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公路瀝青路面平整度所受影響及控制方法和措施

文章來源:www.cpomjo.live

發布時間:2017-09-23 10:51:53

摘 要】路面平整度是路面評價及路面施工驗收中的一個重要指標,主要反映的是路面縱斷面剖面曲線的平整性。當路面縱斷面剖面曲線相對平滑時,則表示路面相對平整,或平整度相對好,反之則表示平整度相對差。好的路面則要求路面平整度也要好。文章從路基不均勻沉降、基層的狀況、施工機械、瀝青混合料的質量、接縫的處理、施工方法幾個方面對影響瀝青路面平整度的原因進行分析,提出加強路面平整度的應對措施。還簡單介紹了對瀝青路面平整度的檢測方法。
【關鍵詞】公路;瀝青路面;平整度影響因素;防治措施
前 言
瀝青路面由于它行車的舒適性、施工的快捷性、養護的簡便性、行車的低噪音性,因而成為各等級路面的首選結構型式。依據公路等級的高低和行車速度的快慢,規范對不同等級的公路提出了不同的平整標準。路面平整度的好壞給人們以最直觀的感覺,是公眾評價公路路面的口頭語,也是《公路工程質量評定標準》的關鍵指標。各公路路面的平整度直接反應一個施工隊伍的素質的高低。要達到優良的平整度標準,需要每個施工人員都必須做到精心鉆研、精心施工、不斷創新、不懈努力。
1、瀝青路面平整度影響分析
影響瀝青路面平整度的因素較多,歸納起來可分為外在及內在兩大因素。外在因素主要表現為環境、地質、交通量、車速的影響等。內在因素主要表現在設計、施工兩大方面,具體如下:
1.1、路基不均勻沉降影響路面平整度
  一是路基填料控制不好,導致一些路段的路基高低不平,出現不均勻沉降(此情況常見于由建筑垃圾、工業垃圾或采用高液限粘土填筑的路段);二是半挖半填路基的接合部處理不當、路基的壓實度不足,當路面完成后,出現了沉陷和裂縫;三是因為施工前對原地基勘探不詳,有部分路基修筑在軟土地段,因軟土的壓縮性大,導致路基在自重的作用下產生沉降。部分路段則是因為路基的防護、排水系統不完善,造成濕陷性黃土的不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。
1.2、基層平整度對路面平整度的影響
 瀝青路面的下承層多為水泥穩定石屑或水泥穩定碎石等半剛性基層,由于基層的平整度直接影響了瀝青砼下面層的平整度,有些凹凸不平的地方會引起松鋪厚度不均勻,從而導致壓縮量不均勻,造成瀝青砼下面層的平整度也不理想,最后反射到瀝青砼面層上來。
1.3、路面攤鋪機械及攤鋪工藝對平整度的影響
  瀝青路面面層施工的主要機具設備是攤鋪機,攤鋪機結構參數不穩定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。如,攤鋪一般按預先設定的基準控制,施工單位不重視或因高程的操平誤差,則易產生繞度,導致面層出現波浪;施工中攤鋪機操作不當,造成攤鋪機曲線前進,運料車在倒料時撞擊攤鋪機,攤鋪機不連續行走等,導致路面形成波動或搓板等。
1.4、瀝青混合料質量對平整度的影響
瀝青混合料的配合比不合理,油石比較大,已鋪筑的路面會產生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;瀝青混合料的拌合不均勻,當拌和設備出現意外情況,剛開爐或料溫低,含水量大時,會出現料溫不均勻現象;當運輸設備不配套或司機技術較差時,會撞擊攤鋪機,使機身后移,形成臺階。
1.5、壓實對平整度的影響
瀝青面層鋪筑后的碾壓,對平整度影響較大,需合理選擇壓實機械,控制好壓實溫度、速度、路線、壓實遍數等。
(1)壓路機型號初壓噸位過重會造成鋪層產生推擠變形。
(2)壓實溫度過高,壓路機輪跡明顯,混合料前后推移大,不穩定,溫度過低則壓實度和平整度下降。
(3)壓路機壓實速度不均勻,急剎車和突然起步,隨意停置和調頭轉向等都會引起路面堆擁,在未冷卻的路面停機會出現凹陷。
 (4)壓實路線不當不注意錯輪壓實,每次在同一橫斷面折返,會引起路面不平整。
(5)壓實遍數不夠,壓實度不足,通車后易形成車轍。
2、路面不平整帶來的弊端   
(1)乘客不舒適。由于路面的不平整,車輛的顛簸,速度的忽快忽慢和左右搖晃,使乘客都有不舒適的感覺,還容易使人暈車和病情加重等;
  (2)運輸效益低。在汽車運輸中,由于車輛的顛簸,車上的貨物容易損壞;車速太慢,加大油耗;同時汽車的磨損率加大,降低使用年限,增加運輸成本;
  (3)影響行車安全。車輛不能勻速行駛,急剎車時容易形成車輛追尾;特別是雨天時,路滑加劇形成水霧、水漂,都易造成想象不到的各種交通事故;
   (4)降低路面使用壽命。
  (5)加劇路面水害。由于路面不平整使路面形成積水,一是水會慢慢滲入路面內;二是在行車作用下形成水壓力,動水壓力沖刷油石界面,久而久之使油石分離而形成油面松散。滲入路面的水分還會造成路面的凍融,也加劇了路面的局部破壞,如果水分通過面層滲入基層后,還造成路面結構性的破壞。
3、加強瀝青路面平整度的技術措施
3.1、瀝青路面攤鋪機械及工藝控制
 (1)攤鋪機基準線的控制,攤鋪機在進行自動找平時,需要有一個準確的基準面(線)。下面層或基層宜采用鋼絲繩引導的高程控制方式,上面層宜采用平衡梁或雪橇式攤鋪厚度控制方式;
 (2)攤鋪機的攤鋪速度控制,攤鋪機應該勻速,不停頓地連續攤鋪,嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變,就要調節厚度調節器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,但人工調節是憑經驗調節,在速度變化處會引起攤鋪后預壓密實度的變化,從而導致最終壓實厚度的差異,影響路面平整度。            
在攤鋪過程中,應盡量避免停機,應將每天必須停機中斷攤鋪點放在構造物一端預定做收縮縫的位置。在中途萬一出現停機,應將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100℃以上時,停頓時間不要超過10min,停頓時間超過30min或混合料溫度低于100℃時,要按照處理冷接縫的方法重新接縫。
