沥青路面施工平整度影响因素及控制措施研究

冯 炜，杨 冬

（1.天津市市政工程设计研究院，天津市 300051；2.中国路桥工程有限责任公司，北京市 100011）

0 前言

路面平整度可简单地定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。路面不平整而诱发车辆振动，进而引起路面的响应和人的感觉反映。路面平整度对车辆、路面、人均可产生直接的影响。因而，平整度成为度量路面使用性能的一项重要指标，其特性和影响因素及其衰减的防治措施等一直被广大道路工作者密切关注。

随着我国道路的迅速发展，对于路面平整度要求越来越高，路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度，又反映了施工队伍的技术水平。良好的路面平整度不仅可以产生巨大的社会影响和经济效益，而且还可以减少由于平整度差异而引发的各种路面病害，延长路面的使用寿命。

1 沥青路面平整度的重要性

1.1 路面结构设计方面

路面不平整激发车辆产生动态作用力，反过来，车辆的动态作用力又增加了路表面的不平整度，行驶车辆对路面的动态作用力随路面不平整的恶化而增大。在此过程中，路面条件和车辆荷载的变化互相加强，且随路面条件的进一步恶化情况变得更加恶劣。这一点对路面的使用寿命有着不可忽视的影响，给路面的结构设计提出了新的问题。

1.2 行车舒适性和安全性方面

良好的路面平整度是保证车辆高速、舒适、安全行使的必要条件。沥青面层直接与行车接触，司乘人员和乘客能直接从路面的平整度感觉到工程质量的好坏；此外，路面平整度对行车安全的意义也不容忽视，路面平整度太差，雨后容易积水，导致行车时的水雾和漂滑而极易出现安全事故。对于高等级公路而言，良好的路面平整度尤为重要。

1.3 车辆磨损方面

路面的不平整是引起车辆系统随机振动的最重要影响因素，不仅会引起轮胎的磨损甚至过早破坏，而且增加了车辆的燃油消耗。

总之，良好的路面平整度既可节约路面的养护和维修费用，又可提高路面的使用寿命；同时，也可节约车辆的燃油消耗和轮胎磨损，减少车辆的振动。另外，对行车的舒适性和安全性具有十分重要的意义。

2 沥青路面平整度的影响因素分析

2.1 基层施工质量的影响

沥青面层的平整度取决于基层的平整度，因此，基层的平整度对路面的平整度有着十分重要的影响。在平整度不好的基层上摊铺沥青面层时，使得混合料摊铺的厚度不同，有的甚至相差几厘米，压实后，沥青混凝土面层也不会平整。特别是在开放交通后，随着交通量的加大，平整度下降很快。

基层是面层的基础，基层施工质量不好，必然会引起面层的不平整，分析其原因如下：

（1）路基填料控制不好，如采用建筑垃圾、工业垃圾等，容易导致路基不均匀沉降，从而影响路面的平整度。

（2）半填半挖的结合部处理不当，路基的压实度不足，使路基土壤的密实度偏低，土体透水性增强，造成水分聚集和侵蚀路基，使路基软化而产生不均匀沉降。

（3）基层不平整，无论怎样使路面压实后也因摊铺厚度不同，而引起路面不平整。

2.2 原材料及混合料的影响

只有保证原材料和混合料的质量，才能保证沥青完整性和强度，路面平整性才有保障。同时沥青含油量也是很重要的影响因素，含油过大的沥青混合料强度和硬度不足，含油量不足的沥青混合料易松散，也将影响了路面的平整度。

沥青混合料性质的不稳定，易使摊铺厚度发生变化，从而影响沥青路面的平整度。沥青混合料中沥青含量过多或过少、矿粉含量不足、骨料的尺寸与摊铺厚度不协调等，在摊铺时均会造成在沥青混凝土面层产生拉沟的现象。沥青混合料中0.074 mm以下石料过多、砂未完全烘干、混合料温度不当等会使沥青混凝土面层产生裂纹。沥青混合料的级配会影响路面局部的平整度。矿料最大粒径过大，摊铺时容易产生离析，熨平板也会带动大粒径石料，形成或长或短的小沟；甚至在大碎石后形成小的空洞，从而影响沥青面层的平整度。

2.3 拌和效果的影响

沥青混合料的拌合不均匀，当拌和设备出现意外情况，刚开炉或料温低，含水量大时，会出现料温不均匀现象；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；拌和机的拌和能力与是否有充足的车辆将影响摊铺速度，可能出现造成频繁停机的情况，使接头处温度降低，影响了路面的平整度。如果拌合时间太短，生产出来的料不均匀，造成较大的离析，平整度也不能保证。

2.4 摊铺机具的影响

摊铺机的刮料护板安装不当会使沥青面层产生裂纹或拉沟；摊铺机的振捣梁或熨平板底面磨损，以及振捣梁与熨平板的相互位置调整不当等均会在沥青面层产生拉沟现象；摊铺机的熨平板工作仰角调整过量、发动机调速器未调好、摊铺机各部分的驱动链条松紧度未调好等会在摊铺后的沥青混凝土面层产生小波浪。

