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[摘要]平整度是衡量一条公路质量的一项重要指标,同时平整度问题又是近几年来公路施工中的一大质量通病。文中在路基质量控制、基层平整度质量控制、沥青混合料质量控制、摊铺机的操作和摊铺工艺、压实工艺质量控制、接缝质量控制、检查井质量控制等七个施工环节提出了提高沥青路面平整度的有效措施。
[关键词]沥青路面;平整度;施工工艺
1. 引言
平整度作为公路结构层设计、施工、竣工验收考核评定的一个重要参数,是影响沥青路面使用寿命的一个重要因素,是衡量一条公路建设质量最直接的指标。如何用科学的手段,不断提高沥青路面平整度指标也是摆在技术人员前面的课题,笔者就沥青路面平整度质量控制方面进行探讨。
2. 路基质量控制
路基是路面的基础,路基的不均匀沉降必然引起路面的不平整。城市道路路基的不均匀沉降的主要原因有两方面:一是道路内各类管线沟槽回填不实;二是由各种原因引起的管线渗漏冲刷路基造成路基沉降。只要加强责任心严格按规范施工,严格工序验收把关,就能有效避免路基的不均匀沉降。
3. 基层平整度质量控制
沥青下面层的下承层多为水稳碎石等半刚性基层,水稳基层的平整度直接影响了沥青混凝土下面层的平整度。因为基层的凸凹不平会引起松铺厚度不均匀, 从而导致压缩量不均匀, 基层的不平整会在一定程度上向上反射,其平整度的传递是服从相似准则规律的。因此, 提高水稳基层的平整度对保证沥青面层的平整度是非常重要的。
4. 沥青混合料质量控制
4.1沥青混合料矿料质量。
由于沥青混凝土拌和厂一般没有专用石料场,而是从多个料场采购石料, 品种杂、 质量参差不齐,特别是当筛分系统出现问题时,易造成骨料级配发生较大变化,使压实系数产生波动,影响路面平整度,因此要把好原材料验收关,应加强选料、筛分及检验。
4.2沥青混合料离析。
沥青混合料在拌和、装料、卸料、分料等过程中都会产生一定程度的粗细料离析现象 , 由于粗细粒料的压实系数不同,从而引起压实效果不同而影响平整度。避免混合料离析的办法,是减少混合料在运动中的下降高度和时间。如自卸车接料时,应分堆接料;摊铺过程中,自卸车卸料应一次举升完成;在布料仓内,混合料的高度应稳定在螺旋叶片的 2/3处;螺旋布料器要保持连续稳定地向两边分料等措施来减少混合料的离析现象。
5. 摊铺机的操作和摊铺工艺
5.1摊铺作业宽度。
摊铺宽度主要依据路面幅宽、机械配套情况、施工现场情况等因素确定 , 尽可能不采用超大宽度一次摊铺成型的做法,一般采用路面全幅两次摊铺完成。两次摊铺多采用梯队形摊铺,两机相距15~20m,纵缝为热接缝,这样可以减少离析,有利于平整度的提高。
5.2摊铺作业速度。(1)摊铺速度的变化会导致熨平板受力系统的变化,从而引起道路面层结构的变化,直接影响路面的平整度 。因此,摊铺速度应保持恒定,一般应选择2~6m/min 。(2)从摊铺速度保持恒定的原则出发,运料车卸料时不得撞击摊铺机和卸料过猛,应挂空档, 靠摊铺机的推动前进;否则,因摊铺机的速度变化,易形成“搓板”现象,从而使平整度下降。
5.3摊铺应保持连续不间断。沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压要协调、匹配,不得出现断档停机现象。因为摊铺机停机时会造成熨平板下面的混合料温度降低,影响压实度和平整度。同时,熨平板装置在自重作用下会下沉,使路面出现凹痕,影响平整度,即使使用了摊铺机的自锁装置,此现象也难以彻底消除。
5.4摊铺机螺旋摊铺器高度的调整。
调节摊铺机螺旋摊铺器至合理的高度,对于摊铺质量和供料效果均有明显影响,否则会出现供料较慢或两端供料不足等情况,从而影响摊铺质量和平整度。
