浅议农村公路沥青路面平整度控制

2013-04-29 00:44丁籽荣
中华建设科技 2013年8期
关键词:浅议平整度沥青路面

【摘要】本文结合一般农村公路建设管理的实际,通过沥青路面施工的实践经验,从路基、基层施工、沥青混合料摊铺过程等方面分析了对沥青面层平整度的影响,并提出了改善和提高沥青路面平整度的控制措施。

【关键词】浅议;沥青路面;平整度;控制

沥青路面平整度是路面质量控制指标之一,是车辆高速行驶时是否安全和舒适的重要影响因素。随着经济的快速发展,人民群众对行车舒适和安全的要求也越来越高。近几年,在农村公路的建设中,虽然加大了对路面平整度的控制,但依然存在平整度差的问题,影响了行车舒适和行车的安全。况且施工完成后,路面平整度很难再得到弥补和改善,必须要在施工过程中加以控制。现就影响沥青路面不平整的因素进行分析,并从施工控制方面进行初探。

1. 影响沥青路面平整度的主要因素

1.1 路基不均匀沉降引起的路面不平整。

(1)路基填料控制不好,不同程度的出现了路基不均匀沉降。

(2)半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。

1.2 基层不平整对路面平整度的影响。 在施工中,由于基层施工平整度差,使得油面松铺厚度不等,当沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青面层摊铺面摊平了,但压实后仍出现不平,这些说明基层不平整对路面平整度有着严重的影响。

1.3 沥青面层混合料的质量对平整度影响。主要有以下几方面的因素:

(1)沥青混合料中集料的规格和质量。由于沥青路面材料消耗量大,往往需要从多个料场采购石料,特别是农村公路中沥青混凝土面层的施工没有固定的料场,采石场大部分为个人开采,生产条件较差,材料规格控制不严,引起集料级配变化较大,使压实系数产生波动,影响路面平整度;还偶尔有振动筛破裂,集料中混有部分超规格大粒径的碎石,摊铺时局部松铺厚度发生变化或引起摊铺面的拉痕,碾压后引起纵横向局部不规则的小波浪,影响路面平整度。

(2)热拌沥青混合料离析的影响。一般沥青拌和机均带有储料仓,混合料通过运料斗进入储料仓再放入运输车辆,均产生一定程度的粗细料离析,离析后由于粗细料的压实系数不同,使得压路机在压实过程中有明显的摇晃,引起压实效果不同而影响到平整度。

1.4 沥青机械摊铺工艺对平整度的影响。

(1)摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的误差,形成基准控制不好,基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生挠度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。

(2)摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,也会影响摊铺层的平整度。

1.5 碾压对平整度的影响。

(1)压路机型号的选择。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。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)碾压速度的控制。压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、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。

2. 提高路面平整度的控制措施

2.1 路堤填筑前原地面处理。填筑路堤时应首先进行原地面处理。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表层土清除换填,厚度视具体情况而定,并予以分层压实。路堤通过耕地时,路堤填筑施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土。

2.2 路堤填料的选择。采用不同土质填筑路堤时,采取以下措施:

(1)层次应尽量减少,相同土质的每一结构层总厚度不小于0.5M,不得混杂乱填,以免形成滑动面。

(2)透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出。

(3)合理安排不同土质的层位,采用不因潮湿及冰融引起体积变化的优良土填在上层,强度较小的填在下层。

(4)在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部。

2.3 填土路基压实。 路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》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、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍。

2.4 特殊地基处理。

(1)对于路基高度较低,软土层或淤泥层比较薄的地段,采用砂垫层、置换填土、抛石挤淤的方法处理,以增强路基。

(2)对于排水地基,根据实地情况,采用砂垫层法、砂桩、置换填土来处理。

(3)对于软土路堤的处理,采用垫隔覆盖土工布、土工格栅等办法。

2.5 路面基层施工控制。

(1)水泥稳定混合料采用集中厂拌,摊铺机铺筑。严格控制好混合料配合比,基层混合料集料最大粒径不宜过大,因为集料粒径越大,混合料越容易产生离析,且对摊铺设备的磨损也大,不利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。

