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摘要:面层是直接承受行车荷载作用和大气降水、温度变化影响的路面结构层,应具有足够的结构强度,良好的温度稳定性,耐磨、抗滑、平整和不透水性。沥青混凝土面层有较小的裂缝,较轻的车辙,良好的平整度,较强的抗滑能力及经久耐用,是高等级公路对沥青面层的基本要求。本文就沥青混凝土面层的几种形式以及外界因素对面层平整度的影响和控制措施做了简要的阐述。
关键词:沥青面层平整度
引言:随着高等级道路的迅速发展,对于路面平整度的要求也越来越高。平整度是路面性能的重要指标之一,所谓路面平整度是以几何平面为基准,表现为路面纵向和横向的凸凹程度,即实际路面表面对设计的几何平面的偏离程度,优良的平整度不仅是车辆高速、舒适、安全通行的重要保证,更是对降低路面养护费用和提高路面使用寿命都有着显著的影响。因此,如何控制好沥青混凝土路面的平整度成为施工中的一个关键问题。
一、道路沥青路面的几种结构形式
(1)传统的沥青混凝土面层(AC)
《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。其主要原因为:①计量标准向ISO国际标准靠近;②便于参考国外同类结构形式的级配标准;③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验;④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。沥青混凝土的符号由原LH改为AC。
(2)多碎石沥青混凝土面层(SAC)
多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。其既能提供较深的表面构造,又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力。
(3)沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)
沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力,同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,从而全面提高了沥青混合料的路面性能。
二、在施工中各种因素对路面的平整度的影响
1、路面摊铺机械及工艺对平整度的影响
基准钢丝及装置、摊铺机本身的性能及操作对摊铺平整度的影响很大,摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不均、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
1.1 基准钢丝及装置
施工中一般采用“走钢丝”的基准控制方法,可以较好地控制平整度。下面层施工前,先要张拉好基准线(2 mm~3 mm钢丝绳),然后设好各桩(直线段桩距10 m,弯道处5 m)根据测量的挂线高度确定各桩位钢丝的高度,测量不准、量线失误或拉力不够钢丝下挠等都会反应到摊铺路段上,造成路面波浪起伏,影响路面平整度。
1.2 摊铺机械性能的好坏决定着路面面层的不平整
摊铺前如果熨平板加热不均匀,摊铺时会造成温度较高的混合料与温度较低的熨平板黏结,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞等不规则的凹凸不平,从而影响整个公路的平整度。因此,摊铺机开工前熨平板的温度必须提前0.5 h~1 h预热到100℃。摊铺前还要认真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长度,使熨平板下表面属同一坡度,以确保路面横向平整度。
1.3 摊铺速度的影响
摊铺机摊铺时必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或中途停机。摊铺速度宜控制在2 m/min~6 m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1 m/min~3 m/min,摊铺速度过快易造成摊铺表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑、小洞,从而影响面层的平整度和预压密实度。
2、碾压对平整度的影响
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,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:
2.1、压路机型号的选择
如果采用低频、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。
2.2、碾压温度的控制
初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青混合料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,影响表面级配;温度过低,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勻,且易形成局部松散和开裂,影响路面平整度。
2.3、碾压速度的调整
压路机碾压速度过快或不均匀、急刹车或突然起动、随意停滞或掉头转向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。
2.4、碾压路线的行走
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;相邻轮迹不重叠,容易造成漏压或推拥。
2.5、碾压次数的确定
碾压遍数不够压实不足,通车后容易形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成裂缝和波浪。
