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【摘 要】在公路建设中,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。驾乘人员在高速公路上行驶的第一感觉便是路面的平整度,因此,路面平整度是体现路面质量与行车舒适性的最直接指标。笔者通过多年的施工实践,对影响路面平整度的原因进行了分析,并提出了相应的预防措施。
【关键词】沥青路面;平整度;原因分析;措施
Uneven asphalt surface layer causes and countermeasures
Zhang Zhi-hua
(Shouguang City Highway Bureau Shouguang Shandong 262700)
【Abstract】In highway construction, the asphalt pavement with a smooth surface, ride comfort, wear and sliding, low noise, construction period is short, easy maintenance and so on, and is widely used. Driver and the passengers traveling on the highway is the first feeling of flatness of the road, therefore, reflects the road surface roughness is the quality and driving comfort of the most direct indicators. Through many years of construction practice, the causes of road surface roughness are analyzed and the corresponding preventive measures.
【Key words】Asphalt pavement;Smoothness;Cause analysis;Measures
1. 引言
随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整的要求越来越高,路面平整度的合格率,既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。公路行车密度的增大,车速的提高,对于路面不平整而引起路面损坏率、车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适性、交通安全性等产生直接影响。由于影响沥青面层不平整的因素很多,对每一个因素的忽视都将对沥青面层最终的平整度产生影响,因此,必须重视过程控制,否则平整度效果就不理想。本人通过实践,从各角度对影响路面平整度的有关因素进行了分析,并提出相应的预防措施。
2. 路面不平整的原因
2.1 路基的不均匀沉降引起的平整度超差。
路基是路面的基础,路基不均匀沉降,必然会引起路面的不平整,路基不均匀沉降的主要原因有以下几点:
2.1.1 软土地基处理不到位,不论采用哪种方法,都存在软硬基底接合处,此处的土基如果不作过渡段处理,必将产生不均匀沉降。
2.1.2 半填半挖路基的接合部处理不当,半填半挖地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,使土基与填料在接合部产生裂缝和沉降。
2.2 路基的压实不足也是产生面层不平整的一个因素。
公路施工是带状施工,路线长,土质杂,虽然按规范做了击实试验,但在施工过程中受施工条件限制,没按规范不同的土质不能混杂填筑的要求施工。导致检测时最大干密度使用不准确,不能准确反映此路段的真实压实度。路基土的密实度偏低的后果是: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。
2.3 路面基层施工质量对路面平整度的影响。
在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层摊铺的平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整。
2.4 摊铺机对面层平整度的影响。
2.4.1 摊铺机结构参数选择不当。
熨平板组合宽度不对称以及下表面不成平面,当组合后熨平板宽度与机械本身左右不对称,机具易走偏,并且在混合料的惯性作用下,使熨平板前后混合料的压力一致,造成在横断面上摊铺厚度不均匀。
2.4.2 摊铺机的摊铺速度快慢不一,将会导致表面层表面粗糙不均,影响摊铺后的预压密实度,使碾压成型后的面层起伏不定,从而影响面层平整度。
2.4.3 接缝处理不当对平整度的影响。
