公路沥青路面平整度控制因素浅议

摘要：平整度是影响高速公路使用性能重要指标，文章对影响沥青路面平整度的因素进行讨论，总结了施工过程对平整度的控制措施。

关键词：沥青路面；平整度；施工控制

Abstract: the influence of flatness is an important index highway performance, in this paper the influence factors of the asphalt pavement roughness discussion, summarizes the construction process on the flatness control measures.

Key words: the asphalt pavement; Roughness; Construction control

中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号：

0 概述

平整度是高速公路沥青路面使用性能的一个重要指标，它直接影响着车辆在路面上的行驶质量和高速公路基本功能的发挥，平整度良好的路面，行车舒适、安全，可提高路面的通行能力；平整度差的路面，不仅导致行车颠簸，影响行车速度和行车安全，增加噪音，并且造成车辆对路面施加较大的冲击力而使路面形成坑槽，加速路面的破坏和路面平整度的进一步下降，使汽车机件和轮胎更易破坏，增加油耗，降低路面通性能力。因此，认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施是非常必要。

1 影响平整度的主要因素

1.1 沥青路面平整度传递原理

影响沥青路面平整度的因素较多。首先，我们来分析一下平整度的传递原理，然后进一步分析平整度的影响因素。

图1中x1代表下层路面凹凸不平纵断面的平均线，x3代表松铺层纵断面的平均线，它在高度方向的坐标为H，x2代表压实后成型路面在相应纵断面上的平均线，它的坐标为H’，H1代表下层路面的纵断面波幅，H2代表实际成型后路面的纵断面波幅，H3代表松铺层路面的纵断面波幅，经有关推导可得以下关系：

H2＝（1－q）H1+ qH3+δ

式中q―为松铺层的初始压实度，即摊铺机摊完后的压实度，δ―为后期碾压等因素造成附加的纵断面波幅。

根据上面的公式，我们可以得出以下结论：参与和影响平整度传递的并不仅仅是下层表面的不平整，还包括所有影响摊铺和压实过程平整度的因素，包括摊铺作业和基准方面的因素以及压实作业方面的因素。通过平整度传递原理分析可知，平整度的影响因素通过四个基本随机变量传递给成型路面：松铺层的平整度、下层路面的平整度、压缩比的不均匀度和碾压过程的附加不平整。

1.2 施工阶段影响沥青路面平整度的主要因素

影响路面平整度的因素是多方面的，根据以往的工程实践，施工阶段影响平整度的主要因素主要有以下几个方面：

① 下承层及松铺层平整度不良对沥青路面平整度传递的影响；

② 沥青混合料的影响；

③ 基准面的影响；

④ 摊铺作业的影响；

⑤ 碾压作业的影响。

2 施工过程中沥青路面平整度的控制措施

2.1 基层平整度的控制措施

高速公路路面基本上由面层、基层、底基层和垫层构成，沥青面层一般为三层，每层4～8厘米厚，虽然通过面层的铺筑可有效减少基层平整度的不良影响，但不可能完全调整基层表面的不平整，基层的不平整将反应到面层上。故此，在施工中“基层不平，面层找补”的思想是错误的。必须重视基层施工平整度控制。

在路面基层施工过程中，应采用厂拌法施工，采用具有自动找平装置的基层摊铺机进行摊铺，一般宜采用两台同型号的摊铺机联机梯队作业，以减少混合料的离析，同时应将摊铺机调整到最佳工作状态，使基层平整度达到规定的要求。

2.2 沥青混合料的控制措施

2.2.1 沥青混合料温度要求

由于沥青混合料具有温度敏感性，特别是改性沥青混合料，其温降特别快，沥青混合料具有高温易压实、低温难以压实的特点，因此，必须制定合理的施工工艺、建立完善的质量保证体系来满足沥青混合料拌和温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度和碾压温度的要求。

2.2.2 沥青混合料中矿料的均匀性要求

当沥青混合料出现离析现象时，直接影响沥青混合料温度的均匀性，如果粗料集中则沥青混合料空隙率变大而散热快，从而使沥青混合料温度下降梯度也相应加快；如果细集料集中则沥青混合料空隙率变小而散热变慢，不仅造成碾压推移，并且使沥青混合料温度下降梯度也相应减小，从而使各部位温度不同造成路面压实度不同，引起路面的不平整；同时，当沥青混合料离析时，还会使沥青混合料在碾压时不同部位的压缩比不同，从而造成沥青路面的不平整，因此必须采取有力措施减少混合料的离析，具体措施有：控制沥青路面层厚与公称粒径的关系，一般应满足层厚不小于公称粒径的3倍，至少应为2.5倍；将级配曲线设计为“S”型，减少大料的用量，增加中间料的用量；调整好摊铺机螺旋布料器的高度，根据目前高速公路沥青路面每层的铺层厚度为4～8厘米，一般宜将螺旋布料器的高度设在中位；拌和站成品料仓向汽车装料应采用移动装料法，至少为三次装料。

