浅谈公路工程平整度的施工质量控制

时间:2022-09-23 11:16:10

浅谈公路工程平整度的施工质量控制

摘要:文章针对影响沥青路面平整度的原因,提出沥青路面平整度的施工质量控制措施,以供参考。

关键词:沥青路面;平整度;施工

随着中国公路交通事业的飞速发展,沥青路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、维修简便等特点,在高速公路建设中被广泛地应用。沥青路面的使用性能也越来越受到各方面的重视,其好坏直接影响道路的使用性能、车辆的行驶速度以及燃油的消耗、乘客的舒适等方面。因此,加强沥青路面平整度控制措施的研究是非常必要的。

一、路面平整度的概述

路面平整度是路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化(其纵向起伏的波长范围约为0.5~50m),它可以用仪器进行量测。而乘客对振动的感受和接受能力带有主观性,往往采用小组评分的方法进行主观评定。

二、沥青路面出现不平整的原因分析

(一)路基的不均匀沉降

路基不均匀沉降是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉降有两种情况,一是路基本身的压缩沉降:二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。

路基的沉缩是因为路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩。地基的沉陷是指原天然地面有软土、泥沼或不密实的松土存在,承载能力极低,路基修筑前未经处理,在路基自重作用下,地基下沉或向两侧挤出,引起路基下陷。

(二)桥头及桥梁伸缩缝的跳车

桥头(涵洞)两端及桥梁伸缩缝的跳车现象较为普遍,它直接影响行车速度,也影响了行车的舒适与安全同时由于高速行驶使车辆产生跳动和冲击,会对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。

(三)沥青混合料质量的影响

(1)沥青混合料集料的规格和质量。由于沥青路面材料消耗量很大,往往需从多个矿物采购石料(特别是地方道路中沥青混凝土面层的施工没有固定的矿场),而现今采石场大部分为乡、村集体或个人开采,生产条件较差,材料规格要求不严,每个矿的生产能力较小。尽管在级配过程中控制了最大粒径、最大粒径的一半,4.75mm、2.36mm、0.075mm五档规格料的通过量,但中间粒径的通过量出入较大,引起集体级配变化较大,使压实系数产生波动。影响路面平整度。

另外,由于沥青混凝土拌和机震动筛易破裂,使集料发生变化或引起摊铺面的拉痕。碾压后引起纵横向局部不规则的小波浪,影响路面平整度。

(2)沥青混合料拌和温度的影响。为确保摊铺机连续、匀速,不间断的摊铺,每台拌和机产量必须达到一定的量,否则必须采用多台拌和机联合供料,在联合供料过程中,每个拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上料源的不一致,使得摊铺后的局部在碾压过程中碾压温度产生变化,引起压实效果的变化,影响到路面的平整度。

(3)沥青混合料离析的影响。一般沥青拌和机均带有储料仓。混合料通过运料斗进入储料仓再放入运输车辆,均会产生一定程度的粗细粒料离析(尽管采取车辆前后移动措施),再加上传统习惯,施工过程中每车料摊铺结束时摊铺机接料斗的两翼都将翻起,使得摊铺后的沥青面层产生离析。离析后由于粗细料的压实系数不同,使得压路机在压实过程中有明显的摇晃。引起压实效果不同而影响到平整度。

(四)摊铺机械及工艺对平整度的影响

摊铺机是沥青路面面层旌工的主要机具设备,其本身的性能及操作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、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。

(五)碾压工艺对路面平整度的影响

(1)在碾压温度的控制上,初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定,复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。

(2)碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥,在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。

(3)碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。

(4)碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂和波浪。

(5)驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。

三、沥青路面平整度的施工质量控制措施

(一)原材料控制

用于路基路面基层的各种原材料必须符合规范要求,同时应严格按试验检测规程所要求的检测项目、频率认真检测,特别对强度、标准击实、压实度、级配、含水量、拌和时间等应严格控制,不合格或不宜用于路用的原材料绝不允许采用,生产配合比中的各原材料剂量必须根据现场实际情况随时进行调整,且保证准确无误并严格实施。

