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摘要:路基就是公路的基础、基石,它是公路的一个至关重要的组织部分。沥青路面由于具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、维修简便等特点,因此在高速公路建设中被广泛地应用。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。文章阐述了道路沥青路基路面的原因分析、影响路面因素等方面,提高相应的提高路基路面平整度的技术措施 以及分析了特许地基的处理方法。
关键词:公路工程沥青路面平整度
Abstract: highway subgrade is the foundation, the foundation stone, it is the highway of a crucial part of the organization. Because of the asphalt pavement surface level off, driving comfort, abrasion resistance, low noise, smooth simple maintenance and other characteristics, so in the highway construction is widely used. Pavement roughness is influence highway performance, reflect the comprehensive quality index of the way one of the main factors. This paper expounds the road asphalt roadbed cause analysis, the influence factors of road surface, and improve the corresponding improvement roadbed flatness, the technical measures the franchisee analysis foundation processing method.
Key words: the highway engineering the asphalt pavement roughness
中圖分类号: U416.217文献标识码:A 文章编号:
1沥青路基路面原因分析
沥青砼路面为柔性路面,总体结构刚度较小,在车辆荷载作用下易产生较大的弯沉变形,路面结构本身的抗弯拉强度较低,它通过各结构层将车辆荷载传递给路基。作为路面的基础,路基施工质量的好坏会反射到路面结构层,其中对路面平整度影响最大的就是不均匀沉陷。路基不均匀沉陷必然会引起路面的局部或大面积的凹陷,引起路面不平整,分析其原因,不外乎:
1.1新老路基搭接不理想产生沉降不均匀,引起路基和路面结构层的纵向裂缝和错台。
1.2特殊地基处理不当,特别是地势低洼常年积水的湿软地基处理不好,路基的防护、排水系统不完善,造成路基局部沉陷和变形,从而影响路面平整度。
1.3路基填料选择不当、路基填筑工艺存在问题,使路基在使用过程中产生不均匀沉降。
桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为公路工程施工中不可避免的弊病,也是影响路面平整度的罪魁祸首。
2 影响沥青路面因素
2.1沥青混和料质量
沥青混合料的质量直接影响沥青路面的施工质量和使用品质。一是矿料规格,最大粒径的矿料不能超过设计值。粒径过大,摊铺机的熨平板会带动大粒径碎石移动,从而在路面上形成一条长或短的小沟;或在稍向前移动的大碎石后面形成空洞;或由于受摊铺厚度控制的摊铺机熨平板夯实梁将过大的碎石砸碎,并形成黑白花面,这些直接影响铺筑层的平整度。此外粒径越大,混合料越容易产生粗细颗粒离析现象,对平整度有更大的影响。二是混合料质量,不合格的花料、泛油料一旦铺到路面上都应彻底铲除,铲除后的局部路面只有靠人工修补,这样的路面是不可能出现良好的平整度的,即使大面积适用摊铺机修补也会产生两个接缝,影响路面平整度。
2.2施工工艺
面层的施工方法、工艺水平和现场管理水平是影响路面平整度优劣的关键因素。从面层的施工工艺分析,影响平整度的因素主要表现在拌合、运输、混合料温度变化、夯锤大小、摊铺能力匹配、摊铺速度是否均匀、摊铺过程中料车与摊铺机的配合、碾压工艺及纵横接缝的处理等方面。
2.3机械设备
机械设备的好坏、配合以及规范操作直接影响路面的平整度,科学合理的机械设备是保证路面连续作业和优良平整度的关键。
2.4其他因素
影响平整度的因素除了以上三个因素外,底基层、基层的平整度达不到标准要求,直接影响面层平整度;面层的施工除了准确的实验数据、科学的施工工艺、先进的设备外,还要有高素质的施工人员。
3 沥青路面不平等原因
沥青路面不平整产生的原因有路基的不均匀沉降、桥头及桥梁伸缩缝的跳车、基层的不平整、沥青混合料配合比对路面平整度的影响及路面接缝对路面平整度的影响。
3.1路基的不均匀沉降