5.5摊铺机的起动要和熨平板振动同步。沥青混凝土面层摊铺一般采用 4~12mm小振幅,振动频率主要使 沥青混合料颗粒间易于重新排布密实。如果熨平板振动与摊铺机起动不同步,将造成摊铺的沥青混合料密实度不均匀而影响平整度。
5.6熨平板的预热与保温。熨平板的预热与保温应 以接近料温为准 。熨平板不预热, 会使混合料粘在底板上, 直接破坏铺装层的平整度;反之,熨平板过热将导致其变形和沥青焦化,同样会破坏路面平整度。
5.7熨平板的初始仰角。初始仰角的选择应根据摊铺厚度、机型、混合料的种类和温度等因素调整,达到控制摊铺厚度和平整度的目的。熨平板组织调整时,应检查初始仰角是否一致,不一致会造成摊铺层同一断面厚度不一致,直接影响平整度。
5.8合理使用自动找平装置。找平系统的参考基准尤为重要,它的误差是引起铺装路面不平整的一个重要因素。在施工过程中,若以控制高程为主时,应以基准钢丝绳法为宜;若以控制厚度为主时,则采用平衡梁法。根据施工经验,一般底面层采用走钢丝,中、表层采用平衡梁法。走钢丝时要注意消除来源于挂线支撑立杆的高程误差和钢丝施工的挠度误差。采用平衡梁法时,应注意正确使用控制仪表,并定期进行校验。
5.9料车卸料时不慎撒落的混合料要及时清理。因为两侧履带因撤落料影响而产生接地标高与横坡不一致时会影响摊铺后的横坡,使坡面产生波浪,影响平整度,应由专人负责指挥料车卸料和清理不慎撒落的混合料。
6. 压实工艺质量控制
6.1压实原则。总原则为紧跟、慢压、高频、低幅,压路机应以缓慢而均匀的速度前进。碾压温度、方法均应符合规范要求。常用的压路机械有钢轮和胶轮两种,初压时采用轻型钢轮压路机,以整平和稳定摊铺层,避免纵横推挤,复压时选用胶轮压路机,使沥青混合料密实,稳定成型。终压时,选用宽钢轮压路机,清除表面的轮迹,形成最后的压实表面。每天或每一工作段碾压结束后 ,及时进行标高检测,并用3m或5m直尺进行平整度检测 ,对超出设计要求的部位趁热用切割机除掉。对于摊铺路段的平交道口,应设计好合理的摊铺顺序,尽量避免人工摊铺。
6.2压实过程控制。压路机应跟在摊铺机后10~20m, 主动轮在前,由外侧向内侧,由低向高处碾压,采用错轮碾压,重叠量应为30cm,在全幅宽度内向中心碾压,最后主轮一次完成骑缝碾压。碾压中不得急刹车和打方向,振动压路机倒车时应先停振,并在另一方向运动后再开振,以免混合料推挤鼓包影响平整度。
6.3压实温度控制。温度相对较高时容易提高路面的压实度和平整度, 温度偏低时将导致沥青混合料颗粒间摩阻力加大,使压实不均匀,影响平整度。因此,应有专人负责现场测温,同时,在运输和摊铺过程中应采取相应措施,使混合料温度均匀。
6.4压实工艺工序、控制参数。压路机的规格、数量 、碾压温度、碾压遍数、碾压速度应与摊铺宽度和摊铺速度相匹配( 表1 ) 。
7. 接缝质量控制
7.1纵缝的处理。
纵缝尽量采用热接缝,2台摊铺机梯队作业 ,摊铺机的相关结构参数和运行参数应 一致。相邻搭接重叠应在 5~10cm 之间。上下层纵缝应错开50cm 以上 。施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽,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。不能热接的纵缝应采用切割接缝。
7.2横缝的处理。
