浅析提高沥青路面平整度的控制措施

摘要:路面平整度关系到行车的安全性和舒适性;施工过程中沥青路面平整度受基层平整度的影响较大,而基层的平整度又受底基层平整度的影响。文章从提高CDF层、沥青面层施工质量,对沥青混合料拌和质量、摊铺质量及压实质量控制,合理确定拌和、运输能力以及做好接缝工作等方面提出了相应的控制措施。

关键词:沥青路面;平整度;控制措施

施工中质量的控制和检查是保证质量很重要的一环,对施工质量的好坏影响极大。沥青路面施工,对拌和、摊铺设备应在招标阶段就对设备的效率和性能作为合同条件做出明确要求,使摊铺和拌和设备相匹配。沥青路面的摊铺和压实施工应重点解决好路面平整度和压实度的关系,不宜片面追求过高的平整度指标,更不能靠牺牲压实度,换取平整度的提高,对压实度应作为重点指标检测。

一、提高CDF、沥青面层施工质量

(一)提高CDF施工质量

沥青路面的平整度受基层平整度的影响较大,而基层的平整度又受底基层平整度的影响。因此,要达到优良平整度必须从路基平整度开始,控制好路基高程、压实度、平整度,逐层向上都要严格按照规范施工。提高CDF层平整度的注意事项:

1、CDF层(CDF层是欧洲规范的一种术语,国内即为级配碎石层)混合料集料最大粒径不宜过大,因为集料粒径越大,混合料越容易产生离析,不利于沥青结构层的摊铺机作业和CDF层顶面平整度的提高。

2、对设计厚度为40cm的CDF层,分两层施工,精确测设标高基准线,严格控制厚度。

3、严格控制CDF含水量,避免造成CDF含水量不足出现不利碾压的情况。

4、控制CDF作业长度,综合考虑含水量随时间减少对施工质量的影响,施工机械的效率及气候条件等因素,保证碾压质量,并尽可能减少接缝。

5、精心处理接缝和与桥头搭板衔接的部位,保证该处的施工质量和平整度的要求。

6、用水准仪和3m直尺跟踪检测摊铺及碾压后的标高及平整度,发现问题,及时处理解决。

7、下层压实后,可尽快铺筑上层,在铺筑上层之前,应始终保持下层表面湿润。上层施工完毕后,禁止重车通行,并控制施工车辆的行驶速度,避免损坏基层,影响其质量及平整度。

(二)提高沥青面层施工质量

原材料质量控制是公路工程质量控制的源头,也是一个难点。从路面早期损坏调查发现,许多问题与原材料的质量和级配组成有关。在同一路段甚至同一车道相邻位置钻取试件,材料的级配就可能出现很大偏差。常见的沥青路面泛油和车辙等病害,通过试验发现,大都与沥青混合料的级配和用油量不符合配合比有关。具体控制手段包括以下几点:

1、沥青材料质量的检查。沥青材料质量是影响沥青路面质量的一个关键因素。在沥青材料到达工地后应按规定的方法进行取样,并按各项指标进行试验。在施工中作抽样检查试验时,主要做针入度、软化点试验。

2、矿料质量的检查。包括级配组成、相对密度(比重)、清洁度、洛杉机、微的瓦尔、表面清洁度、含水量、扁平率等。

3、沥青混合料的质量检查。包括旋转剪切压实、矿料级配、油石比等。

4、沥青混合料的离析。沥青混合料从拌和到铺筑的过程中:混合料从拌和好-储料仓-装运到汽车-卸到摊铺机料斗-螺旋布料器以及在螺旋布料器的作用下都可能出现离析。因此必须采取各种措施(诸如:装料时汽车前后挪动,摊铺时及时收摊铺机料斗,经常检查螺旋布料器等),从严控制沥青混合料的离析,否则会引起局部松铺系数的波动,或引起摊铺面的拉痕而造成纵横向局部微小的波浪,从而影响路面平整度。

二、对沥青混合料拌和质量、摊铺质量及压实质量的控制

(一)沥青混合料拌和质量控制

沥青混合料拌和质量取决于原材料的质量品质和配合比设计的优劣,直接影响着沥青路面的施工质量和使用品质,其中对平整度影响最大的是混合料的不稳定性和波动性。混合料的性质不稳定,易使摊铺厚度发生变化。如温度过高,沥青量过多,矿粉掺量过多等都会使铺层变薄,影响摊铺的平整度。因此,为了使路面平整,要严格控制混合料配合比,要求有颗粒组成均匀而且没有离析的混合料。在整个施工过程中应注意观察,在任一点都不产生离析现象;运送到摊铺现场的混合料的温度应该一致,混合料稠度、温度的变化以及离析都会产生不平整表面。

(二)沥青混合料摊铺质量控制

沥青混合料的摊铺对于平整度起着决定性的作用,为了提高平整度,必须遵循以下几点要求:

1、速度控制:摊铺作业时,应正确选择摊铺速度,并保持摊铺速度均等,连续、不间断地作业。摊铺速度过快,会使铺层疏松,供料困难;过慢会影响生产效率,停机会使铺层表面形成台阶状,且料温下降,不易压实。一般说来,根据不同厚度选择不同摊铺速度,中、下面层控制在2m/min-4m/min,为了能获得足够的压实度和平整度,表面层摊铺速度宜控制在3m/min-6m/min。

