沥青路面平整度影响因素及控制措施

(整期优先)网络出版时间:2021-03-08
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沥青路面平整度影响因素及控制措施

田涛 王传生 覃若峰 程文刚 贾鸿飞

西北核技术研究院 西安 710024

摘要:沥青路面平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标。本文从路基和沥青混凝土路面施工的各个环节分析影响路面平整度的主要因素,并提出相应的对策,以指导在施工中严格按图纸和规范标准精心组织施工,保证路面平整度达标。

关键词:沥青路面平整度影响因素配合比设计碾压控制

引言

良好的路面平整度不仅可以产生很好的行车稳定性、舒适性,还可以减少由于平整度差异而引发的各种路面病害,从而更好地发挥道路基本功能和经济效益、有效地延长公路路面和路基整体的使用寿命。

  1. 影响沥青路面平整度的主要因素

沥青路面平整度与施工人员从业素质、路基施工质量、路面底基层及基层的施工质量、路面摊铺施工机械的选用及路面材料的质量有关。

1.1基层顶面平整度

基层顶面平整度直接影响到沥青面层的平整度。若基层的平整度差,就会使上部沥青面层厚薄不均匀,开放交通后,沥青面层混合料的密实度在车辆高速行驶的反复荷载作用下,沥青混合料会被再次压实,厚度越厚的点,压实的高差会越大,导致路面平整度达不到规范要求。

    1. 路基不均匀沉降

由于路基下部天然地面承载力不足、地基处理不当、路基填料选择控制不严格、填土路基压实度不够、路基本身自然压缩沉降等原因,路基都会产生不均匀沉降,通过层层传递必将导致路面平整度下降。

1.3配合比设计不合理

沥青面层混合料的配合比设计直接影响面层的各项性能指标。由于配合比设计不合理,会导致沥青混合料高温和低温稳定性差、水稳定性不好,产生严重的车辙和裂缝,必将严重影响路面平整度。

1.4施工工艺水平低和机械设备落后

工人对机械设备性能掌握不够熟练,导致混合料摊铺厚度不均。在人工处理接头和不规则路口时,工人的熟练水平直接决定了路面摊铺的平整度。另外,机械设备的性能及合理的配套使用都对摊铺平整度影响很大,摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺速度快慢不均、配合运料车的冲击导致摊铺机猛烈晃动、摊铺期间运料车间隔时间太长导致熨平板下混合料冷却等都会造成面层不平整。

1.5碾压工艺的影响

沥青面层摊铺后的碾压成型对平整度有着非常重要的影响,选择好用的碾压机具、实时监控碾压温度、合理控制碾压速度、路线、叠压次序都决定着路面成型的平整度。

1.5.1压路机型号的选择

如果采用低频率、高振幅的压路机,就会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机的初压吨位过重也会使刚摊铺好的混合料在重压和前进推挤下产生变形,造成面层不平整。

1.5.2碾压温度的控制

初压温度过高,压路机的轮迹会很深,混合料前后推移位移大,路面成型不稳定。复压温度过高会引起胶轮轮胎粘接沥青料,小碎片脱离路面,影响表面级配。温度过低,就会因混合料强度高而不易碾压平整和密实。

1.5.3碾压速度的控制

压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然启动、随意停放、掉头转向以及在成型的路面上停止不关闭振动都会引起路面推挤拥包,或形成压陷槽。

1.5.4碾压行走的路线

双钢轮和胶轮压路机的行进路线不当、叠压重合宽度不够,每次前进返回在同一断面上,都会引起路面不平整。

1.5.5碾压次数的确定

若碾压遍数不够,就会造成压实度不足,通车后会形成车辙;碾压遍数过多,会因短时间重复碾压造成已经成型的路面推移,形成龟裂。

1.5.6压路机驱动形式

如果选择的压路机是驱动轮在后,从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料会产生推移,倒退时则会在轮前留下波浪起伏,短距离反复碾压会造成多处波浪,路面平整度会大打折扣。

2改善沥青路面平整度的措施

2.1保证路面平整度从路床填筑开始

基层平整度直接关系到沥青面层的平整度,而基层的平整度又与底基层有直接关系,底基层平整度误差与路基填筑平整度密不可分。要从控制路基特别是路床的平整度开始,层层向上严格控制把关,直到面层。

2.2做好配合比试验提供高质量的沥青混合料

在进行室内混合料配合比设计时,严格按施工技术规范要求取料和进行反复验证,同时要重视试验段的试铺,总结好摊铺数据,调试好参数,避免因配合比设计不当在面层摊铺中出现拥包、麻面、松散等缺陷。

