王 超 诸葛永强
(浙江华新交通工程有限公司,浙江 富阳 311400)
高速公路路面平整度的好坏,直接影响到行车的舒适和安全,也反映了一个施工队伍的水平。所以,近几年高速公路施工中对路面平整度的要求越来越高。实践证明,影响公路路面平整度的因素不仅和路基质量、路面基层和桥涵构造物有关,而且还与面层施工本身有更直接的关系。根据多年的施工实践,沥青路面施工平整度主要受三方面因素影响,即沥青混合料的拌和、摊铺和碾压。本文就高速公路沥青路面的平整度影响因素进行探讨,并从施工控制方面提出预防措施。
基层平整度是影响路面平整度的主要因素之一,会直接反映在面层。若基层不平整,虽然在找平装置的作用下,熨平板维持在一个平面内摊平和压实,但是仍不可能一次性纠正整机的上下起伏所造成的影响,熨平板随基层不平的上升或下降而形成波浪。因此,基层必须具有良好的平整度、足够的强度和刚度以及良好的稳定性,才能保证路面平整度。
对于沥青混凝土摊铺机,熨平板自动找平装置依赖一个准确的找平基准。一般沥青面层摊铺施工找平方法有:①基准线钢丝找平法。国内摊铺机施工使用较多的是基准钢丝找平法。理论上,左右两条钢丝构成一个标准面,但是,由于操作会出现钢丝拉力不足、桩距过大、高程滑线欠准和两桩支点高度不准等,引发钢丝松驰,使得钢丝线产生挠度,影响到自动找平效果,导致摊铺的沥青面层纵向出现波浪或横向扭曲。②基层接触拖杆找平法。这种方法在沥青路面施工中普遍采用,其左右两边以3~7m长的不锈钢导管作为基准拖杆,直接与基层接触,这种找平方法,只能获得拖杆长度的平均平整面层,必须严格控制基层的标高及平整度,拖杆找平法理论上不能一次性获得标准的整面层,适用于多分层摊铺的路面。③红外线找平法和激光找平法。此法类似基层接触拖杆法,仅是用红外线或激光的直线代替拖杆,能获得较远距离的平均平整度面层。工程实践中,红外线或激光找平装置可与基准钢丝配合使用,能获得标准的平整面层。但这样将导致其使用成本较高,工程上较少采用。
沥青路面摊铺,包括各个施工环节,混合料质量、机械性能、施工工艺和操作水平等均会对路面平整度产生一定程度的影响。因此,摊铺作业是铺筑沥青混合料路面的重要环节,要铺筑均匀平整的路面,必须保证连续且均匀地供料,铺筑过程中任何中断或变化均会影响摊铺路面的平整度。
路面结构是层状的结构体系.一般由面层、基层和垫层构成。在路面结构中、下承层的平整度直接影响着上面一层平整度的好坏。
沥青面层的各层厚度一般只有4.0~8.0cm厚,虽然通过面层各结构层铺筑可减少下承层平整度不良影响,但不可能完全调整下承层的不平整,基层的不平整将反映到面层上。因此,在施工工地中流行着“土基不平,路基找补”的思想是十分错误而有害的。因此,保证下承层的平整度和确保下承层上层的预压实厚度的均匀性是确保沥青面层具有良好平整度的先决条件。
在路面基层施工过程中采用具有自动找平装置的基层摊铺机进行基层混合料摊铺是必须强调的硬性规定,为了防止混合料的离析,在开阳项目进行路面底基层、基层厂拌水泥稳定粒料采用“方格网法”拉线检查,加强松铺、压实面的高程、横坡、平整度控制。路面底基层的下承层——路基95区顶面在进行路面底基层铺筑前亦按照“方格网法”进行修整、碾压处理,尽可能使下承层顶面平整、密实,满足设计的高程和横坡。
3.2.1 沥青混合料温度的均匀性要求
由于沥青混合料具有高温 (在确保不推移、和开裂的前提下)易压实、低温难以压实众所周知的原因,因此,必须制定合适的施工工艺、建立完善的质量保证体系保证沥青混合料拌和温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度的均匀性。
3.2.2 沥青混合料中矿料的均匀性要求
当沥青混合料出现离析现象时直接影响沥青混合料的均匀性。粗料集中则因沥青混合料空隙率变大而散热快,从而使沥青混合料温度下降梯度也相应加快:细集料集中则因沥青混合料温度下降梯度也相应减慢。当某一类沥青混合料混入超大规格的石块并进入摊铺机作业时,对机械的摊铺和碾压都会带来不利影响。摊铺机的熨平板在超大规格砾石进入后,其控制的作业面会发生改变,在随后的机械碾压中,砾石的强度相对较高,不易压碎,从而影响整个面层的平整度。
所有摊铺机都有浮动式熨平板,具有自动找平功能。运用自动找平装置,需要一个准确的基准面(线)。常用基准面(线)控制有基准线钢丝网法,滑撬法和平均梁法、声纳法。一般沥青下面采用测设用于引导沥青摊铺机自动找平装置的基准线钢丝法实施铺筑,沥青中、上面层采用声纳法实施铺筑。基准线钢丝法的优点可在大范围内相对准确地控制设计高程,纵横坡、厚度和平整度。使用自动调平装置必须事先选好纵坡基准。基准有专设弦线或现成参照物.如已铺好的路面结构层、路缘石等。这种施工方法,在参照基准面(线)施工质量好的情况下,对摊铺的平整度也能够取得较好的效果。为了有效减少钢丝绳拉线法绳线的表面张力,尽量消除有规律的等距离位置的波浪现象,除采用专用紧线器使钢丝绳有足够的张力外,不管施工段落是否位于直线段(或曲线段)上,均采用每5m横断面打桩。
为保证沥青混合料在摊铺后尽可能减少离析现象,采用2台同型号的沥青摊铺机联机梯队作业,相邻两幅之间的摊铺重叠宽度15~25cm。相邻两台摊铺机相距5~l0cm。摊铺机在开始受料前在料斗内涂刷少量防止粘料用的柴油,摊铺前通过随机配置的专用加热设备给沥青机的熨平板。
摊铺过程中,摊铺机前等待卸料的运输车摊铺机缓慢、均匀、连续不间断行走,以免停机、起步产生凹凸现象。摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动,两侧应保持有小于送料器高度的混合料,摊铺机工作死角可用人工摊铺整平。
压实作业的主要内容包括机械的选形与组合、压实温度、速度、压实方式的确定,及特殊路段(弯道与陡坡等)的压实。在通常施工中,碾压作业应注意以下事项:
3.5.1 压路机作业中,在平缓路段,驱动轮靠近摊铺机,可减少波纹和热裂缝。当压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水。
3.5.2 碾压温度和碾压遍数的控制。如果碾压温度过高,容易造成摊铺层的推移,终压时难以形成稳定结构;温度太低,混合料出现僵硬现象,集料间的摩阻力变大,混合料的密实度和平整度均不易达到。
优质的混合料,良好的施工机械,合理的施工工艺,充分的技术准备,严格科学的管理,是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。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,提高路面工程质量。通过强化管理和技术改进等全方位的努力,经过验收鉴定,最终能够达到路面平整度创精品的要求。
[1]杨丽香.高速公路沥青路面平整度的控制长安大学,2006-05-01.