2、整平板高度:精确控制并保持整平板前热混合料的合适高度,保持混合料稠度和体积的均匀性。整平板前料位增高会使整平板上升,铺层厚度增加;整平板前料位降低会使整平板下降,铺层厚度减少,对路面平整度均会产生影响。

3、卸料注意事项:在卸料过程中,供料车要保持移动,严禁供料车撞击摊铺机,每撞击一次,对摊铺机的自动找平装置都有影响,撞击处平整度会有一定的缺陷。要防止混合料撒落在摊铺机行走履带前,避免摊铺机颠簸,造成自动找平系统的工作迎角发生变化,影响路面平整度。

4、摊铺设备选用:摊铺设备应尽量采用全幅型,以减少纵向接缝。当需要两台摊铺机梯队作业时,其前后间距宜控制在5m-10m以内,以保证纵缝热接的质量和碾压温度的基本一致,确保路面平整度。

5、其他:禁止反复多次人工找补,如因机械方面原因造成平整度严重缺陷,应立即停工检修。

(三)对沥青混合料压实质量控制

压实是沥青路面施工的最后关键工序。压实不足,导致空隙率增大,从而加速沥青混合料的老化;过压将会使矿料破碎而压实度反而降低或空隙率过小,易出现泛油和失稳,影响路面的强度与稳定性,造成平整度的下降,加快路面的破坏。

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。双轮压路机每次重叠为30cm。在平缓路段碾压时应将驱动轮靠近摊铺机,从动轮在后面;在陡坡路段碾压时,压路机的从动轮应始终朝着摊铺机方向,即从动轮在前,驱动轮在后。并注意碾压路线和方向不得突然改变,以免使混合料产生推移或发裂。

碾压中,钢轮压路机应装雾状喷水装置以防沥青混合料粘轮,轮胎压路机应由专人负责用13的油水混合液喷洒轮胎表面,以免粘附沥青混合料,影响路面平整度。但应防止用水量过大,以免混合料表面冷却。

碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等掉落在新铺路面上。路面冷却后才能开放交通。

三、合理确定拌和能力和运输能力

为了保证均匀、连续、不间断地摊铺,必须保证拌和站达到一定的产量,保证缓慢、均匀、连续、不间断地摊铺。

第一,国内现行沥青路面施工规范中第7.6.9条指出“摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿”。摊铺速度不宜过快,因太快会影响到摊铺后的预压密实度和平整度;但亦不宜太慢,否则会影响生产效率。摊铺速度应结合拌和能力和平整度的要求。

第二,摊铺过程中一般不宜随意改变速度,禁止因摊铺机前运料车较多时加快速度,或运料车较少时而故意放慢速度等料。因为速度的变化必然导致摊铺厚度变化,为了保持厚度不变,就要调节厚度调节器以及岛固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,以保证最终压实面平整。

第三,摊铺中要绝对保证连续性,避免因待料等原因而引起中途停顿。

第四,运料车卸料时不得撞击摊铺机,并及时清除摊铺机前洒落的粒料,严禁人工向摊铺层上撒料,摊铺层未压实前不得随意踩踏,以确保路面的平整度。

第五,严禁在摊铺好的路段内人工补细料。

四、做好接缝处理

(一)横向接缝处理

每天摊铺机完成摊铺作业驶离后,为了便于正常摊铺段碾压密实,宜将摊铺层尾部断面不整齐、高程不合适和温度已相差10℃以上的混合料,迅速整理成断面整齐和高程合适的尾部阻挡混合料。第二天继续向前摊铺时,把这部分起阻挡作用的混合料铲除,同时用3m直尺检查尾部的平整度。以摊铺层与3m直尺的脱离点为界限,用切割机切缝后铲除。然后在切除的垂直面上涂热沥青继续向前摊铺新混合料。横缝碾压时,应使压路机的绝大部分处在已压实的摊铺层上,轮宽的10cm-20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,然后逐渐横移直到压路机全部进入新铺层上,再改为纵向碾压。要求横向碾压3-4遍,以确保碾压效果,获得良好的平整度。

(二)纵向接缝的处理

两台摊铺机梯队摊铺时,宜将纵向接缝与路面上的分道线相重合。两条摊铺带相接处,必须有一部分接茬,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。搭接的宽度前后应一致。施工时将前一台已铺混合料留下约20cm的宽度暂不碾压,作为后摊铺混合料的高程基准面,最后再作跨缝碾压以消除缝迹。接缝在各结构层位置应错开,一般不少于50cm。接缝的好坏对整体平均平整度有很大影响。往往连续摊铺路段平整度较好,而接缝处的一个点数据较差。因此,接缝水平是制约平整度的一个重要因素。处理好接缝的关键首先是要舍得切除已冷却坡下的沥青面层。另外新铺好混合料横向初压后要适当补料除料,人工整平,消除因横向碾压推挤混合料而导致的不平整。

五、结束语

提高沥青路面平整度,在注重提高机械能力和配套水平的同时,也要提高施工企业和人员的素质水平。只有树立质量意识,树立品牌意识,有严密的组织体系、科学的管理手段、有力的措施保证,才能提高工程质量。

参考文献:

1、公路沥青路面施工技术规范JTGF40-2004[M].人民交通出版社,2004.

2、何挺继.筑路机械手册[M].人民交通出版社,1998.

(作者单位:高红丽,西华大学交通与汽车工程学院;喻仁友,中铁十九局集团公司第三工程有限公司)