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。以我国多条高速公路沥青路面的使用经验证明:路基的不均匀沉降引起的路面沉陷往往最大,导致上面的路面不平整度也往往发展得最快和最严重。
路基不均匀沉降是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉降可以有两种情况,一是路基本身的压缩沉降;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成。
路基的沉缩是因为路基填抖选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩。
3.2桥头及桥梁伸缩缝的跳车
桥头(涵洞]两端及桥梁伸缩缝的跳车跳车观象较为普遍,它直接影响行车速度,也影响了行车的舒适与安全,甚至造成行车事故,同时由于车辆的高速行驶使车辆产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。
3.3基层的不平整
基层的平整度差对路面平整度有着重要影响。若基层不平,即使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同,产生路面不平整。对于沥青路面,因基层顶面的平整度允许偏差为10㎜,当用沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但因该处多出10㎜的松厚,压实后仍将出现低洼。
3.4沥青混合料配合比对路面平整度的影响
沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量关系密切,路面平整度与混合料配合比有着直接的关联。油石比较大,己铺筑的路面会产生拥包和泛油;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,最终影响路面平整度。
3.5路面接缝对路面平整度的影响
接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。接缝处理不好容易产生接缝处下凹或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这将直接导致路面不平整。
4 提高路基路面平整度的技术措施
4.1提高基层抗变形能力,做好摊铺基础准备工作
高度重视基层(底基层)的施工质量,这一点非常重要。在新旧路基结合部4米范围采用各个基层底铺设土工格栅加筋的技术进行处理,削减新旧路面结合部的基层顶面或底面所产生的附加弯拉应力,预防基层开裂,同时要保证标高、横坡度符合设计要求,确保基层的平整度。
4.2新旧路基结合部的施工方法
4.2.1台阶的设置与处理
为了有效解决新旧路基的不均匀沉降, 在新旧路基拓宽处理时, 首先清除旧路路肩、边坡草皮、树根、腐植土等杂物及松散的路基填料, 然后在旧路边坡上采取挖台阶的措施进行处理,并严格按照施工技术规范分层填筑,确保新旧路基衔接良好。
4.2.2填料的选择
路基填料的好坏直接影响路基的稳定性和工后沉降, 施工中选择与原路基填料一样的比较好。
4.2.3利用土工格栅进行技术处理
为防止新旧路基结合处产生较大的不均匀沉降,预防基层开裂,影响到路面。路基施工时, 新旧路基结合部位采用铺设土工格栅加筋的技术进行处理, 一端伸入旧路基整个台阶, 另一端在新路基中铺设,有力地加强了新旧路基结合部位强度, 增强了路基路面的整体抗变形能力, 减少了路面开裂的病害发生。
4.3保证沥青混合料的摊铺质量
4.3.1沥青混合料的摊铺控制方式
摊铺中下面层宜采用两侧基准线钢丝绳引导的高程控制方式。表面层宜采用平衡梁找平法或红外线找平法和激光找平的厚度控制方式。若基准线采用钢丝绳,钢丝绳必须拉紧,铁桩要垂直且稳固,确保基准线处于平顺和无折点状态。摊铺机要始终在找平仪的控制下工作,并且控制好各个环节的工作。同时在供料速度和保持连续摊铺的情况下,调整合适的摊铺速度,保证摊铺机质量。
4.3.2开始施工前0.5h~1h,应对熨平板进行加热
这是因为热的混合料接触到冷的熨平板底面时,会粘在板底面,而这些粘附混合料随板向前移动时,会拉裂铺层表面,形成沟槽和裂纹,从而使路面平整度变差。
4.3.3摊铺机的夯实锤捣与熨平板的振动频率应根据摊铺厚度调至最大,但不容许熨平板有反弹跳现象。同时在供料速度和保持连续摊铺的情况下,调整合适的摊铺速度,使摊铺密实度最大,经碾压后反射下承层的不平整现象为最小。
5 结语
近年来,我国高速公路事业得到了突飞猛进的发展, 沥青路面平整度控制是路面工程施工的一个重要课题。沥青混合料的质量直接影响沥青路面的施工质量和使用品质。稳定的路基,良好的基层平整度是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。我们虽然在路基施工中取得了一定的成績,但是仍然存在着一些问题,需要我们去解决,所以在今后的工作中我们仍然需要不断的努力。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究所。GB50092—96沥青路面施工及验收规范[s].北京:中国计划出版社,1996.