接缝有纵向接缝和横向接缝两种,接缝处理不好易出现下凹或上凸现象,尤其是在纵向接缝处由于摊铺机松铺系数不同,所以同一断面摊铺厚度也不一致,如果采用同一标高,接缝处必然出现下凹或凸现象,影响平整度。
2.5 碾压对沥青面层平整度的影响。
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:
2.5.1 在压路机型号的选择上,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,而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。
2.5.2 碾压温度的控制上,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。
2.5.3 碾压速度的调整上,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拥,在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。
2.5.4 碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。
2.6 沥青拌和设备及运输设备对平整度也有一定的影响。
拌和设备拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,影响路面平整度。
2.7 桥头、涵洞两端的跳车。
桥涵台背处路基由于沉降而导致跳车,其主要原因:
2.7.1 在桥(涵)与路基接合处,常会产生细小裂缝,雨水渗入后会使泥处路基发生沉降。
2.7.2 由于压实机械的作业面狭小,碾压不到位,压实度满足不了要求,通车后易引起路基压缩沉降。
2.8 伸缩缝跳车。
桥梁伸缩缝跳车是一种质量通病,几乎在所有道路上都不同程度地存在,经分析,导致伸缩跳车的原因主要有伸缩缝类型抗冲击力差、伸缩缝质量差、伸缩缝两侧路面连续性差及安装工艺差等。伸缩缝跳车是导致平整度指标下降的又一大因素。
3. 提高沥青路面平整度的措施
3.1 控制路基不均匀沉降,提高平整度要求。
3.1.1 对软土路段路基、高填方路段、桥头涵洞两端填挖结合部等处的不均匀沉降,除进行软基处理、换填材料等按规范要求进行处理外,还应进行沉降观测。采用埋置沉降板方法,待路基填土高度达到设计高程时,如果连续观测三次沉降均0.5mm以下时,表明路基沉降已处于稳定,这时便可进行路面施工。
3.1.2 采用分层并按规定的层厚填筑,可得到均匀的压实度。
3.1.3 不同土质不得混杂乱填。
3.1.4 透水性差的土壤填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出。
3.2 按规范要求压实,提高平整度要求
在路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数以及最佳的机械组合。
3.3 提高基层标高合格率,满足平整度要求。
3.3.1 基层需平整,由厂拌合设备保证质量的稳定,利用摊铺机铺筑 。
按照目前高速公路施工规范标准,混合料必须集中厂拌,摊铺机铺筑。主要原因是它能保证所铺混合料的均匀、表面平整、高程、纵横坡、厚度等指标能可控制并能满足实际要求。
3.3.2 控制混合料的最大粒径含水量。
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。
基层的平整度对路面的平整度有重要影响,若基层不平,既使面层摊铺平整,压实后也会因展铺厚度不同而产生不平整。
3.3.3 严格按照《公路路面基层施工技术规范》要求进行基层施工,对于高速公路和一级公路,必须坚持除与土基接触的底基层可以采用路拌法施工以外,其上面的各层均应采用场拌和摊铺施工工艺,以确保标高、横坡、平整度达到设计要求。
3.3.4 加强基层养护,在基层施工完成后,应立即洒水进行养护,并应严格控制行车。若不能封闭交通,应限制重车通行。
3.3.5严格控制基层平整度,面层摊铺前应认真清扫基层表面,确保基层表面整洁。基层标高超过允许范围时,必须予以处理,以确保面层平整度。
3.4 合理选择摊铺机参数,保证路面平整度。
3.4.1 摊铺机仪表性能的正确使用。
沥青路面施工标高的控制是靠仪表来实现的,摊铺机有自动调平系统仪表装置,能够根据自动找平仪的指令达到高程控制标高。如仪表反应迟缓,若微调器使用不当,升降太快均会反应在新铺路面上,影响平整度。
3.4.2 摊铺机熨平板宽度的选定应满足组合后的熨平板要与机械本身左右对称,熨平板的组合宽度内应尽可能减少纵向接缝,分层摊铺的沥青砼路面纵向接缝不应重合。
3.4.3 摊铺机的熨板加热及调整,摊铺前,如果熨平板加热温度不够或不均匀,会使摊铺层面出现拉毛、坑洞、深槽等不规则凹凸不平,因此,熨平板的温度必须加热到85℃以上。
