浅析公路平整度施工控制

时间:2022-10-23 10:26:00

浅析公路平整度施工控制

摘要:公路路面的平整度不仅直接反映了路面施工质量的优劣,也同时反映出公路施工的管理水平。要提高路面的平整度,就要从严格控制路面面层施工做起,同时严格把关路面基层的施工,控制好每个细小的环节,这样才能达到理想的效果。本文分析了公路施工中影响平整度的因素,探讨了公路施工控制平整度的措施。

关键词:公路施工;影响平整度;因素;对策

中图分类号: X734 文献标识码: A 文章编号:

所谓路面不平整是指实际路面表面对设计的几何平面的偏离程度,即路面平整度。沥青混凝土路面是采用沥青材料做结合料,粘结矿料修筑面层的路面结构,路面平整度直接影响道路的使用功能。持久良好的路面平整度是高速行车舒适和安全的必要条件,也是工程质量好坏的标志。在施工建设中,不但要求路面的初始平整度好,而且要求良好平整度能保持较长的时间。

一、公路施工中影响平整度的因素研究

1 、基层施工质量

传统路面施工中存在“基层不平面层调、下层不平上层找”的观念,但其在沥青路面中应用往往导致面层平整度相差甚大,因此应重视基层顶面平整度的重要性。若在基层不平整的情况下铺筑面层,即用面层材料弥补基层平整度,最终既浪费资金也不能达到预期目的,同时会不同程度的反映出基层的本来面目,由于面层厚度不同则会产生不同的沉落度,由于高温产生的路面推移的可塑性和低温产生的收缩现象以及在车辆运行中产生的垂直压力和水平推力均会不同程度的导致面层不平; 应适当减小基层混合料粒径,集料粒径越大则越易产生离析,并对搅拌、摊铺设备产生较大的磨损,较小粒径则利于摊铺作业和基层顶面平整度的提高; 混合料内含水量过小则影响结构的板体形成,水量过大则增大碾压成型的难度,因此应严格控制基层平整度,在面层摊铺前必须将基层的泥土、碎石、废料、杂物等清理干净,对平整度超限的路段应彻底处理。

2、路基不均匀沉降

施工中路基的不均匀沉降往往导致大幅度的路面沉陷,并且其导致路面不平整发展的也最快最严重,路基不均匀沉降指路基表面在垂直方向上产生较大的沉落,形成原因一般包括路基本身的压缩沉降和因路基下部天然地面承载力不足而在路基自重作用下导致沉陷或向两侧挤出; 由于路基填料控制不好导致路面高低不平,路基出现不均匀沉降; 半填半挖路基的接合部位处理不当、路基压实度不足或路基填料含水量大或施工方未按照台阶法进行施工,导致路基由于填料接缝接合部位产生裂缝和沉降; 由于对原地基勘察不到位,导致部分路基修筑在软土地段,软土段在自重作用下产生沉降,或部分由于路基防护、排水系统不完善导致湿陷性黄土的不均匀沉陷而导致路基变形

3、施工机械的选择

施工机械的选择对公路平整度的影响主要表现在两个方面,首先是因为摊铺机的型号和参数的选择不当,在公路施工过程中,由于路幅较宽,采取半幅施工。先摊铺与后摊铺路面结构层的中缝衔接平整是首先考虑的因素,可采用安装自动找平仪帮助施工。即使用摊铺机,那摊铺机性能及时效也应考虑、同一型号的机械设备,如果每台摊铺机的参数不同,或者机械的新旧程度不一致,也可能会导致施工时初始密度不同,进而影响基层的平整度。为此,为了保证公路施工的路面平整度,施工人员一定要认真核查施工机械的各种参数,并进行跟踪控制,以保证公路的路面平整度。其次,受摊铺熨平板的影响,熨平板是依靠主机和大臂连接在一起的,它的上下浮动主要是通过连接点的位置变化改变熨平板的仰角来实现的,主要起到整平和压实路表面的作用。熨平板的主要特点包括两方面,一是在施工过程中,若熨平板的外力没有发生变化,但是摊铺机的运行处下承层平整,熨平板会按照固定的仰角向前移动,这时的摊铺表面时平整的,但是如果熨平板的外力发生了变化,就会导致摊铺表面的不平整;二是熨平板的浮动会对原来的路面起到滤波作用,浮动熨平板自动检索找平能力的高低取决于侧臂的长度,通常情况下,侧臂长度越长,找平效果就会越好。此外,公路的路面找平能力还受下承层波长的影响,波长越短,效果就会越好,反之就会越差。

4、材料质量和配比影响

公路施工材料的质量以及混合料的配合比例对施工质量有着重要影响,主要表现在三方面。一是混合料的拌和不均匀导致路面的平整度不够,例如刚开炉、料温低,含水量大,都比较容易出现料温不均匀现象;拌和时如果温度过高,也会导致沥青老化,进而影响摊铺质量;拌合力较小,容易出现待料停工情况;而是因为矿料的质量不好,如果集料的压碎值和石料的抗压强度过低,可能会导致路面沥青混合料的稳定程度降低,从而造成各种路面病害;三是混合料的配合比不合适,通常情况下,如果油石比较大时,可能会导致铺筑道路路面拥抱和泛油,油石较小时,又会造成路面松散。为此,施工人员为了提供公路的施工质量,应该对可能影响公路施工质量的因素及时采取有效措施加以控制。