(2)对设计厚度超过30 cm的,应分两层摊铺,精确测设标高基准线,严格控制摊铺厚度和宽度,摊铺宽度控制在6 m~8 m平整度效果最佳。

(3)严格控制水泥剂量和含水量,避免造成基层强度不足,出现不利碾压的情况。

(4)控制水泥稳定类混合料的作业长度,综合考虑水泥的终凝时间、延迟时间对施工质量的影响,以及施工机械的效率及气候条件等因素,保证碾压质量,并尽可能减少接缝。

(5)精心处理接缝和与桥头搭板衔接的部位,保证该处的施工质量和平整度的要求。

(6)用水准仪和3 m直尺跟踪检测摊铺碾压后的标高及平整度,发现问题及时处理。

(7)加强养生,养生期不少于7天。当分层施工时,下层压实后可立即铺筑上层,不需要专门的养生期;在铺筑上层之前,应始终保持下层表面湿润。在养生期内,禁止重车通行,并控制施工车辆的行驶速度,避免损坏基层,影响其质量及平整度。

2.6 沥青路面机械摊铺工艺及控制。

2.6.1 摊铺机基准线的控制。摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线)。

(1)下面介绍二种确立基准面(线)的方法以做参考。当以控制厚度为主时,采用走钢丝法;当控制平整度为主时,则采取浮动基准梁法。一般农村公路大多选择走钢丝法。

(2)走钢丝法,是在路面两侧安装基准钢丝绳,但注意支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为5~10M;用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高1~2MM,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确;一般使用2MM~3MM的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆上,每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于2MM,张紧钢丝绳的拉力一般在800N左右;基准线应尽量靠近熨平板,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至少应具备有三根200~250M长的钢绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。此法操作较简单。

(3)浮动基准梁法,浮动基准梁用于保持摊铺机前后高差相同,以达到提高表面平整度的效果。方法是:浮动基准梁的前部由长2~3M的2~4个轮架组成,每个轮架有3~44对小轮,行走在摊铺机前面下承层。浮动基准梁的后部是约0.5MX10M的滑板(俗称滑靴),在摊铺层顶面滑移,为了减少基准误差和自动找平装置的误差,需在进行自动找平装置的安装和调整时注意:横坡传感器安装误差应小于+0.1%;浮动基准梁的滑动基面应与摊铺基面平行上横坡值相同;随时检查液压系统的工作压力,使其处于正常状态;随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计值。此法操作技术要求较高。

2.6.2 摊铺机的摊铺进度控制。摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点尽量放在构造物一端做伸缩缝的位置。

2.6.3 摊铺机操作控制措施。选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10~30M处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证输送轮内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。

2.7 碾压质量控制。

(1)初压。习惯上常称作稳压阶段。由于刚摊铺成的混合料温度较高(常在140度左右),通常用6~8T的双轮振动压路机以2KM/H左右速度进行碾压2~3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。

(2)复压。是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于100~110度,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机或16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,碾压方式与初压相同。

(3)终压。是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的轮迹,终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的70℃,应尽可能在较高温度下结束终压。

(4)为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮——轮胎压路机,复压使用振动压路机或轮胎压路机;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。

2.8 采用新工艺、新设备来提高路面铺筑质量。沥青路面施工中,表面层尽量采用浮动基准梁,可消除局部不平整,明显提高摊铺精度,从而提高了路面平整度。一旦出现少量的局部路面不平整,可采用铣刨机或磨光机对局部不平整或缺陷部位进行处理,提高路面平整度。

3. 结语

本文分析了农村公路影响沥青路面平整度的主要原因,以及采取的控制措施。总之,路面平整度是施工企业机械能力、人员素质、管理水平的综合体现。路面平整度要达到行车舒适这一要求,只有树立质量意识,从路基施工阶段就开始控制,才能提高工程质量、确保路面顺畅舒适,从而更好地服务于经济建设。

参考文献

[1] 中华人民共和国行业标准.《公路工程技术标准JTG B01-2003》.北京:人民交通出版社,2004.

[2] 中华人民共和国行业标准.《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》.北京:人民交通出版社,2007.

[3] 中华人民共和国行业标准.《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》.北京:人民交通出版社,2005.

[4] 《路面工程》.北京:人民交通出版社,1989.

[文章编号]1619-2737(2013)08-03-649

[作者简介] 丁籽荣(1973-),男,籍贯:宁夏青铜峡市人,学历:大学本科,职称:工程师,从事路桥工程管理与研究。

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