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【摘要】路面平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标。通过施工实践,对影响沥青路面平整度的原因进行了细致的分析,并提出相应的解决对策。
【关键词】高速公路 沥青路面 平整度 对策
一、概述
在高速公路建设中,由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点,而被广泛应用。笔者结合施工实践,就影响沥青路面平整度的原因进行分析,并提出相应对策。
二、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。如规范允许基层顶面偏差10mm,当用沥青混合料将10mm低洼处填平时,尽管表面是铺平了,但该处多出的10mm松厚经压实后仍会出现低洼现象,其深度为10-(10/1.2)=1.7mm(1.2为沥青混合料平均压实系数)。如误差大于10mm则不平整度将更大,由此可见基层顶面的平整度对沥青面层的平整度影响可谓举足轻重。
1.重视基层平整,厂拌混合料摊铺机铺筑
二灰碎石半刚性基层的施工,过去习惯采用平地机作业,它的缺点是高程、厚度难以控制,且反复找平表面容易离析,同时混合料浪费也多。沪宁和机场高速公路业主按新规范标准,提出了混合料集中厂拌、进口摊铺机铺筑的高要求,之所以强调进口摊铺机主要原因是它能保证所铺混合料均匀、表面平整,高程、纵横坡、厚度等指标能满足设计要求。实践证明,进口ABG型摊铺机铺筑效果最佳,而国产摊铺机几次试铺均未成功。
对设计厚度超过30cm者可分二层铺筑,摊铺宽度控制在6～8m时平整度效果较好。
2.控制混合料的最大粒径及含水量
为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料集料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。
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。
施工机械作业的影响:
1.摊铺机
在施工中,我们采用底面层“走钢丝”、中、上面层“走雪撬”的基准控制方法,收到了较好的效果。
底面层施工前,先要张拉好用于承托仪表传感器的基准线(2～3mm钢丝绳),然后设好各桩(桩距10m),根据测量的挂线高确定各桩位钢丝的高度。应精心测量、认真调整,并检查钢丝拉力不得小于784N。否则,由于测量不准、量线失误或拉力不够钢丝下挠等都会通过架设在钢丝上的仪表反映到摊铺路段上,造成路面波浪状起伏,影响平整度。
在沪宁高速公路沥青上面层施工中我们采用了自制移动式基准梁,长度为10m,摊铺精度达到平整度均方差0.68。为了实现南京机场高速公路平整度0.60以下的高标准,又引进美国布鲁诺克斯公司生产的移动式基准梁。该装置长16.77m,在摊铺机前面的基准梁上装有2×12个可上下伸缩的“雪撬”板,后基准梁上装有2×16个可上下伸缩的橡胶轮,前后基准梁在摊铺机大臂处铰接,可消除下层局部不平整,将原有路面纵坡(通过前基准梁获得)和新铺层(通过后基准梁获得)的平均高程结合在一起,与“走钢丝”及自制雪撬相比,摊铺精度明显提高,从而提高了路面平整度。
2.摊铺机仪表性能及微调器的正确使用
路面标高的控制是靠仪表来实现的。摊铺机带全自动调平装置,能够根据自动找平仪的指令达到设计高程,这样铺筑的路面平整度好。如仪表反映迟缓,加上微调器使用不当升降太快均会反映到新铺路面上,影响平整度。
3.压路机
路面平整度好坏的关键在摊铺机,但与压路机的碾压有着不可分割的关系。合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证路面平整度的重要手段。
4.碾压温度的控制
沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,现场应有专人负责对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。碾压应在混合料较高温度下进行最为有利,一般初压不低于120°C,复压不低于90°C,终压完成时不低于70°C。温度越高,越容易提高路面的平整度与压实度。温度偏低,导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。
三、施工过程中其它因素的影响
1.沥青拌和站的生产能力应与摊铺能力相匹配
实践证明,当沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力相匹配时,摊铺机能连续、均匀、不间断作业,此时路面平整度就好。但在低温季节施工,如供料不及时,摊铺机待料时间过长,虽然ABG型摊铺机装有防爬锁,但因混合料温度下降会引起局部不平整,而且自动找平系统在每次启动后,需行驶3m～8m后才能恢复正常,因此切忌摊铺机经常停机。只有加强拌和站管理,保证连续供料,运用中途不停机加油,操作手轮换休息等办法,做到每天早晨开机,晚上收工关机,中途力争不停机,以确保路面摊铺作业连续不间断。
2.运料车辆与摊铺机的配合
摊铺作业时,常因运料车辆操作不熟练而与摊铺机配合不协调,使混合料洒落在摊铺机行走履带前,如不及时清除会使摊铺机左右晃动,造成自动调平系统工作仰角发生变化,影响路面平整度。因此,必须专人负责指挥倒车,严禁运料车撞击摊铺机。
3.施工缝的处理
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
4.现场人工修补
施工过程中,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。
四、路面结构类型与平整度的关系
施工中发现,采用相同的摊铺机和相同的碾压工艺,摊铺不同类型的路面结构层,其各自的平整度不同。相同的厚度,开级配料由于其混合料松铺系数较密级配大,所以平整度不如密级配。在同一级配条件下,厚度小的结构层比厚度大的平整度好。
五、结束语
沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起的,有的则是人为操作、安排失误造成的。我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药,抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部.公路工程技术标准.1997.
[2]中华人民共和国交通部.公路沥青路面滑模施工技术规范.2000.
[3]中华人民共和国.公路沥青路面设计规范.1997.
[4]沥青路面.人民交通出版社,1997.
[5]路基路面工程.人民交通出版社,1996.
[6]实用沥青大全.北京科学出版社,1998.
[7]中华人民共和国交通部.公路工程沥青试验规程.1999.
