西南山区普通公路沥青路面弯道施工技术

时间:2022-09-27 11:24:45

西南山区普通公路沥青路面弯道施工技术

摘要:由于西南山区特殊的地形,普通公路承载了较大的交通运输压力。在多种因素的影响下,路面的服务水平下降,使用寿命降低,很快进入养护维修阶段。在沥青路面施工时,针对西南山区普通沥青路面弯道多、纵坡大等特点,对弯道摊铺、弯道压实施工等关键技术进行了分析。

关键词:西南山区;沥青路面;弯道摊铺;弯道压实

1弯道车--路藕合机理

车辆与沥青路面的相互作用是路面发生破坏的一个重要原因,尤其是在弯道上其作用更加复杂。相互作用主要体现在车辆与路面的动态轮胎力,与轮胎的位移、路面的垂向振动位移、路面平整度、车辆的轮距、轴距等有关。当汽车在直道上行驶时,轮胎与路面的相互作用主要体现在纵向上,而在弯道变速行驶时,由于受到转弯离心力的影响,纵、横向都存在强烈的动力学作用。汽车在弯道变速行驶时,由于车速慢、路面平整度相对较差,从而增加了车轮与路面的作用时间,轮胎横向作用力引起了路面各层间的横向剪切力的增大,路面各层间粘结部位就是最易被破坏的薄弱位置。

2弯道病害特征分析

(1)疲劳网裂。疲劳网裂主要在沥青路面长大纵坡路段发生,而较平顺的直线路段相对较少。长大纵坡直道段易发生在轮迹的地方,而弯道路段主要发生在路幅中间,表现为横向微裂缝网裂的形式,主要是由于车辆在上坡或者下坡过程中的横向剪切力引起的。当车辆行驶到弯道上时,如果以较高的车速通过弯道,没有采取制动措施,为了抵消离心力,车辆与路面接触处的摩擦力将大大增加;若及时采取制动措施,这时沥青路面就要为车辆提供足够的摩擦力以达到降低车速的目的,而当车速降低后,轮胎对路面的横向摩擦力也会增加。大量资料也显示:弯道路段疲劳裂缝主要集中于弯道中间偏内侧的位置。

(2)水损害。水损害在弯道下坡路段频频发生。汽车在弯道上行驶时时,由于存在视距差以及陡坡的原因,司机将会采取制动措施。而汽车在制动时通常会洒水,水与制动力作用就引起了严重的水损害。在轮迹处表现为:细集料剥落一微裂缝一网裂一大面积坑槽。然而弯道上坡路段水损坏并不明显。这种病害主要是因重车下坡过程中的持续洒水及制动形成的,上坡车辆没有洒水,因此上坡路段基本上不存在这种病害。

(3)车辙。沥青面层本身的车辙不是小半径弯道沥青路面的主要病害形式。但在发生水损害路段的轮迹带上,由于细集料颗粒掉粒严重,加速了车辙的形成。同时出现了疲劳网裂后,沥青路面表面会发生松散,在重载车辆的长期作用下,也会加速车辙病害的产生。

3沥青混合料的摊铺

西南山区因其复杂的地形,经常发生纵横向挖填,因此山区公路在修筑过程中常常会面临许多不利因素,极易导致路基不均匀沉降的产生,从而引起沥青路面平整度的降低。同时西南山区公路等级比较低,沥青面层厚度相对较薄,如果摊铺时质量不严格控制,很容易使沥青路面的平整度变差。相关资料显示,摊铺机从启动到正常的工作是一个渐变的过程,需要一定的时间,此时沥青混合料会对摊铺机施加一个阻力,摊铺机大致在行进5m左右才能达到稳定状态。因此减少停机次数和恒速是保证摊铺平整的重要因素之一。

摊铺时,应将螺旋布料器的转速调整到合理的范围之内,布料槽内的混合料堆高度要均匀,应埋入布料器2/3以上。起步前熨平板的温度要预热到120℃以上,等布料槽中布满料后再起步摊铺。一般来说,摊铺速度宜控制在3~4m/min范围内。还应根据厚度预先调整好熨平板工作仰角,并保持恒定。摊铺机工作时,不能随意调整工作仰角,以免影响面层的平整性和均匀性。对料车卸料的控制及管理也应强化,最好能保持连续均匀地卸料。料车在后退过程中,不能撞到摊铺机;卸料时,避免使用制动,以免造成阻力。