3.4.4 路面摊铺前一定要检查熨平板的平直度,若有正拱或反拱现象,则必须调整撑拉熨平板的拉杆,使熨平板下表面同属一个坡度,以确保路面横向平整度。
3.4.5 摊铺机振动器振幅调整的主要依据是摊铺层厚度和摊铺层压实度,振动压实时,沥青混凝土摊铺层属于薄层,一般采用小振幅,以避免面层松散和整体强度下降。
3.4.6 摊铺机基准线的控制,当以控制高程为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法,一般情况下是底面层走钢丝控制标高,上面层控制厚度采用浮动基准梁法,面层平整度好坏也取决于底面层标高和平整度,所以走钢丝法尤为重要。
3.4.7 摊铺机速度快慢对平整度影响也很大,因为摊铺速度的变化,必然导致摊铺厚度的变化,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致压实厚度的差异,影响路面平整度。
3.5 合理的碾压机械组合,保证路面平整度。
3.5.1 为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,初压应采用重型钢轮压路机,以整平和稳定摊铺层,避免纵横向推挤;复压使用振动压路机和轮胎压路机;以使混合料密实稳定成型;终压的目的是消除轮迹,形成最后的压实表面。碾压时严禁急刹车和快速起步,两端折回处的位置应呈阶梯段。
3.5.2 压路机的正确使用 。
钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料沾轮,轮胎压路机应检查各个轮胎新旧程度和轮胎压力,做到新旧一致、压力相等,使用时应专人负责用1:3油水混合液喷洒轮胎表面,防止混合料沾起形成路面不平整。
压路机应停在冷却后的沥青路面上,否则易形成坑糟影响平整度。
3.6 合理搭配沥青拌和设备与运输设备,提高路面平整度。
沥青面层施工前应根据沥青拌和设备拌和能力及运输设备运输能力编制详细的施工组织计划。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。应使沥青混合料运输车的运量较拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。
3.7 提高桥头、涵洞台背回填质量,避免两端跳车,增加路面平整度。
3.8 改善伸缩缝施工工艺,保证路面平整度。
采用沥青混凝土铺装的结构物伸缩缝安装一律在沥青路面完成后进行,以保证伸缩缝两侧路面的连续性,并依此确定伸缩缝安装的实际标高,施工时先清理预留槽内的杂物,用铁皮或三合板挡在预留缝上,上面再铺筑不易变形的大粒径碎石(不能填土或砂子变形材料),捣实后在其上一层2cm左右的砂浆,顶面与两侧的水泥混凝土面齐平,沥青面层铺筑后即可做伸缩缝。
[文章编号]1006-7619(2011)02-20-103
【关键词】沥青路面;平整度;原因分析;措施
Uneven asphalt surface layer causes and countermeasures
Zhang Zhi-hua
(Shouguang City Highway Bureau Shouguang Shandong 262700)
【Abstract】In highway construction, the asphalt pavement with a smooth surface, ride comfort, wear and sliding, low noise, construction period is short, easy maintenance and so on, and is widely used. Driver and the passengers traveling on the highway is the first feeling of flatness of the road, therefore, reflects the road surface roughness is the quality and driving comfort of the most direct indicators. Through many years of construction practice, the causes of road surface roughness are analyzed and the corresponding preventive measures.
【Key words】Asphalt pavement;Smoothness;Cause analysis;Measures
1. 引言
