高速公路沥青路面平整度施工技术探析

摘要:在高速公路的运营过程中,对道路的行车舒适性提出了越来越高的要求。路面平整度是直接影响行车稳定性和舒适性的关键因素,为此,必须加强在施工中对平整度的质量控制。文章探讨了影响路面平整度的因素,以及如何在施工中控制好路面平整度。

关键词:高速公路;沥青路面;路面平整度;施工控制;沥青混合料;混合料离析

中图分类号:U416文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0167-03

路面平整度是影响高速公路的使用性能,反映道路综合质量指标的主要因素之一。尽管目前高速公路沥青路面机械化程度高,施工工艺和质量要求严格,但铺筑路面的平整度有时仍不尽如人意,存在影响行车安全、车速及舒适性的隐患。因此认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施非常必要。本文就高速公路沥青路面的平整度着重从施工控制方面进行探讨。

一、影响路面平整度的因素

影响路面平整度的因素很多,它不仅与路面施工阶段的施工装备、施工工艺和施工管理水平有关,还与路基的强度和抗变形能力,以及路面材料的强度、抗变形能力和均匀性有关。影响沥青路面平整度的因素较多,经归纳有以下几个方面:

(一)基层施工质量的影响

以往“基层不平面层调,下层不平上层找”的老方法,对平整度要求很高的高速公路来说是根本行不通的。另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量过小影响结构的板体形成,含水量过大碾压成型困难,且易形成路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂。实践表明,提高沥青路面平整度必须从基层抓起,而提高基层施工质量的关键在于采用精良的施工机械,如好的稳定粒料厂拌设备与进口摊铺机。

(二)沥青混合料离析对平整度的影响

沥青砼铺筑时混合料常出现一定程度的离析现象,其离析位置具有规律性,往往呈纵向带状分布,被称之为沥青砼离析带。沥青砼离析带粗细料集中,严重影响路面强度和平整度。

沥青混合料从拌和楼贮料罐向运输车放料时,由于高度原因,大骨料滚落到车厢附近,形成粗集料的第一次集中;运输车里的混合料卸向摊铺机时,大骨料滚落到斗厢附近,形成粗集料的第二次集中;摊铺机送料器在送料过程中,先装中间的集料送于布料器,斗厢附近集料留在料斗中,摊铺机收斗时,形成粗集料的第三次集中。该部分集料摊铺时即形成离析带。

(三)路面施工机械作业的影响

摊铺机是沥青砼路面面层施工的主要机具设备,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、摊铺机摊铺的速度不均匀、机械猛烈起步和紧急制动及供料系统速度忽快忽慢,都会造成面层的不平整和波浪。

(四)施工缝的处理影响

沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响,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重要因素之一。处理好接缝的关键是要舍得切除接头,用3 m直尺检查端部平整度,以摊铺层面直尺脱离点为界限,以切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法,适当结合人工找平,可消除接缝处的不平整,使前后两路段平顺衔接。

二、平整度的施工控制

(一)沥青面层施工平整度控制

高等级路面结构层大多由两层至三层沥青混凝土组成。施工对技术规范规定,高速公路上面层的平整度要求达到小于或等于1.2mm。沥青面层摊铺作业时,中、下面层宜采用“走钢丝”的方法,控制路面的设计标高,上面层必须采用“浮动基准梁”进行摊铺。

1.下面层和中面层的摊铺。由于目前国内摊铺设备在性能方面还不成熟,一般都采用带全自动找平装置的进口沥青混凝土摊铺机。中、下面层采用“走钢丝”法施工时,要注意以下几点:钢丝绳最好选用2～3mm的带油钢丝绳作为导向基准;每5m设一支撑桩,否则会因钢丝绳本身重量或支撑间距太大,造成基准线产生一定的微量挠度。此挠度反映到传感器上,将使摊铺机在纵向长度上铺出波浪式路面。