【关键词】高速公路 沥青路面 平整度 对策
一、概述
在高速公路建设中,由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点,而被广泛应用。笔者结合施工实践,就影响沥青路面平整度的原因进行分析,并提出相应对策。
二、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。如规范允许基层顶面偏差10mm,当用沥青混合料将10mm低洼处填平时,尽管表面是铺平了,但该处多出的10mm松厚经压实后仍会出现低洼现象,其深度为10-(10/1.2)=1.7mm(1.2为沥青混合料平均压实系数)。如误差大于10mm则不平整度将更大,由此可见基层顶面的平整度对沥青面层的平整度影响可谓举足轻重。
1.重视基层平整,厂拌混合料摊铺机铺筑
二灰碎石半刚性基层的施工,过去习惯采用平地机作业,它的缺点是高程、厚度难以控制,且反复找平表面容易离析,同时混合料浪费也多。沪宁和机场高速公路业主按新规范标准,提出了混合料集中厂拌、进口摊铺机铺筑的高要求,之所以强调进口摊铺机主要原因是它能保证所铺混合料均匀、表面平整,高程、纵横坡、厚度等指标能满足设计要求。实践证明,进口ABG型摊铺机铺筑效果最佳,而国产摊铺机几次试铺均未成功。
对设计厚度超过30cm者可分二层铺筑,摊铺宽度控制在6～8m时平整度效果较好。
2.控制混合料的最大粒径及含水量
为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料集料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。
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。
施工机械作业的影响:
1.摊铺机
在施工中,我们采用底面层“走钢丝”、中、上面层“走雪撬”的基准控制方法,收到了较好的效果。
底面层施工前,先要张拉好用于承托仪表传感器的基准线(2～3mm钢丝绳),然后设好各桩(桩距10m),根据测量的挂线高确定各桩位钢丝的高度。应精心测量、认真调整,并检查钢丝拉力不得小于784N。否则,由于测量不准、量线失误或拉力不够钢丝下挠等都会通过架设在钢丝上的仪表反映到摊铺路段上,造成路面波浪状起伏,影响平整度。
在沪宁高速公路沥青上面层施工中我们采用了自制移动式基准梁,长度为10m,摊铺精度达到平整度均方差0.68。为了实现南京机场高速公路平整度0.60以下的高标准,又引进美国布鲁诺克斯公司生产的移动式基准梁。该装置长16.77m,在摊铺机前面的基准梁上装有2×12个可上下伸缩的“雪撬”板,后基准梁上装有2×16个可上下伸缩的橡胶轮,前后基准梁在摊铺机大臂处铰接,可消除下层局部不平整,将原有路面纵坡(通过前基准梁获得)和新铺层(通过后基准梁获得)的平均高程结合在一起,与“走钢丝”及自制雪撬相比,摊铺精度明显提高,从而提高了路面平整度。
2.摊铺机仪表性能及微调器的正确使用
路面标高的控制是靠仪表来实现的。摊铺机带全自动调平装置,能够根据自动找平仪的指令达到设计高程,这样铺筑的路面平整度好。如仪表反映迟缓,加上微调器使用不当升降太快均会反映到新铺路面上,影响平整度。
3.压路机
路面平整度好坏的关键在摊铺机,但与压路机的碾压有着不可分割的关系。合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证路面平整度的重要手段。
4.碾压温度的控制
沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,现场应有专人负责对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。碾压应在混合料较高温度下进行最为有利,一般初压不低于120°C,复压不低于90°C,终压完成时不低于70°C。温度越高,越容易提高路面的平整度与压实度。温度偏低,导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。
三、施工过程中其它因素的影响
1.沥青拌和站的生产能力应与摊铺能力相匹配
实践证明,当沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力相匹配时,摊铺机能连续、均匀、不间断作业,此时路面平整度就好。但在低温季节施工,如供料不及时,摊铺机待料时间过长,虽然ABG型摊铺机装有防爬锁,但因混合料温度下降会引起局部不平整,而且自动找平系统在每次启动后,需行驶3m～8m后才能恢复正常,因此切忌摊铺机经常停机。只有加强拌和站管理,保证连续供料,运用中途不停机加油,操作手轮换休息等办法,做到每天早晨开机,晚上收工关机,中途力争不停机,以确保路面摊铺作业连续不间断。
2.运料车辆与摊铺机的配合
摊铺作业时,常因运料车辆操作不熟练而与摊铺机配合不协调,使混合料洒落在摊铺机行走履带前,如不及时清除会使摊铺机左右晃动,造成自动调平系统工作仰角发生变化,影响路面平整度。因此,必须专人负责指挥倒车,严禁运料车撞击摊铺机。
3.施工缝的处理
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
4.现场人工修补
施工过程中,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。
四、路面结构类型与平整度的关系
施工中发现,采用相同的摊铺机和相同的碾压工艺,摊铺不同类型的路面结构层,其各自的平整度不同。相同的厚度,开级配料由于其混合料松铺系数较密级配大,所以平整度不如密级配。在同一级配条件下,厚度小的结构层比厚度大的平整度好。
五、结束语
沥青路面平整度涉及的面很广,影响因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂,有的是机械性能引起的,有的则是人为操作、安排失误造成的。我们只有在充分研究分析产生的原因后,才能对症下药,抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映,只有加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高路面质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通部.公路工程技术标准.1997.
[2]中华人民共和国交通部.公路沥青路面滑模施工技术规范.2000.
[3]中华人民共和国.公路沥青路面设计规范.1997.
[4]沥青路面.人民交通出版社,1997.
[5]路基路面工程.人民交通出版社,1996.
[6]实用沥青大全.北京科学出版社,1998.
[7]中华人民共和国交通部.公路工程沥青试验规程.1999.