随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整的要求越来越高,路面平整度的合格率,既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。公路行车密度的增大,车速的提高,对于路面不平整而引起路面损坏率、车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适性、交通安全性等产生直接影响。由于影响沥青面层不平整的因素很多,对每一个因素的忽视都将对沥青面层最终的平整度产生影响,因此,必须重视过程控制,否则平整度效果就不理想。本人通过实践,从各角度对影响路面平整度的有关因素进行了分析,并提出相应的预防措施。
2. 路面不平整的原因
2.1 路基的不均匀沉降引起的平整度超差。
路基是路面的基础,路基不均匀沉降,必然会引起路面的不平整,路基不均匀沉降的主要原因有以下几点:
2.1.1 软土地基处理不到位,不论采用哪种方法,都存在软硬基底接合处,此处的土基如果不作过渡段处理,必将产生不均匀沉降。
2.1.2 半填半挖路基的接合部处理不当,半填半挖地段的施工,土基未按规范要求挖成台阶,使土基与填料在接合部产生裂缝和沉降。
2.2 路基的压实不足也是产生面层不平整的一个因素。
公路施工是带状施工,路线长,土质杂,虽然按规范做了击实试验,但在施工过程中受施工条件限制,没按规范不同的土质不能混杂填筑的要求施工。导致检测时最大干密度使用不准确,不能准确反映此路段的真实压实度。路基土的密实度偏低的后果是: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。
2.3 路面基层施工质量对路面平整度的影响。
在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层摊铺的平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整。
2.4 摊铺机对面层平整度的影响。
2.4.1 摊铺机结构参数选择不当。
熨平板组合宽度不对称以及下表面不成平面,当组合后熨平板宽度与机械本身左右不对称,机具易走偏,并且在混合料的惯性作用下,使熨平板前后混合料的压力一致,造成在横断面上摊铺厚度不均匀。
2.4.2 摊铺机的摊铺速度快慢不一,将会导致表面层表面粗糙不均,影响摊铺后的预压密实度,使碾压成型后的面层起伏不定,从而影响面层平整度。
2.4.3 接缝处理不当对平整度的影响。
接缝有纵向接缝和横向接缝两种,接缝处理不好易出现下凹或上凸现象,尤其是在纵向接缝处由于摊铺机松铺系数不同,所以同一断面摊铺厚度也不一致,如果采用同一标高,接缝处必然出现下凹或凸现象,影响平整度。
2.5 碾压对沥青面层平整度的影响。
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:
2.5.1 在压路机型号的选择上,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,而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。
2.5.2 碾压温度的控制上,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。
2.5.3 碾压速度的调整上,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拥,在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。
2.5.4 碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。
2.6 沥青拌和设备及运输设备对平整度也有一定的影响。
拌和设备拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎,影响路面平整度。
2.7 桥头、涵洞两端的跳车。
桥涵台背处路基由于沉降而导致跳车,其主要原因:
2.7.1 在桥(涵)与路基接合处,常会产生细小裂缝,雨水渗入后会使泥处路基发生沉降。
2.7.2 由于压实机械的作业面狭小,碾压不到位,压实度满足不了要求,通车后易引起路基压缩沉降。
2.8 伸缩缝跳车。
桥梁伸缩缝跳车是一种质量通病,几乎在所有道路上都不同程度地存在,经分析,导致伸缩跳车的原因主要有伸缩缝类型抗冲击力差、伸缩缝质量差、伸缩缝两侧路面连续性差及安装工艺差等。伸缩缝跳车是导致平整度指标下降的又一大因素。
3. 提高沥青路面平整度的措施
3.1 控制路基不均匀沉降,提高平整度要求。
3.1.1 对软土路段路基、高填方路段、桥头涵洞两端填挖结合部等处的不均匀沉降,除进行软基处理、换填材料等按规范要求进行处理外,还应进行沉降观测。采用埋置沉降板方法,待路基填土高度达到设计高程时,如果连续观测三次沉降均0.5mm以下时,表明路基沉降已处于稳定,这时便可进行路面施工。
3.1.2 采用分层并按规定的层厚填筑,可得到均匀的压实度。
3.1.3 不同土质不得混杂乱填。
3.1.4 透水性差的土壤填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出。