横缝宜采用垂直的平接缝。相邻两幅及上下层的横接缝应错开1 I T I以上。用 3 I T I 直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬壁状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用切割机割齐后铲除;继续摊铺时,应将切割处的灰浆擦洗干净,涂上粘层油 , 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺 ,碾压时压路机在已压实的混合料层上,横向每次15cm 向新铺层上移,直至全部移到新铺层为止。铺筑时,可在已压实部分上面铺一些热料,使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结,但在碾压时应将预热用的混合料铲除。
8. 检查井质量控制
道路中存在各类管线的检查井,这些检查井的高程控制以及与道路的衔接是影响城市路面平整度的一个关键性因素。
8.1检查井高程控制。各类检查井必须在道路铺装上面层前,严格按道路设计纵向标高及横坡推算检查井的高程,并按此高程将检查井升降到位,避免出现高差,待固定检查井的混凝土形成足够的强度后,再铺装上面层。
8.2检查井周围沉降控制。检查井周边回填土及路面压实不足是产生井周沉降的主要原因。为了解决这一质量通病,可采取了对检查井周围进行加固处理的措施。路基下井筒四周按《 给水排水管道工程施工及验收规范》的回填压实度标准要求回填水泥石灰土,水泥石灰土的7d抗压强度不小于 0.4MPa。将检查井框座在厚度不小于5cm的混凝土上,同时在路表面4cm 以下采用边长为160cm 正方形厚28cm的C20混凝土满包井框和井筒。
9. 结语
沥青混凝土路面平整度影响因素多,关系到路基、路面施工的全过程,情况复杂。必须在路基质量控制、基层平整度质量控制、沥青混合料质量控制、摊铺机的操作和摊铺工艺、压实工艺质量控制、接缝质量控制、检查井质量控制等七个施工环节进行有效控制,才能保证沥青路面平整度。
参考文献
[1]杨丽敏. 国外沥青混凝土路面裂缝控制工作介绍[J]交通标准化, 2005,(05) .
[2]王子鹏. 高速公路沥青路面裂缝养护措施及效果评价[J]交通标准化, 2005,(10)
[3]姚大发,李忠清. 桥面铺装沥青面层的病害与防治[J]安徽建筑, 2003,(06) .
[文章编号]1006-7619(2009)02-10-043
[关键词]沥青路面;平整度;施工工艺
1. 引言
平整度作为公路结构层设计、施工、竣工验收考核评定的一个重要参数,是影响沥青路面使用寿命的一个重要因素,是衡量一条公路建设质量最直接的指标。如何用科学的手段,不断提高沥青路面平整度指标也是摆在技术人员前面的课题,笔者就沥青路面平整度质量控制方面进行探讨。
2. 路基质量控制
路基是路面的基础,路基的不均匀沉降必然引起路面的不平整。城市道路路基的不均匀沉降的主要原因有两方面:一是道路内各类管线沟槽回填不实;二是由各种原因引起的管线渗漏冲刷路基造成路基沉降。只要加强责任心严格按规范施工,严格工序验收把关,就能有效避免路基的不均匀沉降。
3. 基层平整度质量控制
沥青下面层的下承层多为水稳碎石等半刚性基层,水稳基层的平整度直接影响了沥青混凝土下面层的平整度。因为基层的凸凹不平会引起松铺厚度不均匀, 从而导致压缩量不均匀, 基层的不平整会在一定程度上向上反射,其平整度的传递是服从相似准则规律的。因此, 提高水稳基层的平整度对保证沥青面层的平整度是非常重要的。
4. 沥青混合料质量控制
4.1沥青混合料矿料质量。
由于沥青混凝土拌和厂一般没有专用石料场,而是从多个料场采购石料, 品种杂、 质量参差不齐,特别是当筛分系统出现问题时,易造成骨料级配发生较大变化,使压实系数产生波动,影响路面平整度,因此要把好原材料验收关,应加强选料、筛分及检验。
4.2沥青混合料离析。