2.2.3 沥青混合料应具有良好的施工和易性

和易性好的沥青混合料容易摊铺且不产生离析，容易压实。而沥青混合料的和易性与沥青混合料中的沥青用量、沥青混合料级配、粉胶比、沥青及骨料加热温度有关系，因此，必须严格控制沥青及骨料的加热温度，同时应根据每天时间段、天气情况、运输距离等进行温度调整，同时严格按设计的“S”型曲线进行混合料生产，控制关键筛孔的通过率误差满足规定要求，严格控制混合料中的粉尘含量，一般粉胶比宜控制在0.8~1.2之间，如不满足要求，应采取更换细集料、二级粉尘废弃的处理方法，必要时也可将一级回收粉尘废弃，使粉胶比满足要求。

2.3 基准面的选择

所有摊铺机都装有浮动式熨平板，具有自动找平功能，运用自动找平装置，需要由一个准确的基准面。常用基准面控制有基准线钢丝法、接触式均衡梁法和非接触式均衡梁法。一般沥青混凝土下面层采用基准线钢丝法控制铺筑，沥青混凝土中、上面层采用接触式均衡梁法或非接触式均衡梁法铺筑。基准线钢丝法可在大范围内相对准确地控制设计标高、纵横坡、厚度和平整度，要求钢丝直径不小于3mm，钢丝拉力应大于100kgf，直线段每10米设钢筋支架，弯道每5米设钢筋支架；上、中面层最好采用非接触式平衡梁法，同时如沥青混合料铺筑时烟雾较浓时，宜采用声纳非接触式平衡梁，激光非接触式平衡梁在烟雾浓时影响调平精度，无论采用何种调平方式，都必须按说明书要求根据不同层位对有关参数进行调整，使其达到最佳工作状态。

2.4 摊铺作业的控制要点

① 为尽可能减少沥青混合料摊铺离析，高速公路沥青路面宜采用两台同型号的沥青摊铺机联机梯队作业，相邻两幅之间的摊铺重叠宽度为15~25厘米，相邻两台摊铺机宜“零”距离摊铺，即在不影响前面摊铺机作业的情况下，两台摊铺机前后距离越近越好，以尽量减少沥青路面的温度离析。

② 摊铺机在开始受料前在料斗内涂刷少量防止粘料的柴油，摊铺前通过随机配置的专用加热设备给沥青摊铺机的熨平板加热，应充分预热熨平板后开始作业，熨平板温度不低于120℃，不高于150℃。

③ 摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断的行走，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿，选择摊铺机速度的原则是保证摊铺机连续作业，合理的速度可根据混合料供应能力、摊铺厚度及宽度确定，一般沥青混凝土面层的摊铺速度为2~5m/min，上面层为改性沥青时摊铺速度不宜大于3m/min；摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动，两侧应保持有不小于送料器高度2/3混合料

④ 应对摊铺机参数进行调整，尽量提高沥青混合料摊铺初始压实度，根据前面平整度传递原理可知，随这沥青混合料的初始压实度，其下层向上层传递的不平整波幅将会大大减少，其铺层的不均匀压缩比也会减少，从而提高平整度；一般在充分调整好摊铺机参数后，使初始压实度达到85％以上是可以做到的，因此必须对摊铺机的熨平板振动频率、夯锤的夯程及振动频率进行合理调整，尽量提高沥青混合料的初始压实杜度，进而提高平整度。

⑤ 熨平板底面磨损或严重变形，摊铺时面层容易产生裂纹或拉沟，故应及时更换。

2.5碾压作业的控制要点

碾压作业的主要内容包括碾压机械的选型与组合，压实温度、速度和碾压方式的确定，以及特殊路段的压实。

① 碾压必须遵循“高频、低幅、紧跟、慢压、先起步后起振、先停振后停机”的原则进行，碾压必须在高温时紧跟摊铺机进行，同时采用高振频、低振幅，压路机速度需合理，一般不宜大于4km/h。

② 压路机作业中在平缓路段，驱动轮靠近摊铺机，可减少波纹和热裂缝。当压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时，可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水。

③ 如果碾压温度过高，容易造成摊铺层的推移，终压时难以形成稳定结构；温度太低，混合料出现僵硬现象，集料间的摩阻力变大，混合料的密实度和平整度均不易达到，因此必须严格控制碾压温度。

④ 碾压速度的多变和压路机过猛的启动、倒车、制动和转回，都会影响到路面的平整度，因此碾压度应严格按照施工规范的要求进行。

2.6其他

① 沥青混凝土路面的施工横向接缝按照施工规范处理。

② 为了确保路面横向平整度，应尽可能减少纵向接缝。在沥青混凝土路面主线加宽部分，可采用3台沥青摊铺机联机梯队摊铺，其中1台宜采用自动液压伸缩摊铺机。

③ 对于大波浪的基层顶面和局部桥头平整度不良的部位，在铺筑沥青上面层之前，应对该部位进行诸如铣刨、调平处理，使其顶面尽量满足要求的纵横向平整度，以确保沥青混凝土面层具有均匀的压实厚度，最终确保沥青混凝土路面的平整度。

3 结语

为确保车辆行驶安全和舒适性，路面平整度必须达到较高的标准，根据以上对沥青混凝土路面施工平整度影响因素分析可知，只要对施工作业进行精密的设计安排，选择精良设备和合理的施工工艺，严格施工管理，确保沥青混凝土路面平整度达到较高水平是可以实现的。

参考文献：

⑴ 邵明建. 沥青路面机械化施工技术与质量控制. 北京. 人民交通出版社.2001