3.2 按规范要求压实,提高平整度要求
在路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数以及最佳的机械组合。
3.3 提高基层标高合格率,满足平整度要求。
3.3.1 基层需平整,由厂拌合设备保证质量的稳定,利用摊铺机铺筑 。
按照目前高速公路施工规范标准,混合料必须集中厂拌,摊铺机铺筑。主要原因是它能保证所铺混合料的均匀、表面平整、高程、纵横坡、厚度等指标能可控制并能满足实际要求。
3.3.2 控制混合料的最大粒径含水量。
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。
基层的平整度对路面的平整度有重要影响,若基层不平,既使面层摊铺平整,压实后也会因展铺厚度不同而产生不平整。
3.3.3 严格按照《公路路面基层施工技术规范》要求进行基层施工,对于高速公路和一级公路,必须坚持除与土基接触的底基层可以采用路拌法施工以外,其上面的各层均应采用场拌和摊铺施工工艺,以确保标高、横坡、平整度达到设计要求。
3.3.4 加强基层养护,在基层施工完成后,应立即洒水进行养护,并应严格控制行车。若不能封闭交通,应限制重车通行。
3.3.5严格控制基层平整度,面层摊铺前应认真清扫基层表面,确保基层表面整洁。基层标高超过允许范围时,必须予以处理,以确保面层平整度。
3.4 合理选择摊铺机参数,保证路面平整度。
3.4.1 摊铺机仪表性能的正确使用。
沥青路面施工标高的控制是靠仪表来实现的,摊铺机有自动调平系统仪表装置,能够根据自动找平仪的指令达到高程控制标高。如仪表反应迟缓,若微调器使用不当,升降太快均会反应在新铺路面上,影响平整度。
3.4.2 摊铺机熨平板宽度的选定应满足组合后的熨平板要与机械本身左右对称,熨平板的组合宽度内应尽可能减少纵向接缝,分层摊铺的沥青砼路面纵向接缝不应重合。
3.4.3 摊铺机的熨板加热及调整,摊铺前,如果熨平板加热温度不够或不均匀,会使摊铺层面出现拉毛、坑洞、深槽等不规则凹凸不平,因此,熨平板的温度必须加热到85℃以上。
3.4.4 路面摊铺前一定要检查熨平板的平直度,若有正拱或反拱现象,则必须调整撑拉熨平板的拉杆,使熨平板下表面同属一个坡度,以确保路面横向平整度。
3.4.5 摊铺机振动器振幅调整的主要依据是摊铺层厚度和摊铺层压实度,振动压实时,沥青混凝土摊铺层属于薄层,一般采用小振幅,以避免面层松散和整体强度下降。
3.4.6 摊铺机基准线的控制,当以控制高程为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法,一般情况下是底面层走钢丝控制标高,上面层控制厚度采用浮动基准梁法,面层平整度好坏也取决于底面层标高和平整度,所以走钢丝法尤为重要。
3.4.7 摊铺机速度快慢对平整度影响也很大,因为摊铺速度的变化,必然导致摊铺厚度的变化,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致压实厚度的差异,影响路面平整度。
3.5 合理的碾压机械组合,保证路面平整度。
3.5.1 为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,初压应采用重型钢轮压路机,以整平和稳定摊铺层,避免纵横向推挤;复压使用振动压路机和轮胎压路机;以使混合料密实稳定成型;终压的目的是消除轮迹,形成最后的压实表面。碾压时严禁急刹车和快速起步,两端折回处的位置应呈阶梯段。
3.5.2 压路机的正确使用 。
钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料沾轮,轮胎压路机应检查各个轮胎新旧程度和轮胎压力,做到新旧一致、压力相等,使用时应专人负责用1:3油水混合液喷洒轮胎表面,防止混合料沾起形成路面不平整。
压路机应停在冷却后的沥青路面上,否则易形成坑糟影响平整度。
3.6 合理搭配沥青拌和设备与运输设备,提高路面平整度。
沥青面层施工前应根据沥青拌和设备拌和能力及运输设备运输能力编制详细的施工组织计划。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。应使沥青混合料运输车的运量较拌和能力或摊铺速度有所富余,施工过程中摊铺机前方应有运料车在等候卸料。
3.7 提高桥头、涵洞台背回填质量,避免两端跳车,增加路面平整度。
3.8 改善伸缩缝施工工艺,保证路面平整度。
采用沥青混凝土铺装的结构物伸缩缝安装一律在沥青路面完成后进行,以保证伸缩缝两侧路面的连续性,并依此确定伸缩缝安装的实际标高,施工时先清理预留槽内的杂物,用铁皮或三合板挡在预留缝上,上面再铺筑不易变形的大粒径碎石(不能填土或砂子变形材料),捣实后在其上一层2cm左右的砂浆,顶面与两侧的水泥混凝土面齐平,沥青面层铺筑后即可做伸缩缝。
[文章编号]1006-7619(2011)02-20-103