摊铺机受料斗两翼板上积料过多、受料斗两翼板翻动过速等会使沥青混合料发生离析；摊铺机械猛烈起步与紧急制动会在沥青混合料铺层产生裂纹或小波浪；摊铺机供料系统速度忽快忽慢、行走装置打滑、摊铺速度快慢不均等同样会使沥青混凝土面层平整度难以维持。

2.5 碾压过程的影响

沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响，选择碾压机具、碾压温度、速度等都关系着路面面层的平整度，主要表现在：

（1）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）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；复压温度过低，则不易碾压密实和平整。

（3）压实速度选择。根据速度/频率的关系及铺筑层厚、材料种类、级配构成因素，振动压路机最佳碾压速度为6～8 km/h。

（4）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，形成龟裂和波浪。

3 沥青路面平整度的控制措施

3.1 严格控制基层平整度

基层平整度对沥青面层平整度的影响很大，基层如果标高不准，平整度不好，将使得油面摊铺厚度不等，碾压后表面就会出现不平整。因此基层施工时要严格控制基层标高和平整度，保持基层的路拱坡度与面层的路拱坡度一致。

3.2 控制接缝质量

接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下凹或凸起，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。接缝处理应做到黏结紧密、压实充分、连接平顺，施工中尽量采用平接缝。纵向接缝分为冷接和热接两种。梯队作业采用热接缝，施工时将已铺混合料部分留下20～30 cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，后摊铺部分完成立即骑缝碾压，以除缝迹。半幅施工不能采用热接缝时，采用人工顺直刨缝或切缝。铺另半幅前必须将边缘清扫干净，并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层上5～10 cm，摊铺后将混料人工清走。碾压时先在已压实路面行走，碾压新铺层10～15 cm，然后压实新铺部分，再伸过已压实路面10～15 cm，充分将接缝压实紧密。同时，横接缝应采用切除的处理方法，垂直于路中线切齐清除。清理干净后在端部涂粘层沥青接着摊铺。摊铺时调整好预留高度，接缝处摊铺层施工结束后再用3 m直尺检查平整度，并立即用人工处理。横向接缝的碾压先用双轮双振压路机进行横压，碾压时压路机位于已压实的混合料层上伸入新铺层的宽为15 cm，然后每压一遍向铺混合料移动15～20 cm，再改为纵向碾压。

3.3 提高混合料质量

沥青含量和矿料级配直接关系到沥青路面的内在质量，对路面平整度也有一定影响。沥青含量偏高，路面容易泛油、推移，产生“拥包”；沥青含量偏低，容易出现花骨料、集料之间粘结力差而且路面容易出现松散现象，甚至坑槽，影响行车安全和舒适；矿料级配偏粗或装卸方式不合理而出现集料离析，导致路表面粗糙，平整度指数下降。

3.4 提高施工工艺

3.4.1 严格控制摊铺作业

（1）控制摊铺机速度：摊铺机均匀行驶，行走速度和拌合站产量相匹配，以确保所摊铺路面的均匀不间断地摊铺。在摊铺过程中不准随意变换速度，尽量避免中途停顿。

（2）控制熨平板：及时更换底面磨损或变形严重的熨平板。在沥青摊铺时，熨平板底部必须清除干净。

（3）控制车辆：控制轮胎摊铺机车轮的气压和履带式摊铺机的履带松紧。运料车的载重量，保证摊铺机前有足够的运料车数，运料车应有专人负责指挥停放、倒车、卸料和离场。

3.4.2 控制碾压工艺

沥青混凝土面层施工中，碾压过程中，遵循“随铺随压、循环跟进”的原则。压路机碾压时将驱动轮面向摊铺机，从线路外侧向内侧顺接碾压。碾压路线及碾压方向不能突然改变，以防混合料产生推移。压路机起步、停车必须减速缓慢进行。在摊铺路段上不得随意停顿，不得在未碾压成型的路段上转向、调头或停车等候。初压（第一循环）温度控制存110℃，复压（第二循环）温度控制在80℃～100℃之间，终压（第三循环）温度不低于65℃。

4 结语

基层平整度对沥青面层平整度的影响很大，基层如果标高不准，平整度不好，将使得油面摊铺厚度不等，碾压后表面就会出现不平整。总之，沥青路面平整度的涉及面很广，影响因素很多，关系到路基土质（软基）的不均匀沉降、路基（填土）、基层及路面施工的全过程，情况复杂。有的是机械性能引起的，有的则是人为操作、安排失误造成，只有在充分研究分析后，才能对症下药抓好施工中的每一环节。沥青路面平整度是摊铺材料、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。本文仅就沥青路面上面层平整度的控制方法进行总结和探讨，为沥青路面施工过程平整度控制提供参考。

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