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摘要:本文结合工程实际,从人员素质、施工质量、施工机械、路面材料等方面分析沥青路面不平整度产生的原因,并提出改善路面不平整度的相应对策。
关键词: 路面;平整度;处理;措施
中图分类号:U412文献标识码: A
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,路面平整度的优劣既反映了行车舒适程度,又直接反映了施工队伍的水平,并且对路面的正常使用年限及路面的维修、养护产生至关重要的影响。通过近几年沥青路面工程施工及养护辖区内出现的不同程度坑凹、接缝台阶、波浪、车辙、桥涵与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象,对沥青路面产生不平整的原因进行分析并提出处理措施。
1 沥青路面不平整度产生的主要原因
1.1 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹
(1)填料控制不好如我区阳井路段部分路基由建筑垃圾、工业垃圾填筑,平阳段由于土质原因,采用高液限粘土填筑,这些路段均不同程度出现了路基不均匀沉降。
(2)半填半挖路基的接合部处理不当、路基压实度不足。桃源路属于旧路改建项目,半填半挖路基较多,路面完成后出现沉陷和裂缝,原因是路基填料含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,从而造成路基与填料接缝接合部产生裂缝和沉降;路基压实机具不足,路基土密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。
(3)特殊地基、路基防护排水不完善如郊区段对原地基勘探不详,部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重作用下产生沉降,部分路段由于路基防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅。引起路基变形。
1.2 橋涵两端及桥梁伸缩缝对平整度的影响
(1)压实机械作业面狭小致桥梁、涵洞的台背填土压实不到位,引起路基压缩沉降。
(2)台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。
(3)在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。
(4)桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象。
1.3 基层不平整对路面平整度的影响
在施工中,基层不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也会因松铺厚度不同而显现路面的不平整。如原太线高级路面基层施工要求严,底基层和基层全部采用ABG摊铺机铺筑,但由于基层顶面平整度10 mm 的允许偏差,致使沥青混合料摊铺压实后仍出现低洼,由此说明基层不平整对路面平整度有着严重的影响。
1.4 路面铺筑机械及施工工艺对平整度的影响
(1)摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度阳井段采用4.5 m 的小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,铺筑时,几乎是人工摊铺,根本谈不上路面的平整度;桃源路采用2台6.0m的沥青摊铺机铺筑,虽然平整度有所提高,但其偏差仍然很大,勉强能达到二级路的验收标准。原太线采用2台12.0 m 的TAN一423ABG大型沥青摊铺机,路面平整度有了较大的改善,工程验收评定为优良。
(2)摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操作误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准、量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的传感器反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。
(3)摊铺机操作不正确,容易使路面出现波浪、搓板无论施工中采用哪种型号的摊铺机,若操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,会使混合料粘结和难以熨平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。
1.5 面层摊铺材料的质量对平整度的影响
(1)沥青混合料的配合比不合理如油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。
(2)沥青混合料的拌合不均匀当拌和设备出现意外情况,冈4开炉或料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成坡坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。
1.6 碾压对平整度的影响
(1)压路机型号如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。
(2)碾压温度初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料.小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。
(3)碾压速度压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推挤。
1.7 施工缝对路面平整度的影响
(1)纵向接缝冷接茬是指新摊铺层与经过压实后的已铺层进行搭接。半幅施工不能采用热接缝时宜加设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层。摊铺时应重叠已铺层5~10 cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同。热接茬施工一般在使用2台以上摊铺机梯队作业时采用。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10~2O cm暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压。