5、碾压对平整度的影响

碾压对铺筑沥青面层之后的平整度有着重要影响,尤其是对压路机的控制。压路机的初次施压时,吨位过重会导致摊铺好的路面发生变形;碾压要及时,碾压不及时,那么沥青混合料的空隙较大,给路面以后造成早损。此外,由于碾压路线不当,或者每次在统一横断面处折返,都会导致路面的平整度;如果在同一路段的碾压次数过多,会导致路面推移,形成龟裂和波浪;但是碾压次数不够也会因为压实充分,容易在路面形成车辙。

二、公路施工控制平整度的对策

1、 严格控制路基平整度

尽管通过调整路面摊铺厚度能够减少路基不平整带来的严重后果,可是并不能完全消除其不良影响。因此,为了有效控制路基不平整为路面所带来的负面影响,施工过程中应严格控制路基平整度。具体施工过程中,施工人员应采用装有自动找平装置的摊铺机进行摊铺工作,着重注意路面的平整度。同时,在施工过程中应按照方格网法进行修正和碾压工作,严禁出现离析现象,尽量保证路基基础面平整,为路面平整度打下良好的基础。

2、路基不均匀沉降控制

是路面的基础,路基的不均匀沉降必然会引起路面的不平整,而产生不均匀沉降的主要原因有三种:

(1)由特殊路段地基引起

主要是在道路改造扩建过程中,新老路面的搭接处,如果处理不好就会出现不均匀沉降。另外,在土方大面积回填的过程中,处理不好也会出现不均匀沉降。因此在新老路面的搭接处或土方填挖的交界处一定要分阶段层挖台阶,分层压实,在路基顶面铺设土工格栅,以减少不均匀沉降。

(2) 特殊地基处理

软土地基具有极大的破坏性,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。

(3)由于路基填料不均匀所致对于采用大粒径材料填筑的路基,其材料粒径、分层厚度应严格按路基施工规范要求进行。

3、严格控制混合料质量

(1) 控制混合料温度

众所周知,沥青混合料在高温下容易压实、在低温下不易压实。因此,施工人员应当采取任何有效工艺和措施严格控制混合料拌合温度、出厂温度、摊铺温度及碾压温度,保证其温度符合施工标准。才能在不推移、不开裂前提下,避免出现路面不平整问题。

(2)合理设计配合比

合理设计配合比的主要目的在于防止混合料出现离析现象,因为离析现象将严重影响着混凝土的均匀性。比如,粗骨料较多情况下混凝土空隙将会较大导致散热快,最终使得混凝土温度下降速度较快; 细骨料较多情况下,混凝玉温度空隙将会较小导致散热慢,最终使得混凝土温度下降较慢。不管任何一种情况,都将严重影响混凝土的均匀性。尤其粗骨料中存在较大沙砾时,摊铺机的熨平板不易将其压碎,严重影响公路路面的平整度。因此,设计人员应当合理设计混凝土配合比,正确把握粗细骨料的掺合量,以免影响摊铺质量。

4、沥青路面机械摊铺工艺控制

摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面( 线) ,下面介绍以下确立基准面( 线) 的方法,走钢丝法。它是在路面两侧安装基准钢丝绳,但注意:支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为5 ~1 0 m 。用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高1 ~2 m m ,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确。一般使用Φ 2 m m ~Φ 3 m m 的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆上, 每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于2 m m ,张紧钢丝绳的拉力一般在800N 左右;基准线应尽量靠近熨平板,,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至少应具备有三根2 0 0~2 5 0 m 长的钢绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。摊铺机操作中应选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训。在摊铺过程中,运料车应在摊铺机1 0 ~3 0 m 处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料, 确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,如摊铺时间短,料斗内的混合料已经冷硬,则应先将料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新装料,并派专人负责及时清扫洒落的粒料。摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度。

5、碾压质量控制

沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行, 即初压、复压和终压。初压, 由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实, 而且刚摊铺成的混合料的温度较高( 常在140 左右),因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用6-8t 的双轮振动压路机以2 k m / h 左右速度进行碾压2 ~3 遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进, 后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。复压, 在此阶段至少要达到规定的压实度。复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于1 0 0 °至1 1 0 °, 通常用双轮振动压路机进行碾压, 碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定, 碾压方式与初压相同。终压, 由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整, 因此, 沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。

横向接缝的碾压, 横向接缝的碾压是工序中重要一环。碾压时, 应先用双轮压路机进行横向( 即垂直于路面中心线) 碾压,这时压路机应主要位于已压实的混合料层上, 伸入新铺混合料的宽度不超过2 0 c m 。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约2 0 c m , 直到压路机全部在新铺面层上碾压为止, 然后进行正常的纵向碾压。纵向接缝的碾压, 压路机先在已压实路面上行走, 同时碾压新铺混合料1 0 ~1 5 c m ,然后碾压新铺混合料, 同时跨过已压实路面1 0 ~1 5 c m , 将接缝碾压密实。

综上所述,影响路面平整度的因素还有很多,不同路段的不同情况决定了在施工中应使用的方式方法。在施工前要加强施工路段的环境考察,充分考虑影响施工的各个因素,精心施工,才能提高施工工程的工程质量。

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