沥青混合料在拌和、装料、卸料、分料等过程中都会产生一定程度的粗细料离析现象 , 由于粗细粒料的压实系数不同,从而引起压实效果不同而影响平整度。避免混合料离析的办法,是减少混合料在运动中的下降高度和时间。如自卸车接料时,应分堆接料;摊铺过程中,自卸车卸料应一次举升完成;在布料仓内,混合料的高度应稳定在螺旋叶片的 2/3处;螺旋布料器要保持连续稳定地向两边分料等措施来减少混合料的离析现象。
5. 摊铺机的操作和摊铺工艺
5.1摊铺作业宽度。
摊铺宽度主要依据路面幅宽、机械配套情况、施工现场情况等因素确定 , 尽可能不采用超大宽度一次摊铺成型的做法,一般采用路面全幅两次摊铺完成。两次摊铺多采用梯队形摊铺,两机相距15~20m,纵缝为热接缝,这样可以减少离析,有利于平整度的提高。
5.2摊铺作业速度。(1)摊铺速度的变化会导致熨平板受力系统的变化,从而引起道路面层结构的变化,直接影响路面的平整度 。因此,摊铺速度应保持恒定,一般应选择2~6m/min 。(2)从摊铺速度保持恒定的原则出发,运料车卸料时不得撞击摊铺机和卸料过猛,应挂空档, 靠摊铺机的推动前进;否则,因摊铺机的速度变化,易形成“搓板”现象,从而使平整度下降。
5.3摊铺应保持连续不间断。沥青混合料的拌和、运输、摊铺、碾压要协调、匹配,不得出现断档停机现象。因为摊铺机停机时会造成熨平板下面的混合料温度降低,影响压实度和平整度。同时,熨平板装置在自重作用下会下沉,使路面出现凹痕,影响平整度,即使使用了摊铺机的自锁装置,此现象也难以彻底消除。
5.4摊铺机螺旋摊铺器高度的调整。
调节摊铺机螺旋摊铺器至合理的高度,对于摊铺质量和供料效果均有明显影响,否则会出现供料较慢或两端供料不足等情况,从而影响摊铺质量和平整度。
5.5摊铺机的起动要和熨平板振动同步。沥青混凝土面层摊铺一般采用 4~12mm小振幅,振动频率主要使 沥青混合料颗粒间易于重新排布密实。如果熨平板振动与摊铺机起动不同步,将造成摊铺的沥青混合料密实度不均匀而影响平整度。
5.6熨平板的预热与保温。熨平板的预热与保温应 以接近料温为准 。熨平板不预热, 会使混合料粘在底板上, 直接破坏铺装层的平整度;反之,熨平板过热将导致其变形和沥青焦化,同样会破坏路面平整度。
5.7熨平板的初始仰角。初始仰角的选择应根据摊铺厚度、机型、混合料的种类和温度等因素调整,达到控制摊铺厚度和平整度的目的。熨平板组织调整时,应检查初始仰角是否一致,不一致会造成摊铺层同一断面厚度不一致,直接影响平整度。
5.8合理使用自动找平装置。找平系统的参考基准尤为重要,它的误差是引起铺装路面不平整的一个重要因素。在施工过程中,若以控制高程为主时,应以基准钢丝绳法为宜;若以控制厚度为主时,则采用平衡梁法。根据施工经验,一般底面层采用走钢丝,中、表层采用平衡梁法。走钢丝时要注意消除来源于挂线支撑立杆的高程误差和钢丝施工的挠度误差。采用平衡梁法时,应注意正确使用控制仪表,并定期进行校验。
5.9料车卸料时不慎撒落的混合料要及时清理。因为两侧履带因撤落料影响而产生接地标高与横坡不一致时会影响摊铺后的横坡,使坡面产生波浪,影响平整度,应由专人负责指挥料车卸料和清理不慎撒落的混合料。
6. 压实工艺质量控制
6.1压实原则。总原则为紧跟、慢压、高频、低幅,压路机应以缓慢而均匀的速度前进。碾压温度、方法均应符合规范要求。常用的压路机械有钢轮和胶轮两种,初压时采用轻型钢轮压路机,以整平和稳定摊铺层,避免纵横推挤,复压时选用胶轮压路机,使沥青混合料密实,稳定成型。终压时,选用宽钢轮压路机,清除表面的轮迹,形成最后的压实表面。每天或每一工作段碾压结束后 ,及时进行标高检测,并用3m或5m直尺进行平整度检测 ,对超出设计要求的部位趁热用切割机除掉。对于摊铺路段的平交道口,应设计好合理的摊铺顺序,尽量避免人工摊铺。
