影响公路沥青砼路面平整度的原因分析及对策

摘要随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整度要求越来越高,沥青砼路面平整度能直接反映道路通车后的整体效果,是体现路面使用品质与行车舒适性的最直接的外观指标。结合昌平新城东区南环路1#、2#标段路面工程、内环路1#、2#标段路面工程、崔昌路路面工程沥青砼路面施工实践,从路基质量控制、基层平整度及混合料质量控制、摊铺机械配置等方面分析影响沥青砼路面平整度的原因,并提出提高沥青砼路面平整度的的措施和方法,提出比较完整的沥青路面平整度控制技术。

关键词沥青砼路面;平整度;摊铺机械

中图分类号 U461.2 文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0034-01

随着高等级公路建设里程的不断增加,人们对路面行车的安全性、舒适性以及路面的耐久性都提出了更高的要求。由于沥青砼路面具有表面平整、行车舒适、耐磨、噪声低、施工周期短、养护维修简便等特点,因而被越来越多地应用到高等级公路中。

1路基及路面基层对平整度的影响及对策

沥青砼路面平整度与路基、路面底基层、基层平整度息息相关,路基、路面底基层、基层平整度将直接反映到路面面层上:路基填筑不均匀或路基、基层密实度和强度不足,整体稳定性差,易产生不均匀沉降,造成路面平整度差;对于基层的平整度以及高程误差,都会通过结构层自下而上层层积累,影响到路面的平整度。如规范允许基层顶面偏差10mm,当用沥青混合料将10mm低洼处填平时,尽管表面是铺平了,但该处多出的10mm松厚经压实后仍会出现低洼现象,其深度为10-(10/1.2)=1.7mm(1.2为沥青混合料平均压实系数)。如误差大于10mm则不平整度将更大,由此可见基层顶面的平整度对沥青面层的平整度影响可谓举足轻重。要提高路面平整度,要严格控制路基和基层施工质量。

1)对于路基,应从确保路基填土的均匀性以及路基结构整体的密实度和强度;采取合适的涵、台背、墙背回填与软基处理方案并减少其过渡段的工后沉降差;采取相关措施,减少水对路基产生的病害,确保路基稳定。

2)由于基层顶面的不平整将会造成沥青面层的厚度不均匀,也就是沥青面层的松铺系数不一定,压路机碾压完后就达不到良好的平整度。

3)昌平新城东区南环路路面工程、内环路路面工程、崔昌路路面工程的基层设计自上而下分别为18cm石灰粉煤灰砾石、18cm石灰粉煤灰砾石和18cm石灰粉煤灰砾石,为了使上基层能有一个较好的平整度在施工时采取了如下措施:①石灰粉煤灰砾石施工均使用摊铺机铺筑,保证摊铺混合料性能的稳定性和控制摊铺速度的均匀性,使下承层的平整度控制在较好的水平上。②加强质量控制,避免基层顶面产生离析,严禁夜间施工,提高基层的平整度。③加强养护,石灰粉煤灰砾石施工完毕后在养生期内封闭交通,保护基层。

2摊铺机对沥青砼路面平整度的影响及对策

1)摊铺机型号、熨平板宽度和拱度、摊铺厚度与熨平板的工作仰角、布料螺旋与熨平板前缘距离对平整度指标均有影响。其中熨平板拱度、熨平板的工作仰角和布料螺旋与熨平板前缘的距离对平整度指标影响较大。

2)摊铺机每一级工作仰角适应一定范围的摊铺厚度,通过电子液压调平装置控制仰角的变化,以保证摊铺平整度。熨平板工作仰角调整变化过于频繁,会影响摊铺机的平整度,形成起伏、波浪。对于液压伸缩熨平板,由于基本熨平板与左右伸长熨平板不在同一纵向位置上,当工作仰角改变时,两者的后缘距地面的高度会不一致,也会造成摊铺层的不平整。

3)摊铺机的熨平板前缘与布料螺旋之间的距离根据摊铺厚度、混合料级配及油石比、下承层强度及刚度、矿料粒径等进行调整。这一距离的变化,会引起熨平板前沿堆料高度的变化,造成布料螺旋的过载,破坏熨平板的受力平衡,使其上、下移动,造成摊铺层厚度变化,影响平整度。

