水降溫（主要時段為12:00～15:00），灑水后各結構層溫度變化情況見表3。

表3 不同層位灑水前后的降溫差

由此可以得出：

1）強制灑水降溫后路面表面層溫度平均下降6.0 ℃，中面層（表面層以下4 cm處）溫度平均下降0.3 ℃。

2）從路表往下各結構層最高溫度出現時間逐漸延遲，在灑水以后中面層及以下各結構層溫度差大部分仍為正值（最大降幅僅為1.1 ℃），表明灑水對中面層及以下各結構層溫度影響不明顯。

3)灑水日（路表溫度高于55℃時）中面層最高溫度均未低于49℃，已高于目前采用的普通瀝青軟化點，極易引起車轍、擁包和推移等病害，建議中面層瀝青材料軟化點指標應高于55℃。

8 結語

高速公路瀝青路面平整度是施工技術、人員素質、養護管理的綜合體現。造成路面不平整的因素很多，對平整度影響因素的分析可以科學合理地指導路面施工及后期養護，有效提高車輛行駛的舒適性，具有重要意義。