瀝青路面不平整的成因及對策

2023-01-05 07:15:03 字數 4830 閱讀 7415

摘要:本文主要從瀝青路面施工方面分析了路面產生不平整的原因,並提出了應採取的相應對策。

隨著高等級公路的迅速發展,對於路面平整度要求越來越高,路面平整度的合格率既反映了行車舒適程度,又反映了施工隊伍的水平。

所謂路面平整是以幾何平面為基準,表現為路面縱向和橫向的凸凹程度,即實際路面表面對設計的幾何平面的偏離程度。優良的平整度不僅是車輛高速、舒適、安全地通行的重要保證,更對路面養護費用和使用壽命有明顯的影響。

經過對我單位所監理的幾個專案的瀝青路面工程所出現的不平整現象的綜合分析,我發現出現坑凹、接縫台階、波浪、碾壓車轍、橋涵與路面接茬不平、跳車等不平整現象的原因主要有: 路基不均勻沉降,造成已鋪築路面出現坑凹,基層不平整導致路面不平整,橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車,嚴重影響著路面整體平整度,以及攤鋪機械的選擇、路面的碾壓等路面施工時的不規範操作都會造成瀝青路面的不平整。由於瀝青路面平整度具有波浪形傳遞特性,瀝青路面的不平整度首先**於路基表面,然後層層向上傳遞,直到瀝青路面表層,因而可以這樣說,在瀝青路面表層上主要反映了路基、底基層、基層的不平整度。

有的施工單位認為「基層不平面層調,下層不平上層找」,這種觀點是錯誤的,因為若基層不平,即使面層攤鋪平整,壓實後也會因虛鋪厚度不同,而產生不平整。針對路基、基層、橋涵頭跳車可能引起的路面不平整,只要在路基、基層、橋涵臺揹回填時嚴格按規範施工,基本可以控制。本文筆者主要從路面施工方面**造成瀝青路面不平整的原因,以及應採取的防治措施。

一、路面攤鋪機械及工藝對平整度的影響

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具裝置,其本身的效能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構引數不穩定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。

(1)攤鋪機械效能好壞,決定著路面面層的平整度。我單位近幾年所監理的幾段路面工程,就是乙個很好的例子:宕昌過境段採用一台4.

5m的小型瀝青攤鋪機鋪築,路面接縫多,在鋪築時,幾乎是人工在攤鋪,路面的平整度較差;江武公路江小段採用8.0m的瀝青攤鋪機鋪築,路面的平整度有明顯提高;嘉玉段採用德國產abg423大型瀝青攤鋪機鋪築,路面的平整度有了大大的改善。

(2)攤鋪機基準線的控制,也影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預先設定的基準來控制,但施工單位往往不夠重視或由於高程的操平誤差,形成基準控制不好、基準線因張拉力不足或支承間距太大而產生撓度,使面層出現波浪;掛線高程測量不准,量線失誤或樁位移動,都會通過架設在鋼絲線上的儀表反映在相應的攤鋪路段上,造成路面高低起伏。

(3)攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現波浪、搓板。無論在施工中採用哪一種型號的攤鋪機,若攤鋪機操作手不熟練,導致攤鋪機曲線前進、運料車在倒料時撞擊攤鋪機、攤鋪機不連續行走或在行走過程中熨平板高低浮動等不規範作業,都會使路面形成波浪或搓板;攤鋪機的熨平板未充分預熱,造成混合料粘結和熨不平;運輸車與攤鋪機配合不好,卸料時混合料撒落在下層而未及時清除,導致履帶接地標高產生變化,影響了攤鋪層的橫坡及平整度。在攤鋪瀝青混合料過程中,隨意變更攤鋪機的攤鋪速度,也會導致面層出現粗糙不均勻,影響到攤鋪後的預壓密實度和平整度。

此外,當攤鋪機中途停頓時,因混合料溫度下降會引起區域性不平整,而且縱向調平系統在每次起動後,自動找平裝置仍需行駛3-8m後才能恢復正常,也易造成攤鋪厚度不勻。當運輸裝置不配套或司機技術較差時,會撞擊攤鋪機,使機身後移,形成台階。

二、面層攤鋪材料的質量對平整度的影響

瀝青路面的施工質量,也取決於主要材料的質量和瀝青混合料的配合比設計及瀝青混合料的拌和。

1、瀝青混合料的配合比不合理。油石比偏大,已鋪築的路面會產生壅包和泛油;油石比偏小,路面會出現鬆散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害。

2、瀝青混合料的拌合不均勻。當拌和裝置出現意外情況,剛開爐或料溫低,含水量大時,會出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問題時,會造成骨料級配發生較大變化;由於料溫偏低,有時也會出現花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混合料攤鋪質量;拌和能力過小,出現停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現溫度差,形成乙個個坎。

三、碾壓對平整度的影響

瀝青面層鋪築後的碾壓對平整度有著重要影響,碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關係著路面面層的平整度,主要表現在:

1、壓路機型號的選擇。如果採用低頻率、高振幅的壓路機時,會產生「跳動」夯擊現象而破壞路面平整度。壓路機初壓噸位過重也會使剛攤鋪好的路面產生推擠變形。

2、碾壓溫度的控制。初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前後推移大,不穩定;復壓溫度過高會引起膠輪壓路機粘結瀝青細料,小碎片飛濺,影響表面級配;溫度過低,導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實度不均勻,且易形成區域性鬆散和發裂,影響路面平整度。

3、碾壓速度的調整。壓路機碾壓速度過快或不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉向等都會引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機會出現壓陷槽。