2.3处理好施工接缝

2.3.1横向接缝

在已铺筑路面顺路线方向用3m直尺找出纵坡开始变化的断面,然后沿此断面切割成垂直面。来料继续摊铺前,在切割面上涂刷热的薄层沥青,并加热好熨平板,用热沥青混合料将接缝附近的冷面层焐热。继续摊铺时保持原先的松铺系数,用热耙子推平接头混合料,并用筛分的细沥青料填补好接头处的缝隙和传送轴两边的麻面,采用慢速静压和骑缝碾压相结合的方式碾压,就可完成平整度良好的横向接缝。

2.3.2纵向接缝

对于宽度大于10m的路面施工,可采用两台摊铺机一前一后同步摊铺施工。搭接施工有冷接茬和热接茬两种:冷接茬施工是指新摊铺层与经过压实后的已摊铺层进行搭接。铺另半幅前将缝边切齐并清扫干净,并涂刷热的粘层沥青。摊铺热混合料时应人工用热耙子往热混合料一侧推平,然后进行碾压;热接茬在施工中一般是使用两台以上的摊铺机梯队作业时采用。施工时应将已铺混合料部分预留10-20cm宽暂不碾压,作为后续摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分对接上后,一起跨缝碾压密实。

2.4摊铺控制

在施工中加强谋划组织,严格遵守机械设备操作规程,选用高水平机手熟练控制操作,反复监测摊铺厚度,才能保证面层摊铺达到较好的平整度。

2.4.1减少摊铺机停顿次数

通过加大混合料生产拌制能力、增加运力以减少摊铺机停顿,并保持较恒定的摊铺速度是保证摊铺平整的关键。具体施工中应根据拌合站能力和运输配合力量合理选择摊铺速度,避免摊铺机因缺料而停顿。

2.4.2严格控制螺旋传送轴速度和熨平板角度

应该通过严格控制螺旋分离器传送轴的转速,保证熨平板前后混合料的高度不出现过大变化,通常混合料的高度应与螺旋传送轴的轴心线平齐。根据需要达到的松铺厚度,预先调整熨平板的工作仰角,并尽量保持恒定。

2.4.3管理指挥好自卸车

摊铺施工要注意选用有配合摊铺机经验的司机,避免出现倒车撞击摊铺机、下坡制动力过大增加摊铺机阻力或者制动力不够而溜车、上坡顶住摊铺机或猛加油脱离摊铺机等情况。

2.4.4合理选择自动找平方式。

一般底基层(多层沥青摊铺的下层)摊铺利用架设基准标高钢丝绳来控制,中上面层利用浮动基准梁(滚轮平衡梁或电子平衡梁)找平以达到符合规范要求的摊铺平整度。

2.5碾压控制

应根据试验段的施工总结情况选择平整压实效果好的双钢轮振动压路机与轮胎压路机组合,并确定好配合碾压步骤顺序。沥青混合料的碾压分为初压、复压和终压三个阶段。

2.5.1初压

初压在混合料较高温度下进行(不应低于110℃),选用轻型双钢轮压路机先关闭振动碾压2遍,压路机采用雾状喷水法冷却滚筒。压路机应从道路两侧向中间碾压,相邻碾压带重叠1/3~1/2轮宽,最后碾压路中间部分。

2.5.2复压和终压

复压紧跟在初压后进行,碾压温度控制在90~100℃,先用双钢轮压路机开轻型振动碾压两遍,再用轮胎压路机碾压4遍。复压结束后要立即进行终压,终压温度不得低于70℃,终压选用双钢轮压路机静压1-2遍,保证路面无轮迹即可。

2.5.3碾压注意事项

在摊铺机连续摊铺时,压路机碾压不得随意停顿、制动或者急转向。压路机每次碾压折回的位置应呈阶梯形分布,使折回处不在同一断面上。对于压路机无法压实的拐弯、死角、各种检查井盖周边或路缘石附近,可以采用振动平板夯或人工夯锤收平压实。

3结束语

影响沥青路面平整度的因素涵盖到到路基、路面施工的全过程,我们在现场发现平整度不合格时,应立即分析产生平整度不合格的原因,对症下药抓好施工中的重要环节,严格按图纸和规范标准精心组织施工,才能保证路面平整度达标、保证摊铺出高质量的沥青路面。


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