沥青路面平整度的影响因素及提高措施

贾 勇

路面的平整度是一项综合性指标,涉及到施工过程各个环节的许多因素,它是路面施工全过程各个环节质量的最终体现,路面平整度的好坏,直接反映了公路的使用质量、服务水平。文章从多方面对沥青路面平整度影响原因进行分析,并提出相应对策。

1 路面不平整产生的主要原因

1.1 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:1)路基本身的压缩沉降;2)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。

1.2 基层的平整度对路面平整度的影响

基层平整度是路面平整度的基础。若在基层不平整的情况下去铺筑面层,是不合适的。因为用面层料去弥补基层的平整度,既达不到目的,又浪费资金,还保不住平整度。而且随着时间的推移、气温的变化、长期的行车荷载,又会不同程度地反映出原来基层的本来面目。其原因离不开面层厚度不同而产生的沉落度;因高温产生的路面推移的可塑性及低温产生的收缩(断裂)现象;更离不开在汽车运行中的垂直压力和水平推力。所以在基层的施工工序中,严把测量放线、摊铺、基层找平这几个关口,是保证基层平整度的基本条件。

1.3 沥青混合料配合比对路面平整度的影响

沥青混合料的配合比不合理,如:油石比过大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比过小,路面会出现松散。

沥青混合料的拌合不均匀,如:当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;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;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。

1.4 碾压对平整度的影响

1)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,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)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;3)碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然启动、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;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;5)碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;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。

2 提高路面平整度的措施

2.1 路基

1)认真处理原地面。填筑路堤时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不小于 1.0m时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将基底表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般以不小于30 cm为宜,并予以分层压实。

2)控制路堤填料。路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,控制最佳含水量,保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。如果土质含水量特别大,通过翻晒来达到最佳含水量。

3)填土路基压实。路基施工时,应严格按要求进行,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、松铺厚度和碾压遍数、机械配套和施工组织。

4)特殊地基处理。a.对于路基高度不高,软土层地段等,采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理,以增强路基;b.对于排水地基,根据实地情况,采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理;c.对于软土地基或湿陷性黄土地区比较复杂的地基情况,采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法处理;d.对于软土路堤的处理,采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。

5)完善排水设施。为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必须将影响路基稳定的地面水予以拦截,使用沟渠、管道等将其排除到路基范围之外,防止漫流和下渗。

2.2 路面基层及面层

2.2.1 基层平整度的控制措施

1)测量放线。这项工作的核心是严格控制标高,一般直线段10m一个控制桩,曲线段 5m一个控制桩,但应严格把握压实系数。2)摊铺。摊铺程序是采用摊铺机摊铺,在直线与曲线相交处,应做到平顺转交。接头的处理:必须后延 10m～20m,以保证纵坡的平顺过渡。接头的处理必须把旧基层垂直切去旧料以便和新料结合好,否则会出现横向裂缝,影响平整度。3)基层找平。在基层碾压结束时,找平工作紧接着进行,其方 法是用方格网检查基层的平整度。具体做法是先测中桩标高,然后挂线,用细米丝拉紧两边的中线和边线,移动中间的跑线去检查基层的平整度,直线段 10m为一个方格网,曲线段 5m为一个方格网,如发现不平地方及时处理,局部的人工去处理,面积在 1m2以上的可用平地机复平,然后用压路机复压,保证平整度。

2.2.2 沥青混合料的控制措施

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。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。

2.2.3 摊铺机的控制要点

为保证沥青混合料在摊铺后尽可能减少离析现象,根椐以往施工经验,应尽可能采用两台摊铺机进行梯队作业。摊铺重叠宽度 15 cm～25 cm,相邻两台摊铺机相距 5m～10m。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,摊铺前通过随机配制的专用加热设备给摊铺机的熨平板加热。摊铺过程中,摊铺机应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地转动。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。

2.2.4 碾压作业的控制要点

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。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。3)碾压速度的多变和压路机过猛的启动、倒车、制动和转回,都会影响到路面的平整度,因此碾压作业应严格按照施工规范规定进行。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、施工工艺的综合反映,随着科技的发展,先进的控制技术不断涌现,只有掌握最先进的摊铺技术,才能事半功倍,铺出高标准、高质量的路面,同时加强施工现场管理,精心组织施工,才能保证路面平整度,提高工程质量,为工程达到优质奠定坚实的基础。

[1]董永强.影响路面平整度的原因及施工中采取的措施[J].山西建筑,2009,35(11):266-267.