王海波
(哈同公路管理处)
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。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料选择不当,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。
桥头(涵洞)两端及桥梁伸缩缝的跳车观象较为普遍,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。
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10mm,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10mm的松厚,压实后仍将出现低洼。
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。油石比较大已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。
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。
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,在施工工地中流行的“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,项目进行路面底基层、基层厂拌水泥稳定粒料铺筑时采用“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。
(1)沥青混合料温度的均匀性要求
由于沥青混合料高温易压实、低温难以压实,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也相应加快;细集料集中沥青混合料温度下降也相应减慢。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,滑橇法和平衡梁法、声纳法。一般沥青下面层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,对摊铺的平整度有较好的控制效果。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5~10cm。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加热。摊铺过程中,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。