金家宏
(义乌市恒风路桥有限公司,浙江 义乌 322000)
路面的平整度直接影响着路面的使用性能,好的平整度可以保证车辆安全、高速、舒适的行驶,不好的平整度一方面增加了汽车零件的损坏,提高车辆的运行成本,另一方面车辆的振动作用会给道路带来冲击力,加剧了路面的不平整,降低了道路的耐用性,缩短了路面的使用寿命,所以说,路面的平整度对于公路建设和使用具有极其重要的意义。
随着我国汽车拥有量的急剧攀升,以及汽车性能的不断提高,人们对公路使用性能的要求也越来越高,对路面平整度也越来越重视。影响路面平整度的因素主要包括外部因素和内部因素两个方面:外部因素包括环境因素、荷载因素、车速因素等,内部因素包括设计因素和施工因素。其中设计因素具体包括结构层、设计层数、各层厚度、设计配合比等因素,施工因素具体包括施工机械、材料质量、路基不均匀沉降、施工工艺等因素。国内的研究成果认为,影响我国公路平整度的最大因素是施工因素,路基施工质量、路面基层施工质量以及路面面层施工质量都会对路面平整度造成影响。
路基沉降不均匀会导致路面沉陷,从而引起路面不平整,路基的沉降原因可以归结到两个方面:一方面是路基本身的问题,由于材料选择或者施工的问题,会引起路基自身的沉陷,在材料选择方面,如果选择稳定性较差的填料(比如粉质土、腐殖质土或者高液限粘土等土料)进行填筑,就容易产生路面变形;在施工方面,如果碾压机械选择不当、压实时的松铺厚度不符合技术要求,就会出现路基压实不足的情况,压实不足的直接后果是容易产生渗水,使雨水积聚在路基中,从而侵蚀路基造成不均匀沉降;另一方面是路基下方天然地面的承受力不足而导致的问题,比如在天然地面是松土、软土等情况下,承载能力极其脆弱,在路基自重的压力下,天然地面会下沉从而引起路基下陷。
基层不平整对路面的平整度也有着重要的影响,虽然在面层摊铺以后会使路面表面上看起来平整,但是由于各处虚铺的厚度不同,在压实后仍然会沉落现象出现,比如在某高等级公路上采用推土机和摊铺机械平整混凝土碎石基层,在进行沥青混凝土下面层摊铺时,摊铺机的两侧用钢线作为控制下面层高程的基准线,施工完成后在长度约3公里的下面层上采用路面钻机随机钻取钻件,共取得25个测量样板,对这些样本进行逐个测量,发现钻件高度最小的只有3.6厘米,比设计厚度少了2.4厘米,最大的却有9.5厘米,比设计厚度大了3.5厘米,平均高度却是6.15厘米(设计高度是6.0厘米),高度的变异系数达到了19%。这说明即使沥青混凝土的下面层平均高程达到了设计高度,但是厚度的变异性却太大,这样将会导致中面层和上面层出现不平整。实际上,最后的施工结果是中面层的变异系数达到了17%,而上面层的变异系数则达到了20%,沥青面层厚度的高变异性必然会引起沥青混合料密实度的高变异性,在车辆行驶的反复作用下,会促使路面的不平整度不断增大。
在施工过程中要尽可能保证按照施工工艺的要求进行严格施工,在摊铺过程中,为了保证摊铺机能够连续不断、保质保量的摊铺,则必须要求每台拌和机的产量要能够和摊铺机相比配。如果拌和机出现意外情况,比如料温低或含水量大时,就会出现拌合料温度不均匀的情况;如果筛分系统出现了问题,就会出现骨料级配发生较大变化的情况;如果摊铺机的熨平板组合宽度不对称并且下表面不够平直,那么机具就容易走偏,这样的话在混合料惯性的作用下熨平板前后混合料就会出现压力不一致的情况,从而导致了摊铺厚度具有差异性。另外,由于有些施工单位不够重视,往往会导致摊铺机的基准线控制出现问题,具体表现在基准线因为张力不足或者支承间距太大而产生绕度,导致层面出现波浪形状。在摊铺时沥青混合料的离析问题也会影响平整度,离析分为温度离析n和矿料离析,温度离析是指某些混合料已经冷却,导致了整个摊铺面的混合料温度不均匀,冷却处的混合料难以压平,从而影响整个平整度;矿料离析主要是指混合料中的粗料和细料相分离,粗料集中的区域容易渗水,而而细料集中的区域去容易形成波浪、拥包和泛油,最终导致整个路面的不平整。
建立健全施工的组织结构是加强施工组织管理的重点,一项施工工程要想按照计划要求保质保量的完成,就必须有一个行之有效的组织管理系统,该系统可以为整个施工过程提供全方位的保障。具体而言,一个健全的施工组织结构应该至少包括物资设备部、计划财务部、工程技术部、质量控制部等部门,物资设备部主要负责物资储备、材料供应、机械设备管理等工作,要求做到各类物资设备从采购、验收到搬运、发放都具有完备的手续;计划财务部主要负责施工的预算、验工计价以及计划调度等工作,另外还要开展施工项目的成本核算工作,对资金的合理使用进行监督和控制;工程技术部主要负责整个施工的技术工作,对施工项目的全过程进行施工技术交底、技术控制以及技术指导等工作,并负责施工现场的组织协调工作;质量控制部负责施工项目的安全、质量和环保工作,根据技术文件、工艺规范的要求,对施工现场进行监督和巡视,另外要组织对施工结果进行采样抽查检验和试验。
路基填筑首先要清理基本表层的植皮,对原地面的树根、杂草、腐殖土要进行彻底的清理,一般路段的清理深度为30厘米,水田及低洼地段的清理深度为40厘米,清理表土之后要在填筑前进行碾压,并分层回填压实至原地面标高,压实度要求大于等于90%。填料摊铺先采用推土机进行初平,然后在使用平地机进行终平,使层面没有明显的局部凹凸形状,压实要采用推土机、铲运机进行,用大吨位的拖式振动碾和自动式振动压路机进行碾压。压实要按照"先两侧后中间、先慢后快、先静压后振动"的原则进行,对于特殊地段可以采用强夯实法进行压实,并采用冲击式压路机进行碾压。
在进行沥青混凝土配合比设计时要经历目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段以及生产配合比验证阶段三个阶段,配合比的好坏将直接影响路面平整度的好坏,所以应高度重视配合比设计工作,以提高沥青混合料的性能,拌和采用间歇式拌和机拌和,这样做可以对集料进行二次筛分,接料前运料车要在车厢内涂刷一层柴油水混合液,柴油与水的比例为1:3,其目的是为了防止沥青黏在车厢中,在装料时车辆应该前后移动,最好分三次装载,以减少混合料离析对平整度造成的影响;在摊铺时,熨平板的初始工作角要根据摊铺层高度进行选择,在同一沥青混合料的条件下,较高的摊铺高度应选择较大的初始工作角,另外,在摊铺过程中不应该频繁调整摊铺厚度的控制杆,否则会使工作角发生变化,从而影响了面层的平整度。
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[2]王慧.谈沥青路面早期破坏原因分析.《黑龙江科技信息》.2011年第12期.
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