2.上面层的摊铺。由于下面层和中面层的摊铺采用了两边挂线“走钢丝法”的作业方法,标高和平整度控制较好,因此上面层摊铺时,施工单位一般都使用“浮动基准梁”的好处是能大大提高表面层的平整度。因为浮动梁属于“软托”并且多点支撑而随动。并且将已铺好压实的沥青层和新铺未压实的沥青层共同作为基准面,尤其是自动找平系统能够检测摊铺机刚刚铺过的沥青层的平整度。实践证明用此法施工平整度高、效果好、速度快,适宜推广。另外在使用“浮动基准线”作业时,中面层局部路段和桥头两端平整度相差太大时,需用混合料进行找补并碾压,使其达到要求。

(二)机械设备要求及配套

高速公路沥青路面施工对机械设备要求较高,可以说沥青路面平整度的好坏与使用机械的状况、性能有很大的关系,如果没有高性能的拌和、摊铺、碾压设备,是无法达到规范所要求的平整度的,不同厂家不同型号的设备也有不同的施工精度和性能。一般来说,对于高速公路路面施工机械应达到以下要求:拌和设备:间歇式,具有二次筛分计量和电脑控制系统,产量大于100t/h;摊铺设备:自动横坡控制,自带振夯锤,摊铺宽度大于7m的大型摊铺机;碾压设备:双轮双驱动钢轮压路机和重型胶轮压路机。每一作业面机械设备如下:沥青拌和设备一台,产量大于100t/h;大型沥青摊铺机2台。

(三)施工程序控制

沥青路面各结构层的平整度对于路面整个平整度起着决定作用,其施工方法基本是一致的,主要包括了沥青混合料的拌和、摊铺、碾压等工序以及接缝处理等工艺。

1.沥青混合料拌和。沥青混合料质量直接影响面层的质量,包括平整度。其中对于平整度影响最大的是混合料的不稳定性和波动性。波动性大的混合料,对于全机械化的摊铺作业来说,是难以保证平整度的。

2.沥青混合料的摊铺。沥青混合料的摊铺对于平整度起决定性的作用,其对平整度的影响主要有以下几个方面:摊铺机本身性能,包括自动找平装置、自振装置等方面;基准控制,钢丝基准找平或拖杠基准找平;摊铺速度,操作手熟练程度;摊铺的连续性等。当两台摊铺机联合作业时因不同机型自振装置不同,最好采用同一机型,如不能采用同一机型,必须通过试验路确定不同的松铺厚度,以保证结合处的平整度和压实度。

3.沥青混合料的碾压。碾压是沥青混合料成型的最后一道工序,为保证平整度,在碾压过程中应注意温度、碾压顺序及接缝处理等几个方面。

(四)其他控制因素

1.沥青砼路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响,接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理好接缝的关键是要舍得切除接头,用3m直尺检查端部平整度,以摊铺层面直尺脱离点为界限,以切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法,适当结合人工找平,可消除接缝处的不平整,使前后两路段平顺衔接。

2.施工中不论何种原因,只要是混合料中混杂有少量的枯料、花料,摊铺到路面后就必须彻底挖除,换上合格的混合料。人工填平混合料不可能达到摊铺机铺筑的水平,必然会影响路面平整度。

3.平整度好的路面,必须与减少和消除桥头跳车相结合,才能解决好高速公路的行车舒适问题。在工程中,采取先填路堤后钻桩,采用工程性质良好的材料填筑桥头路堤,用手扶振动压路机处理边角以减少桥头路堤日后的沉降,可以收到很好的效果。

三、结语

路面平整度是路面质量综合性指标,必须控制好路基标高和压实度,基层用厚度保证面层标高,重点解决路基基层平整度、沥青混合料的拌和、摊铺和碾压、横向接缝处理等技术问题。在抓好以上各道施工工序控制的基础上,更应该重视机械能力和机械配套水平,可以说,沥青路面平整度是施工队伍机械水平、人员素质、管理水平的综合体现。

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