4、碾壓路線的行走。碾壓行進路線不當,不注意錯輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會引起路面不平。相鄰輪跡不重疊,容易造成漏壓或推擁。

5、碾壓次數的確定。碾壓遍數不夠,壓實不足,通車後形成車轍;碾壓遍數太多,由於短時間集中重複碾壓,會造成已成型路面的推移,形成裂縫和波浪。

6、驅動輪和轉向輪的前後問題。如果是從動輪在前,由於從動輪本身無驅動力,靠後輪推動,因而前進時混合料易產生推移,倒退時在輪前又易留下波浪。

四、提高路面平整度的措施

1、瀝青路面攤鋪機械及工藝控制

(1)攤鋪機基準線的控制,攤鋪機在進行自動找平時,需要有乙個準確的基準面(線)。一般當以控制高度為主時,以走鋼絲為宜;當以控制厚度為主時,則採取浮動基準樑法。一般是底面層用走鋼絲,中面層和表面層用浮動基準樑法。

基準鋼絲繩(走鋼絲)法,是在路面兩側安裝基準鋼絲繩,但注意:支援鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大,一般為5-10m;用兩台精密水準儀測量控制鋼筋的高程,鋼筋宜較設計高程高1-2mm,並保證鋼筋的高程在鋪築過程中始終準確;一般使用φ2mm-φ3mm的高強度鋼絞線,用緊線器拉緊安放在支柱的調整橫桿上,每兩根鋼支柱間鋼絲繩的撓度不大於2mm,張緊鋼絲繩的拉力一般在800n左右;基準線應盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值;為保證連續作業,每側鋼絲繩至少應具備有三根200-250m長的鋼絞線,在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已經架設完成。

浮動基準樑法,浮動基準梁用於保持攤鋪機前後高差相同,保證攤鋪厚度和提高表面平整度,在構造物上另加掛鋼絲繩配合進行控制(因構造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同),方法是:浮動基準梁的前部由長2-3m的2-4個輪架組成,每個輪架有3-4對小輪,行走在攤鋪機前面下承層。浮動基準梁的後部是約0.

5m×10m的滑板(俗稱滑靴),在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準誤差和自動找平裝置的誤差,需在進行自動找平裝置的安裝和調整時注意:橫坡感測器安裝誤差應小於±0.

1%;浮動基準梁的滑動基面應與攤鋪基面平行,使橫坡值相同;隨時檢查液壓系統的工作壓力,使其處於正常狀態;隨時檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設計值。

(2)攤鋪機的攤鋪速度控制,攤鋪機應該勻速,不停頓地連續攤鋪,嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變,就要調節厚度調節器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,但人工調節是憑經驗調節,在速度變化處會引起攤鋪後預壓密實度的變化,從而導致最終壓實厚度的差異,影響路面平整度。

在攤鋪過程中,應盡量避免停機,應將每天必須停機中斷攤鋪點放在構造物一端預定做收縮縫的位置。在中途萬一出現停機,應將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100℃以上時,停頓時間不要超過10min.停頓時間超過30min或混合料溫度低於100℃時,要按照處理冷接縫的方法重新接縫。

(3)攤鋪機操作控制措施,應選用熟練的攤鋪機操作手,並進行上崗前培訓;在攤鋪過程中,運料車應在攤鋪機10-30m處停住,並掛空檔,依靠攤鋪機推動緩慢前進,並應有專人指揮卸料車進行卸料;確保攤鋪機供料系統的工作具有連續性,即保證腳輪(輸送輪)內的料位高度穩定、均勻、連續,料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時間短,僅受料斗內的混合料已經冷硬,則應先將受料斗內已冷硬的混合料鏟乾淨,然後重新餵料;派專人負責及時清掃灑落的粒料;攤鋪前,熨平板必須清理乾淨,調整好熨平板的高度和橫坡後,預熱熨平板。熨平板的預熱溫度應接近瀝青混合料的溫度,一般可加熱到85℃-90℃。

2、面層攤鋪材料的質量控制混合料中的瀝青與礦粉過量會減小其承載能力,易使攤鋪厚度過薄。溫度過高,也會出現類似的情況,溫度過低,混合料變硬,會使攤鋪厚度變厚,在鋪築中遇到此種情況,可根據混合料性質的變化及時改變熨平板的工作迎角予以消除,但調整無一定的規律。這樣反反覆覆,會形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。

所以加強拌和現場管理,減少車輛不必要的待機時間,控制好混合料「出場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度」四個溫度,可大大減少此種缺陷的產生。

3、碾壓質量控制瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個階段進行,即初壓、復壓和終壓。

(1)初壓,第一階段初壓習慣上常稱作穩壓階段。由於瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經初步夯擊壓實,而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右),因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩定壓實效果。通常用6-8t的雙輪振動壓路機以2km/h左右的速度進行碾壓2-3遍。

碾壓機驅動輪在前靜壓勻速前進,後退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎(四個等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓,後退時沿前進碾壓時的輪跡行駛並振動碾壓。

(2)復壓,第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規定的壓實度,因此,復壓應該在較高溫度下並緊跟在初壓後面進行。復壓期間的溫度不應低於100℃-110℃,通常用雙輪振動壓路機(用振動壓實)或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的輪胎壓路機同時先後進行碾壓,也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機與振動壓路機和輪胎壓路機一起進行碾壓。

碾壓遍數參照鋪築試驗段時所得的碾壓遍數確定,通常不少於8遍,碾壓方式與初壓相同。

(3)終壓,第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最後一步。由於終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機並應緊接在復壓後進行。

終壓結束時的溫度不應低於瀝青面層施工規範中規定的70℃,應盡可能在較高溫度下結束終壓。

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