2.6、驱动轮和转向轮的前后问题
如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推移,因而前进时混合料易产生推移,倒退时又会在轮前留下波浪。
2.7、接缝处理不佳
接缝包括纵向接缝和横向接缝两种,接缝处理不好容易产生凹凸现象,以及由于接缝压实度不够或结合强度不够而产生裂纹甚至松散。
三、提高路面平整度的几种措施
1、在碾压过程中提高平整度
摊铺机摊铺出来的沥青面是比较平整的,但经过压路机的碾压后平整度将会受到一定的破坏。可以从以下几方面控制来提高平整度:
1.1 压路机的碾压应遵循机型先轻后重,行驶路线由低侧向高侧推进,由两边向中间碾压的原则。为避免碾压时混合料推挤产生拥抱,碾压时应将驱动轮朝向摊铺方向;碾压路线及方向不应突然改变。在碾压成型的路面上严禁急转弯和调头,压路机的起动、停止必须减速速缓行,振动碾压时应先开车后开振、先停振后停车。
1.2 初压应在混合料不产生摊移、发裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行碾压,碾压段的长度以控制在30-50m为宜。
1.3 压路机折回不应处在同一横断面上,应是梯形递时,前后两次碾压作业段横向衔接处要跨5米进行碾压,振动时压路机每回碾压重叠1/41/3轮宽,静压封面时相邻碾压带应重叠1520cm。
1.4 在施工中,保持适当的恒定的碾压速度是非常必要的,双钢轮压路机速度一般控制在24.5km/h。胶轮压路机可适当提高,但不超过5km/h,压实速度过快会产生推移,横向裂纹等。而且碾压过程中压路机必须保持均匀洒水,避免粘轮现象破坏路面。
2、使用高精密度的仪器,减少钢丝架设过程中产生的误差
直线段采取钢纤间隔为10米,弯道采用钢钎间隔是5米,钢丝绳每根长120米,两侧用紧线器拉紧,拉应力不小于20KN,确保固定钢钎中间不产生过大的挠度;必须保证顺直平滑,尽量保证摊铺中的传感器的滑杆与钢丝绳的接触点不变;在施工中安排铺助人员看管传管器,避免传感器脱落或行人碰落钢丝绳等现象发生。
3、处理好接缝提高平整度
3.1 横向接缝
采用平接缝,用6m直尺沿纵向位置,在摊铺端部的直尺呈悬臂状以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除,继续摊铺时应将接缝擦洗干净、涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺,起步后人工把接缝面上的粗集料刮去补上细集料把接缝填满。接缝碾压坚持采用钢轮压路机进行斜横向压实,从先铺面上跨缝15cm,然后每压一遍向新铺层移动1020cm直到钢轮全部在新铺层面上再改纵向碾压,接缝碾压应经常采用6米直尺检查衡量,以确保平整度。
3.2 纵向接缝
采用2台摊铺机成梯队联合摊铺方式进行热接缝连接。在前部已摊铺混合料部分留下1020cm宽暂碾压作为后高度基准面,并有510cm的摊铺层重叠,重叠部分应与前摊铺面平顺,最后跨接缝碾压以消除缝迹。
四、总结
总之,为了使路面平整度满足车辆安全、舒适的行驶,在施工过程中必须加强沥青混凝土面层的平整度,从施工的各个阶段重视,层层都必须完善施工工艺和施工方法,这样才可能提高施工质量。
关键词:沥青面层平整度
引言:随着高等级道路的迅速发展,对于路面平整度的要求也越来越高。平整度是路面性能的重要指标之一,所谓路面平整度是以几何平面为基准,表现为路面纵向和横向的凸凹程度,即实际路面表面对设计的几何平面的偏离程度,优良的平整度不仅是车辆高速、舒适、安全通行的重要保证,更是对降低路面养护费用和提高路面使用寿命都有着显著的影响。因此,如何控制好沥青混凝土路面的平整度成为施工中的一个关键问题。
一、道路沥青路面的几种结构形式
(1)传统的沥青混凝土面层(AC)
《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。其主要原因为:①计量标准向ISO国际标准靠近;②便于参考国外同类结构形式的级配标准;③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验;④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。沥青混凝土的符号由原LH改为AC。
(2)多碎石沥青混凝土面层(SAC)
多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。其既能提供较深的表面构造,又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力。
(3)沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)
沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力,同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好。间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好。同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,从而全面提高了沥青混合料的路面性能。
二、在施工中各种因素对路面的平整度的影响
1、路面摊铺机械及工艺对平整度的影响
基准钢丝及装置、摊铺机本身的性能及操作对摊铺平整度的影响很大,摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不均、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
1.1 基准钢丝及装置
