李锦辉/滁州市公路管理局直属分局
提高沥青混凝土路面平整度的技术措施分析
李锦辉/滁州市公路管理局直属分局
沥青混凝土结构层被越来越多的应用在高速公路和普通干线公路上。沥青路面的平整度是评定路面质量和使用性能的主要指标之一,公路等级越高,对路面平整度的要求也越高。平整度是路面行驶舒适性、经济性和安全性的最普通和最重要的标志。因此路面的平整度在公路建设中,也越来越受到各级部门乃至社会各界的普遍关注,已成为路面施工的焦点。
沥青混凝土路面的平整度,并不是由最后一道面层所完全确定的。如果路基、底基层、基层、分层面层平整度相差较大,各层铺出的松铺厚度也不等,碾压后各层表面就会出现不平整。即使自动找平装置可以消除一部分误差,但摊铺机的允许误差仍会导致最终路面平整度降低。
1.从路基平整度抓起。提高路基平整度的要求标准现大多采用提高路基成型时平地机刮刀自动找平能力,一般不用手动控制,而采用激光或声纳控制。刮刀上装有激光接收器或声纳锁定追踪器,可使路基平整度保持在较好水平。
2.严格控制底基层、基层标高和平整度,高程严格控制,宁低勿高,以保证面层厚度。要求底基层、基层摊铺用摊铺机进行作业,以保证平整度分层提高。
3.路基变形、桥、涵头沉降对路面平整度的影响。这些影响来源于路基、桥、涵施工时的质量控制效果不好。路基变形会使沥青混凝土面层变形、裂纹,甚至错台,这些是非路面平整度恢复可以弥补的,必须在路基、桥、涵施工时做好填料、压实等质量控制,及采取桥头搭板等技术措施来加以克服。
1.集料的规格和质量。集料中针、片状料含量及压碎值等质量必须达到设计要求。规格料的入斗初级配应符合要求,避免在拌和机自动级配时,中间粒径集中,使压实系数产生波动,影响路面平整度,特别是超大规格的石块进入摊铺后,由于填托作用,会引起局部松铺厚度变化,或摊铺面拉痕,碾压后出现凸棱,引起不平整。
2.沥青混凝土的拌和。刚开机时料温低,会产生压实不均匀现象,引起平整度降低或集料含水量大,出现料温不匀现象;料温低、拌和时间短出现花白料,影响摊铺质量;而料温过高则会造成沥青老化,影响沥青混凝土质量,路面会出现早期松散、损坏。这在生产控制环节中只要引起足够重视就可以克服。
3.拌和设备生产能力不足。拌和站的生产能力与摊铺设备不配套,造成摊铺机摊铺不连续等现象,这样,在接头处就会出现温度差,影响平整度。所以,在施工设备配置时,应使拌和、运输、摊铺、碾压设备配套和谐。
4.沥青混凝土的摊铺。大多拌和场都设有热储料仓,沥青混凝土经输料斗进入储料仓,再落入运输车,这些过程均产生一定离析。在摊铺中,许多摊铺机手习惯将一车料摊铺结束时将两翼翻起。这些行为都使离析后的沥青混凝土铺到面层,因粗细集料压实系数不同,从而影响平整度。正确方式是:正常拌和期间,汽车接料时前后移动;向摊铺机卸料时,料斗起升(卸料量)与摊铺机摊铺量和谐,拌和量、运输量、摊铺量和谐一致。摊铺机操作手不应经常翻起两翼。另外,除特殊场合外,尽量避免超宽幅全铺,即避免加宽螺旋输送器引起的沥青混凝土离析。
1.沥青混凝摊铺质量控制。摊铺过程应保持连续,否则停顿处就可能不够平整。供料跟不上往往造成摊铺中断,因此拌合能力应与摊铺能力相匹配,尽量做到摊铺过程不停机,如发生短暂断料时,摊铺机应停止振捣并接通熨平板加热器,保证摊铺温度符合要求。
摊铺机熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟。轮胎摊铺机车轮气压超限,摊铺机容易打滑,气压过低,机体会因受料质量变化而变化,使铺层出现波浪。履带式摊铺机履带的松紧超限将导致摊铺速度发生脉冲,使铺面形成搓板。
为了减少因张力不足或支承间距太大而产生挠度使面层出现波浪的现象,钢铰线应具有足够的拉力,支撑桩桩距要适中,防止钢铰线因自重松驰下垂,导致基层摊铺出现波浪,宜采用专用紧线器使基准钢丝具有足够的张力,且不管施工段落是否位于直线段上,建议采用每5m打桩的方式。
自卸车与摊铺机的配合是保证路面平整度的重要方面,应在摊铺机前10-20cm处停住并挂空档,由摊铺机推动自卸车同步前进。为保证匀速、不间断的连续摊铺,摊铺速度一般不超过3-4m/min,甚至可放慢到1-2m/min,以保证摊铺机匀速、连续工作,既能保证压实度又能提高平整度。
2.沥青混凝碾压质量控制。
(1)碾压温度。在实际施工中,要求在摊铺完毕后及时进行碾压。沥青混合料的最佳压实温度为120-140℃之间,SBS沥青混合料最佳压实温度为140-160℃。摊铺机后面的碾压作业段长度,由混合料的种类和压实温度来确定。摊铺后混合料温度是在不断变化的,特别是摊铺后4-15min内,温度损失可达1-5℃/min,因此必须掌握好有效压实时间,适时碾压。
有效压实时间的长短与混合料的冷却速度、压实厚度等因素有密切关系。影响冷却速度的因素有气温、湿度、风力和混合料下承层的温度。凡遇气温低、湿度大、风力大,以及下承层温度低等,都会使有效压实时间缩短,并增加碾压困难。当沥青层厚增大25%时,其有效压实时间将会增加近50%。对薄的沥青层碾压时,反而要比厚的沥青层压实困难些,这主要是因为薄的沥青层温度降低速度要比厚层快得多,从而使其有效压实时间大大缩短。
(2)压实速度与遍数。在施工中,保持适当的恒定碾压速度是非常必要的。一般速度控制在2-4km/h,轮胎压路机可适当提高,但不超过5km/h。速度过低,会使摊铺与压实工序间断,影响压实质量,从而可能需要增加压实遍数来提高压实度。
选择碾压速度的基本原则是:在保证沥青混合料碾压质量的前提下,最大限度的提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。
优良的平整度能保证车辆高速、舒适、安全地通行。由于初始路面平整度的好坏直接决定着平整度长期的保证状况,因此施工阶段的路面平整度保证就显得非常重要。要充分重视影响到沥青路面平整度的各个施工环节的施工质量,对其进行严格的施工质量控制,才能长期保证路面平整度。