4)高速公路路面宽度较大并有较多加宽段或渐变段施工,一般采用多台摊铺机联合作业,在崔昌路工程底面层施工时,曾发现不同厂家、型号的摊铺机组和施工碾压完成后的路面平整度不如同厂家、同型号的摊铺机组和施工出来的平整度好,分析其原因为两台同型号ABG423摊铺机夯锤一致,夯锤振捣夯实功一致,其摊铺面初始压实度一致,碾压后路面平整度好;不同型号摊铺机联合摊铺,其夯锤振捣夯实功不一致,两台摊铺机摊铺面初始压实度不一致,造成碾压后平整度数值偏大。因此在中、表面层施工时要求施工单位必须采用同厂家同型号的摊铺机组和进行作业,上面层摊铺选用两台性能良好的ABG423(或ABG525)摊铺机摊铺,获得了良好的平整度。

3摊铺机基准线对平整度的影响及对策

1)摊铺机一般具有自动调节厚度和找平装置,沥青砼路面摊铺前需要为摊铺机的自动找平装置确定一个准确的基准线,在确定这个基准线时,首先确定下承层表面高程与设计高程的差值,再通过设定基准线保证摊铺厚度。目前常用的基准线控制方法有:基准线钢绞线法、悬浮式基准梁(走雪橇法)、非接触式平衡梁法。一般路面基层和下面层须严格控制路面标高,基层和路面下面层摊铺采用基准线钢绞线法;中、上面层路面平整度为主要控制因素,高层控制相对次要,中、上面层路面摊铺采用悬浮式基准梁(走雪橇法)或非接触式平衡梁法能提高路面的平整度。

2)基准线钢绞线法对平整度影响:实际施工过程中,钢丝绳上所受的张紧力不可能无限大,而且因两侧路缘带上底基层、基层已硬化成型,承受张紧力的拉力支撑杆难以设置,规定800～1000N的张紧力也不能保证;再加上路面摊铺一天的工作量在1～2km甚至更多,其每天2条钢丝绳的测试任务相当艰巨;沥青摊铺机行走过程中引发的钢丝绳振动难以消除,人为触、碰更是难以避免,甚至可能发生因沥青摊铺机方向走偏,熨平板刮挤拉线桩的情况,使以钢丝绳引导的高程控制方式的准确性大打折扣,若中、上面层采用钢绞线作为摊铺机准线对路面平整度影响很大。

3)悬浮式基准梁法(走雪撬)对平整度的影响:采用以雪撬式控制摊铺厚度的方式,是以下一面层为基准面,在沥青摊铺机行走过程中,尽量减小其传递到上一面层的波动及突变误差,以达到上一面层良好的平整度的目的。其原理类似于杠杆,即将杠杆的支点安置于受外界因素影响较小的新摊铺层上,而下一层次的许多不平整因素被梁体结构分解、缩小若干倍,使传感器得到一个相对稳定或波动幅度较小的控制信号。通过南环路路面施工和内环路工程路面施工的比较,在下一层的平整度良好的前提下,走雪撬的方法使得路面平整度摊铺水平相对容易得到保证。

4)南环路1#标路面工程基层、下面层采用钢绞线作为摊铺机基准线,确保路面高程指标,中面层开始也采用钢绞线作为摊铺机基准线,检测中面层厚度和平整度指标均不理想,后调整基准线控制方式,对底面层平整度差的段落进行铣刨,中面层除过桥段采用钢绞线作为基准线外,其它段均采用18m接触式浮动基准梁作为摊铺机基准线,经检测中面层厚度和平整度,平整度均方差在1.0mm左右,上面层全部采用18m接触式浮动基准梁作为摊铺机基准线,最后检测23Km双向六车道路面平整度平均均方差为0.69,取得了良好的平整度。

4结束语

平整度一直都是评价路面质量的一个重要指标,随着高速公路建设的不断发展和完善,对各项指标的要求也都在不断提高。只要采取有效措施进行解决,确保沥青砼路面平整度达到较高水平,提高路面工程质量是能够实现的。

参考文献

[1]刘中天.高等级公路沥青混凝土路面新技术[M].北京:人民交通出版社.

[2]中国公路协会筑路协会.沥青路面施工机械与机械化施工[M].北京:人民交通出版社.