(二)拌合

拌合时间控制对于保证平整度也是一个比较重要的问题,如果拌合时间太短,生产出来的料不均匀,造成温度离析和级配离析,平整度也不能保证。因此要根据不同的拌合设备、混合料类型确定合适的拌合时间,总体上以混合料拌和均匀、无花白现象、所有粒料颗粒全部裹覆沥青为原则,一般情况下拌合时间控制在每盘不少于30s(其中干拌5s、喷撤沥青纯拌15s、沥青喷完后继续拌和10s),改性沥青和SMA混合料的拌合时间适当延长。

出场温度是保证沥青混合料质量的另一个重要指标,合适的出场温度和减小温度变异,有利于保证沥青混合料的稳定和提高平整度。一般情况下,沥青混合料出场温度控制在140℃一165℃,超过180%应废弃;改性沥青混合料出场温度宜控制在175℃~185℃,超过190℃应废弃。

(三)摊铺工艺控制

(1)摊铺机的位置。在施工中,采用2台摊铺机以相同的速度同步摊铺。2台摊铺机的前后间距≤8m,以防止纵向热接缝处的混合料温度下降,导致压实困难,造成接缝处不平整。2台摊铺机也不应重叠过多,宜为6~l0cm。

(2)摊铺机的行驶速度。在摊铺面层沥青混合料时,摊铺机不能随便更改摊铺速度,更应避免中途停顿。因为摊铺机的纵向调平系统在每次重新启动后仍需行驶3~8m才能恢复正常。实际采用的摊铺速度则取决于拌和机的产量,可按下式计算。

V=[100×Q÷(60*ρ×b×h)×c]

V―摊铺速度(m/min)

Q一拌和机产量(t/h)

ρ―压实沥青混凝土的毛体积密度(t/m2)

b―摊铺宽度(m)

h―压实后的平均厚度(m)

c―摊铺机的效率系数。根据材料,机器性能而定,一般取0.9左右。

(四)碾压工艺控制

为了减少压路机前推料、起波纹等,碾压时,压路机应由路边压向路中,或由低的一侧向升坡方向碾压。在平缓路段碾压时应将驱动轮靠近摊铺机,并注意碾压路线和方向不得突然改变。碾压应尽量在较高温度下进行,并在规定温度范围内完成。

(五)接缝处理

接头是沥青路面施工的难点。也是提高整体平整度的重点铺筑接头时,先应根据3m直尺检测结果对端部进行切除足够的长度,目的是保证不会产生凹陷断面,影响平整度然后在已压实部分上面铺设一些热混合料使预热软化,并在接头处涂刷乳化沥青,以加强新旧混合料的料结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除,为保证接头处平整度,应及时采用过筛的热细料人工找补。

四、使用期控制措施

(一)路面积水控制

重视雨季道路管理,特别是对沥青路面水损坏应加强管理。对道路排灌设施要勤于疏通,避免雨季道路积水,引起沥青路面结构破坏和平整度下降。

(二)路面使用控制

严禁违章使用路面。对违章占道洗车、路边洗车等情况应严厉查处,避免局部路面长期受到水损坏,彻底清除危害道路的违章行为。

(三)超载车辆控制

对于一些不封闭沥青路面,车辆超裁,特别是建筑运输车辆超载对路面结构破坏尤为明显,路面平整度也受到严重影响,因此,加强路政管理力度,严禁超载车辆过往。

(四)养护控制

加强养护、重视养护质量。沥青路面出现损坏后应做到及时养护。这样一方面可以避免损坏的扩大化、节约养护费用;另一方面有利于路面尽可能的恢复到原状,保持良好的平整度。良好的养护可以使沥青路面保持良好的使用性能,不要片面地为了降低养护成本而使用低等级的材料养护道路。

总之,沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多。我们应该认真分析影响公路沥青路面平整度的因素,采用先进的施工设备、先进的施工工艺、先进的施工方法,同时要有科学的管理,严格控制每个施工工序,认真把好每一道关,精心施工,从而保证路面平整度,提高路面工程质量。

参考文献:

[1]彭余华,沙爱民.沥青路面不均匀的影响因素分析[J].公路交通科技,2006(06).

[2]张传翠,柳忠平.探讨公路沥青路面平整度的问题及解决措施[J].中国科技博览,2011(8).

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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