[2]交通部公路科学研究所。JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范[s].北京:人民交通出版社,2004.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词:公路工程沥青路面平整度
Abstract: highway subgrade is the foundation, the foundation stone, it is the highway of a crucial part of the organization. Because of the asphalt pavement surface level off, driving comfort, abrasion resistance, low noise, smooth simple maintenance and other characteristics, so in the highway construction is widely used. Pavement roughness is influence highway performance, reflect the comprehensive quality index of the way one of the main factors. This paper expounds the road asphalt roadbed cause analysis, the influence factors of road surface, and improve the corresponding improvement roadbed flatness, the technical measures the franchisee analysis foundation processing method.
Key words: the highway engineering the asphalt pavement roughness
中圖分类号: U416.217文献标识码:A 文章编号:
1沥青路基路面原因分析
沥青砼路面为柔性路面,总体结构刚度较小,在车辆荷载作用下易产生较大的弯沉变形,路面结构本身的抗弯拉强度较低,它通过各结构层将车辆荷载传递给路基。作为路面的基础,路基施工质量的好坏会反射到路面结构层,其中对路面平整度影响最大的就是不均匀沉陷。路基不均匀沉陷必然会引起路面的局部或大面积的凹陷,引起路面不平整,分析其原因,不外乎:
1.1新老路基搭接不理想产生沉降不均匀,引起路基和路面结构层的纵向裂缝和错台。
1.2特殊地基处理不当,特别是地势低洼常年积水的湿软地基处理不好,路基的防护、排水系统不完善,造成路基局部沉陷和变形,从而影响路面平整度。
1.3路基填料选择不当、路基填筑工艺存在问题,使路基在使用过程中产生不均匀沉降。
桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为公路工程施工中不可避免的弊病,也是影响路面平整度的罪魁祸首。
2 影响沥青路面因素
2.1沥青混和料质量
沥青混合料的质量直接影响沥青路面的施工质量和使用品质。一是矿料规格,最大粒径的矿料不能超过设计值。粒径过大,摊铺机的熨平板会带动大粒径碎石移动,从而在路面上形成一条长或短的小沟;或在稍向前移动的大碎石后面形成空洞;或由于受摊铺厚度控制的摊铺机熨平板夯实梁将过大的碎石砸碎,并形成黑白花面,这些直接影响铺筑层的平整度。此外粒径越大,混合料越容易产生粗细颗粒离析现象,对平整度有更大的影响。二是混合料质量,不合格的花料、泛油料一旦铺到路面上都应彻底铲除,铲除后的局部路面只有靠人工修补,这样的路面是不可能出现良好的平整度的,即使大面积适用摊铺机修补也会产生两个接缝,影响路面平整度。
2.2施工工艺
面层的施工方法、工艺水平和现场管理水平是影响路面平整度优劣的关键因素。从面层的施工工艺分析,影响平整度的因素主要表现在拌合、运输、混合料温度变化、夯锤大小、摊铺能力匹配、摊铺速度是否均匀、摊铺过程中料车与摊铺机的配合、碾压工艺及纵横接缝的处理等方面。
2.3机械设备
机械设备的好坏、配合以及规范操作直接影响路面的平整度,科学合理的机械设备是保证路面连续作业和优良平整度的关键。
2.4其他因素
影响平整度的因素除了以上三个因素外,底基层、基层的平整度达不到标准要求,直接影响面层平整度;面层的施工除了准确的实验数据、科学的施工工艺、先进的设备外,还要有高素质的施工人员。
3 沥青路面不平等原因
沥青路面不平整产生的原因有路基的不均匀沉降、桥头及桥梁伸缩缝的跳车、基层的不平整、沥青混合料配合比对路面平整度的影响及路面接缝对路面平整度的影响。
3.1路基的不均匀沉降
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。以我国多条高速公路沥青路面的使用经验证明:路基的不均匀沉降引起的路面沉陷往往最大,导致上面的路面不平整度也往往发展得最快和最严重。