(2)横向接缝相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1 m 以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下层的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可在已压实部分上铺一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4~0.8 m。搭接处应清扫干净并洒粘层油。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予剔除,并补上细料。斜接缝处当充分压实并搭接平整。
平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺,施工可采用下列方法:
① 在施工结束时,摊铺机在接近端部前约1 m处将熨平板稍抬起驶离现场,用人工将端部混合在料铲齐后再予碾压,然后用3 m直尺检查平整度,趁混合料尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分,使下次施工时直角连接;
② 在预定摊铺段末端先撒一薄层砂带,在混合料摊铺层上挖一道缝隙,缝隙位于撒砂的交界处,在缝中嵌入一块与压实层等厚的木板或型钢,待压实后除尽砂子,撤去木板或型钢,在端部洒粘层沥青接着摊铺;
③ 在预定摊铺段末端先铺一层麻袋或牛皮纸,摊铺碾压成斜坡,下次施工时将铺麻袋或牛皮纸的部分用人工刨除,在端部沾层沥青接着摊铺;
④ 在预定摊铺段末端先撒一薄层砂带,再摊铺混合料,待混合料稍冷却后用切割机将撒砂的部分切割整齐后取走,再用干拖布吸走多余冷却水,完全干燥后在端部洒粘层沥青接着摊铺,不得在接头有水或潮湿的情况下铺混合料。对于横向接缝,在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用3 m直尺检查平整度,不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。
2 应对措施
针对以上沥青路面不平整度产生的主要原因,建议采取以下措施加以改善。
(1)严格控制路基填料如现场条件允许,尽量采用砂性土作为路基填料;在半填半挖路段,应严格按照规范施工,填挖结合部的台阶宽度应至少保证50 cm,且加强填料的碾压。此外,高填路堤应适当降低填筑速率;对于软土特殊路段,应解决好路基的排水问题,如有条件,宜采取全部置换的方法,还可采取排水固结,提高软土地基承载力的方法来解决。
(2)桥头跳车的解决应该从台背侧填料、压实度及台背的排水等几方面人手,选用优质填料,加强碾压,特别是解决好靠台背局部死角的碾压,在设计上可考虑设置半刚性基层来解决。
(3)提高基层的平整度,加强平地机在基层施工中的运用,减少基层对路面平整度的影响。
(4)尽量选用大型摊铺设备,对操作人员进行技术培训,提高操作技能,必要时实行专人、专机、专用。
(5)选用合理的沥青混合料配合比,按国家规范确保沥青混合料的出料温度、到场温度、碾压开始前温度、碾压终了温度等。
(6)选用合适的碾压机械、碾压速率及碾压温度,特别加强对施工接缝的处理。
关键词: 路面;平整度;处理;措施
中图分类号:U412文献标识码: A
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,路面平整度的优劣既反映了行车舒适程度,又直接反映了施工队伍的水平,并且对路面的正常使用年限及路面的维修、养护产生至关重要的影响。通过近几年沥青路面工程施工及养护辖区内出现的不同程度坑凹、接缝台阶、波浪、车辙、桥涵与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象,对沥青路面产生不平整的原因进行分析并提出处理措施。
1 沥青路面不平整度产生的主要原因
1.1 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹
(1)填料控制不好如我区阳井路段部分路基由建筑垃圾、工业垃圾填筑,平阳段由于土质原因,采用高液限粘土填筑,这些路段均不同程度出现了路基不均匀沉降。
(2)半填半挖路基的接合部处理不当、路基压实度不足。桃源路属于旧路改建项目,半填半挖路基较多,路面完成后出现沉陷和裂缝,原因是路基填料含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,从而造成路基与填料接缝接合部产生裂缝和沉降;路基压实机具不足,路基土密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。
(3)特殊地基、路基防护排水不完善如郊区段对原地基勘探不详,部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重作用下产生沉降,部分路段由于路基防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅。引起路基变形。
1.2 橋涵两端及桥梁伸缩缝对平整度的影响
(1)压实机械作业面狭小致桥梁、涵洞的台背填土压实不到位,引起路基压缩沉降。
(2)台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。
(3)在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。
(4)桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象。
1.3 基层不平整对路面平整度的影响
在施工中,基层不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也会因松铺厚度不同而显现路面的不平整。如原太线高级路面基层施工要求严,底基层和基层全部采用ABG摊铺机铺筑,但由于基层顶面平整度10 mm 的允许偏差,致使沥青混合料摊铺压实后仍出现低洼,由此说明基层不平整对路面平整度有着严重的影响。
1.4 路面铺筑机械及施工工艺对平整度的影响