对于弯道摊铺,应采取以下措施:

(1)使用弦线基准时,应加密支撑杆,使弦线和曲线线形相接近,并避免掉线。当采用非接触平衡梁时,宜适当减短多探头平衡梁上传感器的安装跨,或者选用横向能够随意扭曲的平衡梁支架。工作前,平横梁应横向扭曲成和路面曲线曲率半径相似的形状,并在施工时做调整,保证安装的探头的运动轨迹与路面线形一致,确保信号采集的准确性。

(2)摊铺机转向时应平稳渐变地沿预定方向进行,避免突然一次性大幅度地转向。

(3)纵坡基准标高桩之间的间距应适当缩小,标高桩之间的间距以5m为宜,当转弯半径较小时,可以继续缩小间距,直至lm。施工时,由专员操控横坡控制仪,为了消除熨平板延时带来的不良后果,当摊铺机接近弯道处的标高桩时,应提前将横坡控制器调整至规定的横坡值。通常提前距离大概在2m左右。与此同时,在摊铺过程中,要实时检查非超高侧的厚度。如果不相符时,要进行微调至达到要求。

4沥青混合料的压实

为了确保路面外观质量,压路机实施碾压前应在旧路面上开行一段时间,以消除钢轮的水锈,保证压实前钢轮的清洁,以免污染新碾压面的路面。压路机使用的水必须洁净,且以雾状形式喷洒。

沥青混合料的压实包含初压、复压、终压三阶段。压路机应以较慢且均匀的速度进行压实。初压时在摊铺机后紧跟钢轮压路机,采用静压的方式保证混合料尽快压实,初压一般为2~3遍。复压通常用采用1~2台胶轮压路机,碾压4~6遍。终压则使用钢轮压路机,达到消除轮迹,平整路面的目的,碾压遍数以消除轮迹为基准,一般为1~2遍。

碾压时将压路机的驱动轮朝向摊铺机,压实路线与方向不能突然改变,压路机启动、停止时应减速慢行,禁止突然刹车制动,压路机不可在同一横断面上折回。振动压路机应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则。

在初压、复压、终压段各设置明显的标识,在当天压实的未冷却的沥青混凝土路面上,不允许停放压路机以及其他车辆,并禁止堆放矿料、油料和杂物。一天施工结束后其机械应停放在旧路面上,并确保机油、汽油、柴油不滴漏在旧路面上。

在弯道压实时,压路机的压轮内、外侧位移量不同,内侧的滑移较外侧更为严重,对沥青混合料引起推移的趋势增大。这也是影响平整度的一个重要因素。

因此为了减少弯道压实时发生沥青混合料推移的现象,应遵循“以曲代直,由低到高”的原则。当转弯半径适中时,碾压弯道前,应在已压实路面上将压路机转45°对弯道进行直线压实,待弯道压实后,再转45°进行直线压实;当转弯半径很小,转角接近直角时,可采取直线碾压将碾压带延伸到弯道内,由非超高侧向超高侧逐渐错轴碾压。这一段路面压实完成后,再将压路机掉转90°,将碾压带延伸到下一弯道内,逐渐错轴碾压,直至碾压完成。

5结束语

西南山区地形复杂,其道路蜿蜒崎岖,在弯道处应采用弯道摊铺和压实技术,才能提高再生路面的路用性能,从而保证再生路面的质量。

参考文献:

[1] 张晓.沥青路面厂拌热再生利用技术[J].河南科技,2007(06)

[2] 谭巍,许毅飞.小半径弯道路段沥青路面病害成因分析与防治[J].公路交通技术,2013(2)

[3] 封建武,温高峰.高速沥青公路病害分析与处治技术[M].北京:人民交通出版社,2009.07

[4] 常魁和,高群.公路沥青路面养护新技术[M].北京:人民交通出版社,2001.05

[5] 薛强,盛谦.沥青路面破坏的多场耦合效应及控制技术[M].北京:科学出版社,2009.09

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