路基不均匀沉降是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。路基的沉降可以有两种情况,一是路基本身的压缩沉降;二是由于路基下部天然地面承载能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成。
路基的沉缩是因为路基填抖选择不当,填筑方法不合理,压实度不足,在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素,在荷载和水温综合作用下,引起路基沉缩。
3.2桥头及桥梁伸缩缝的跳车
桥头(涵洞]两端及桥梁伸缩缝的跳车跳车观象较为普遍,它直接影响行车速度,也影响了行车的舒适与安全,甚至造成行车事故,同时由于车辆的高速行驶使车辆产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。
3.3基层的不平整
基层的平整度差对路面平整度有着重要影响。若基层不平,即使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同,产生路面不平整。对于沥青路面,因基层顶面的平整度允许偏差为10㎜,当用沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但因该处多出10㎜的松厚,压实后仍将出现低洼。
3.4沥青混合料配合比对路面平整度的影响
沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量关系密切,路面平整度与混合料配合比有着直接的关联。油石比较大,己铺筑的路面会产生拥包和泛油;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,最终影响路面平整度。
3.5路面接缝对路面平整度的影响
接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。接缝处理不好容易产生接缝处下凹或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这将直接导致路面不平整。
4 提高路基路面平整度的技术措施
4.1提高基层抗变形能力,做好摊铺基础准备工作
高度重视基层(底基层)的施工质量,这一点非常重要。在新旧路基结合部4米范围采用各个基层底铺设土工格栅加筋的技术进行处理,削减新旧路面结合部的基层顶面或底面所产生的附加弯拉应力,预防基层开裂,同时要保证标高、横坡度符合设计要求,确保基层的平整度。
4.2新旧路基结合部的施工方法
4.2.1台阶的设置与处理
为了有效解决新旧路基的不均匀沉降, 在新旧路基拓宽处理时, 首先清除旧路路肩、边坡草皮、树根、腐植土等杂物及松散的路基填料, 然后在旧路边坡上采取挖台阶的措施进行处理,并严格按照施工技术规范分层填筑,确保新旧路基衔接良好。
4.2.2填料的选择
路基填料的好坏直接影响路基的稳定性和工后沉降, 施工中选择与原路基填料一样的比较好。
4.2.3利用土工格栅进行技术处理
为防止新旧路基结合处产生较大的不均匀沉降,预防基层开裂,影响到路面。路基施工时, 新旧路基结合部位采用铺设土工格栅加筋的技术进行处理, 一端伸入旧路基整个台阶, 另一端在新路基中铺设,有力地加强了新旧路基结合部位强度, 增强了路基路面的整体抗变形能力, 减少了路面开裂的病害发生。
4.3保证沥青混合料的摊铺质量
4.3.1沥青混合料的摊铺控制方式
摊铺中下面层宜采用两侧基准线钢丝绳引导的高程控制方式。表面层宜采用平衡梁找平法或红外线找平法和激光找平的厚度控制方式。若基准线采用钢丝绳,钢丝绳必须拉紧,铁桩要垂直且稳固,确保基准线处于平顺和无折点状态。摊铺机要始终在找平仪的控制下工作,并且控制好各个环节的工作。同时在供料速度和保持连续摊铺的情况下,调整合适的摊铺速度,保证摊铺机质量。
4.3.2开始施工前0.5h~1h,应对熨平板进行加热
这是因为热的混合料接触到冷的熨平板底面时,会粘在板底面,而这些粘附混合料随板向前移动时,会拉裂铺层表面,形成沟槽和裂纹,从而使路面平整度变差。
4.3.3摊铺机的夯实锤捣与熨平板的振动频率应根据摊铺厚度调至最大,但不容许熨平板有反弹跳现象。同时在供料速度和保持连续摊铺的情况下,调整合适的摊铺速度,使摊铺密实度最大,经碾压后反射下承层的不平整现象为最小。
5 结语
近年来,我国高速公路事业得到了突飞猛进的发展, 沥青路面平整度控制是路面工程施工的一个重要课题。沥青混合料的质量直接影响沥青路面的施工质量和使用品质。稳定的路基,良好的基层平整度是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。我们虽然在路基施工中取得了一定的成績,但是仍然存在着一些问题,需要我们去解决,所以在今后的工作中我们仍然需要不断的努力。
参考文献:
[1]交通部公路科学研究所。GB50092—96沥青路面施工及验收规范[s].北京:中国计划出版社,1996.
[2]交通部公路科学研究所。JTGF40—2004公路沥青路面施工技术规范[s].北京:人民交通出版社,2004.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。