施工中一般采用“走钢丝”的基准控制方法,可以较好地控制平整度。下面层施工前,先要张拉好基准线(2 mm~3 mm钢丝绳),然后设好各桩(直线段桩距10 m,弯道处5 m)根据测量的挂线高度确定各桩位钢丝的高度,测量不准、量线失误或拉力不够钢丝下挠等都会反应到摊铺路段上,造成路面波浪起伏,影响路面平整度。
1.2 摊铺机械性能的好坏决定着路面面层的不平整
摊铺前如果熨平板加热不均匀,摊铺时会造成温度较高的混合料与温度较低的熨平板黏结,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞等不规则的凹凸不平,从而影响整个公路的平整度。因此,摊铺机开工前熨平板的温度必须提前0.5 h~1 h预热到100℃。摊铺前还要认真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长度,使熨平板下表面属同一坡度,以确保路面横向平整度。
1.3 摊铺速度的影响
摊铺机摊铺时必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺,不得随意变换速度或中途停机。摊铺速度宜控制在2 m/min~6 m/min的范围内,对改性沥青混合料及SMA混合料宜放慢至1 m/min~3 m/min,摊铺速度过快易造成摊铺表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑、小洞,从而影响面层的平整度和预压密实度。
2、碾压对平整度的影响
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,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:
2.1、压路机型号的选择
如果采用低频、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。
2.2、碾压温度的控制
初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青混合料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,影响表面级配;温度过低,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勻,且易形成局部松散和开裂,影响路面平整度。
2.3、碾压速度的调整
压路机碾压速度过快或不均匀、急刹车或突然起动、随意停滞或掉头转向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。
2.4、碾压路线的行走
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;相邻轮迹不重叠,容易造成漏压或推拥。
2.5、碾压次数的确定
碾压遍数不够压实不足,通车后容易形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成裂缝和波浪。
2.6、驱动轮和转向轮的前后问题
如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推移,因而前进时混合料易产生推移,倒退时又会在轮前留下波浪。
2.7、接缝处理不佳
接缝包括纵向接缝和横向接缝两种,接缝处理不好容易产生凹凸现象,以及由于接缝压实度不够或结合强度不够而产生裂纹甚至松散。
三、提高路面平整度的几种措施
1、在碾压过程中提高平整度
摊铺机摊铺出来的沥青面是比较平整的,但经过压路机的碾压后平整度将会受到一定的破坏。可以从以下几方面控制来提高平整度:
1.1 压路机的碾压应遵循机型先轻后重,行驶路线由低侧向高侧推进,由两边向中间碾压的原则。为避免碾压时混合料推挤产生拥抱,碾压时应将驱动轮朝向摊铺方向;碾压路线及方向不应突然改变。在碾压成型的路面上严禁急转弯和调头,压路机的起动、停止必须减速速缓行,振动碾压时应先开车后开振、先停振后停车。
1.2 初压应在混合料不产生摊移、发裂等情况下尽量在摊铺后较高温度下进行碾压,碾压段的长度以控制在30-50m为宜。
1.3 压路机折回不应处在同一横断面上,应是梯形递时,前后两次碾压作业段横向衔接处要跨5米进行碾压,振动时压路机每回碾压重叠1/41/3轮宽,静压封面时相邻碾压带应重叠1520cm。
1.4 在施工中,保持适当的恒定的碾压速度是非常必要的,双钢轮压路机速度一般控制在24.5km/h。胶轮压路机可适当提高,但不超过5km/h,压实速度过快会产生推移,横向裂纹等。而且碾压过程中压路机必须保持均匀洒水,避免粘轮现象破坏路面。
2、使用高精密度的仪器,减少钢丝架设过程中产生的误差
直线段采取钢纤间隔为10米,弯道采用钢钎间隔是5米,钢丝绳每根长120米,两侧用紧线器拉紧,拉应力不小于20KN,确保固定钢钎中间不产生过大的挠度;必须保证顺直平滑,尽量保证摊铺中的传感器的滑杆与钢丝绳的接触点不变;在施工中安排铺助人员看管传管器,避免传感器脱落或行人碰落钢丝绳等现象发生。
3、处理好接缝提高平整度
3.1 横向接缝
采用平接缝,用6m直尺沿纵向位置,在摊铺端部的直尺呈悬臂状以摊铺层与直尺脱离接触处定出接缝位置,用锯缝机割齐后铲除,继续摊铺时应将接缝擦洗干净、涂上少量粘层沥青,摊铺机熨平板从接缝后起步摊铺,起步后人工把接缝面上的粗集料刮去补上细集料把接缝填满。接缝碾压坚持采用钢轮压路机进行斜横向压实,从先铺面上跨缝15cm,然后每压一遍向新铺层移动1020cm直到钢轮全部在新铺层面上再改纵向碾压,接缝碾压应经常采用6米直尺检查衡量,以确保平整度。
3.2 纵向接缝
采用2台摊铺机成梯队联合摊铺方式进行热接缝连接。在前部已摊铺混合料部分留下1020cm宽暂碾压作为后高度基准面,并有510cm的摊铺层重叠,重叠部分应与前摊铺面平顺,最后跨接缝碾压以消除缝迹。
四、总结
总之,为了使路面平整度满足车辆安全、舒适的行驶,在施工过程中必须加强沥青混凝土面层的平整度,从施工的各个阶段重视,层层都必须完善施工工艺和施工方法,这样才可能提高施工质量。