(1)摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度阳井段采用4.5 m 的小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,铺筑时,几乎是人工摊铺,根本谈不上路面的平整度;桃源路采用2台6.0m的沥青摊铺机铺筑,虽然平整度有所提高,但其偏差仍然很大,勉强能达到二级路的验收标准。原太线采用2台12.0 m 的TAN一423ABG大型沥青摊铺机,路面平整度有了较大的改善,工程验收评定为优良。
(2)摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操作误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准、量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的传感器反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。
(3)摊铺机操作不正确,容易使路面出现波浪、搓板无论施工中采用哪种型号的摊铺机,若操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,会使混合料粘结和难以熨平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。
1.5 面层摊铺材料的质量对平整度的影响
(1)沥青混合料的配合比不合理如油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。
(2)沥青混合料的拌合不均匀当拌和设备出现意外情况,冈4开炉或料温低、含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成坡坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。
1.6 碾压对平整度的影响
(1)压路机型号如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。
(2)碾压温度初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料.小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。
(3)碾压速度压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推挤。
1.7 施工缝对路面平整度的影响
(1)纵向接缝冷接茬是指新摊铺层与经过压实后的已铺层进行搭接。半幅施工不能采用热接缝时宜加设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层。摊铺时应重叠已铺层5~10 cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同。热接茬施工一般在使用2台以上摊铺机梯队作业时采用。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10~2O cm暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压。
(2)横向接缝相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1 m 以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下层的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可在已压实部分上铺一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4~0.8 m。搭接处应清扫干净并洒粘层油。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予剔除,并补上细料。斜接缝处当充分压实并搭接平整。
平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺,施工可采用下列方法:
① 在施工结束时,摊铺机在接近端部前约1 m处将熨平板稍抬起驶离现场,用人工将端部混合在料铲齐后再予碾压,然后用3 m直尺检查平整度,趁混合料尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分,使下次施工时直角连接;
② 在预定摊铺段末端先撒一薄层砂带,在混合料摊铺层上挖一道缝隙,缝隙位于撒砂的交界处,在缝中嵌入一块与压实层等厚的木板或型钢,待压实后除尽砂子,撤去木板或型钢,在端部洒粘层沥青接着摊铺;
③ 在预定摊铺段末端先铺一层麻袋或牛皮纸,摊铺碾压成斜坡,下次施工时将铺麻袋或牛皮纸的部分用人工刨除,在端部沾层沥青接着摊铺;
④ 在预定摊铺段末端先撒一薄层砂带,再摊铺混合料,待混合料稍冷却后用切割机将撒砂的部分切割整齐后取走,再用干拖布吸走多余冷却水,完全干燥后在端部洒粘层沥青接着摊铺,不得在接头有水或潮湿的情况下铺混合料。对于横向接缝,在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用3 m直尺检查平整度,不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。
2 应对措施
针对以上沥青路面不平整度产生的主要原因,建议采取以下措施加以改善。
(1)严格控制路基填料如现场条件允许,尽量采用砂性土作为路基填料;在半填半挖路段,应严格按照规范施工,填挖结合部的台阶宽度应至少保证50 cm,且加强填料的碾压。此外,高填路堤应适当降低填筑速率;对于软土特殊路段,应解决好路基的排水问题,如有条件,宜采取全部置换的方法,还可采取排水固结,提高软土地基承载力的方法来解决。
(2)桥头跳车的解决应该从台背侧填料、压实度及台背的排水等几方面人手,选用优质填料,加强碾压,特别是解决好靠台背局部死角的碾压,在设计上可考虑设置半刚性基层来解决。
(3)提高基层的平整度,加强平地机在基层施工中的运用,减少基层对路面平整度的影响。
(4)尽量选用大型摊铺设备,对操作人员进行技术培训,提高操作技能,必要时实行专人、专机、专用。
(5)选用合理的沥青混合料配合比,按国家规范确保沥青混合料的出料温度、到场温度、碾压开始前温度、碾压终了温度等。
(6)选用合适的碾压机械、碾压速率及碾压温度,特别加强对施工接缝的处理。