 (3)攤鋪機操作控制措施,應選用熟練的攤鋪機操作手,并進行上崗前培訓;在攤鋪過程中,運料車應在攤鋪機10-30m處停住,并掛空檔,依靠攤鋪機推動緩慢前進,并應有專人指揮卸料車進行卸料;確保攤鋪機供料系統的工作具有連續性,即保證腳輪(輸送輪)內的料位高度穩定、均勻、連續,料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時間短,僅受料斗內的混合料已經冷硬,則應先將受料斗內已冷硬的混合料鏟干凈,然后重新喂料;派專人負責及時清掃灑落的粒料;攤鋪前,熨平板必須清理干凈,調整好熨平板的高度和橫坡后,預熱熨平板。熨平板的預熱溫度應接近瀝青混合料的溫度,一般可加熱到85℃-90℃。
3.2、面層攤鋪材料的質量控制
混合料中的瀝青與礦粉過量會減小其承載能力,易使攤鋪厚度過薄。溫度過高,也會出現類似的情況,溫度過低,混合料變硬,會使攤鋪厚度變厚,在鋪筑中遇到此種情況,可根據混合料性質的變化及時改變熨平板的工作迎角予以消除,但調整無一定的規律。這樣反反復復,會形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。所以加強拌和現場管理,減少車輛不必要的待機時間,控制好混合料“出場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個溫度,可大大減少此種缺陷的產生。
 3.3、碾壓質量控制
瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。
(1)初壓,第一階段初壓習慣上常稱作穩壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經初步夯擊壓實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右),因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩定壓實效果。通常用6-8T的雙輪振動壓路機以2km/h左右的速度進行碾壓2-3遍。碾壓機驅動輪在前靜壓勻速前進,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎(四個等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。  
 (2)復壓,第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規定的壓實度,因此,復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應低于100℃-110℃,通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的鋼輪胎壓路機同時先后進行碾壓。碾壓遍數參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數確定,通常不少于8遍,碾壓方式與初壓相同。
 (3)終壓,第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進行。終壓結束時的溫度不應低于瀝青面層施工規范中規定的70℃,應盡可能在較高溫度下結束終壓。
 (4)為保證各階段的碾壓作業始終在混合料處于穩定的狀態下進行,碾壓作業應按下述規則進行:由內到外,先輕后重,先慢后快”,即曲線段按照由內側到外側的順序碾壓,碾壓時先用小型壓路機碾壓或靜壓,再用大型壓路機或振動碾壓,碾壓速度應先慢速碾壓幾遍,待混合料穩定后再用較快的速度碾壓。壓路機的碾壓作業長度應與攤鋪機的攤鋪速度相平衡,隨攤鋪機向前推進;壓路機折回去不應在同一斷面上,而應呈階梯形。
  通過上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結論:優質的混合料,良好的施工機械,合理的施工工藝,充分的技術準備,嚴格管理,是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。
4、公路瀝青路面平整度的檢測:
4.1檢測設備及方法
路面平整度的檢測設備分為斷面類和反應類兩種。斷面類是測定路表面凹凸情況,常用的儀器有3m直尺,連續式平整度儀;反應類是測定由于路表面凹凸不平引起的車輛顛簸情況,其反應的是舒適性能指標。下面就介紹一下最常用的三米直尺檢測平整度的方法。
一、目的和適用范圍
1、本方法規定用3m直尺測定距離路表面的最大間隙表示路基路面的平整度,以mm計。
2、本方法適用于測定壓實成型的路面各層表面的平整度,以評定路面的施工質量及使用質量,也可用于路基表面成型后的施工平整度檢測。
二、 方法與步驟
1、測試步驟   
(1)在施工過程中檢測時,按根據需要確定的方向,將3m直尺擺在測試地點的路面上。
  (2)目測3m直尺底面與路面之間的間隙情況,確定間隙為最大的位置。
(3)用有高度標線的塞尺塞進間隙處,量記其最大間隙的高度
(mm),準確至0.2mm。
(4)施工結束后檢測時,按現行《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80-2004)的規定,每1處連續檢測10尺,測記10個最大間隙。
結束語:
  路面平整度是評定路面質量的主要技術指標之一,它關系到行車的安全,舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命隨著國家對基礎設施建設的投資力度逐年加大,高等級公路隨之迅猛發展,為了保證行車安全,對路面平整度要求也隨之越來越高,由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡便等特點,而被廣泛應用。瀝青面層平整度的優劣直接反映了行車舒適程度,也反映了施工建設隊伍的水平。因此, 要提高路面的平整度, 必須采用先進的施工設備, 先進的施工工藝, 先進的施工方法, 科學的管理, 嚴格控制每個施工工序, 認真把好每一道關, 精心施工。
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