6.2压实过程控制。压路机应跟在摊铺机后10~20m, 主动轮在前,由外侧向内侧,由低向高处碾压,采用错轮碾压,重叠量应为30cm,在全幅宽度内向中心碾压,最后主轮一次完成骑缝碾压。碾压中不得急刹车和打方向,振动压路机倒车时应先停振,并在另一方向运动后再开振,以免混合料推挤鼓包影响平整度。
6.3压实温度控制。温度相对较高时容易提高路面的压实度和平整度, 温度偏低时将导致沥青混合料颗粒间摩阻力加大,使压实不均匀,影响平整度。因此,应有专人负责现场测温,同时,在运输和摊铺过程中应采取相应措施,使混合料温度均匀。
6.4压实工艺工序、控制参数。压路机的规格、数量 、碾压温度、碾压遍数、碾压速度应与摊铺宽度和摊铺速度相匹配( 表1 ) 。
7. 接缝质量控制
7.1纵缝的处理。
纵缝尽量采用热接缝,2台摊铺机梯队作业 ,摊铺机的相关结构参数和运行参数应 一致。相邻搭接重叠应在 5~10cm 之间。上下层纵缝应错开50cm 以上 。施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽,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。不能热接的纵缝应采用切割接缝。
7.2横缝的处理。
横缝宜采用垂直的平接缝。相邻两幅及上下层的横接缝应错开1 I T I以上。用 3 I T I 直尺沿纵向位置, 在摊铺段端部的直尺呈悬壁状,以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用切割机割齐后铲除;继续摊铺时,应将切割处的灰浆擦洗干净,涂上粘层油 , 摊铺机熨平板从接缝处起步摊铺 ,碾压时压路机在已压实的混合料层上,横向每次15cm 向新铺层上移,直至全部移到新铺层为止。铺筑时,可在已压实部分上面铺一些热料,使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结,但在碾压时应将预热用的混合料铲除。
8. 检查井质量控制
道路中存在各类管线的检查井,这些检查井的高程控制以及与道路的衔接是影响城市路面平整度的一个关键性因素。
8.1检查井高程控制。各类检查井必须在道路铺装上面层前,严格按道路设计纵向标高及横坡推算检查井的高程,并按此高程将检查井升降到位,避免出现高差,待固定检查井的混凝土形成足够的强度后,再铺装上面层。
8.2检查井周围沉降控制。检查井周边回填土及路面压实不足是产生井周沉降的主要原因。为了解决这一质量通病,可采取了对检查井周围进行加固处理的措施。路基下井筒四周按《 给水排水管道工程施工及验收规范》的回填压实度标准要求回填水泥石灰土,水泥石灰土的7d抗压强度不小于 0.4MPa。将检查井框座在厚度不小于5cm的混凝土上,同时在路表面4cm 以下采用边长为160cm 正方形厚28cm的C20混凝土满包井框和井筒。
9. 结语
沥青混凝土路面平整度影响因素多,关系到路基、路面施工的全过程,情况复杂。必须在路基质量控制、基层平整度质量控制、沥青混合料质量控制、摊铺机的操作和摊铺工艺、压实工艺质量控制、接缝质量控制、检查井质量控制等七个施工环节进行有效控制,才能保证沥青路面平整度。
参考文献
[1]杨丽敏. 国外沥青混凝土路面裂缝控制工作介绍[J]交通标准化, 2005,(05) .
[2]王子鹏. 高速公路沥青路面裂缝养护措施及效果评价[J]交通标准化, 2005,(10)
[3]姚大发,李忠清. 桥面铺装沥青面层的病害与防治[J]安徽建筑, 2003,(06) .
[文章编号]1006-7619(2009)02-10-043