公路瀝青路面平整度的探討
時間:2022-02-08 09:18:00
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瀝青路面平整度的探討
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【摘要】:路面平整度是衡量道路使用品質的一個重要指標,其影響因素多出現在施工階段,施工質量的好壞直接關系到路面的平整與否。國家正進一步加大公路的建設力度,在投資有限的情況下,對控制和提高公路路面平整度的探討有很重要的現實意義。本文針對影響平整度的諸多因素,提出了對施工中各個環節的控制措施。
一前言
隨著我國經濟的飛速發展,公路交通流量猛增,我國公路里程也不斷增加。公路主體等級正由低向高逐漸的過渡。由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工周期短、養護維修簡便等特點,因而被越來越多地應用到高等級公路中。同時對路面的質量也提出了更高的要求,除需具備堅實、平順、穩定、防水、耐久等基本要求外,還必須具有高標準的平整度和抗滑性能等。路面平整度是高等級公路路面兩個主要使用性能之一,是車輛高速行使時是否安全和舒適的重要影響因素。瀝青面層的平整度是路基平整度及各結構層平整度的綜合反映,施工完成后,路面平整度很難再得到彌補和改善。平整度好壞直接影響到路面的使用壽命、養護費用及車輛維修費用。一個較不平的縱向表面會引起較大的車輪動力,將加速路面的破壞。因此,不但要求路面的初始平整度要好,而且要求這良好平整度能保持較長的時間,即路面平整度變化緩慢。路面的不平整度分縱向和橫向,縱向主要表現為坑槽、波浪,橫向主要表現為車轍和隆起。盡管目前瀝青路面施工機械化程度高,施工工藝和質量要求嚴格,但有些瀝青路面在開放交通1~2年或3~5年后,路面的平整度都有明顯下降,影響行車安全、車速及舒適性。認真分析探討影響瀝青路面平整度的因素,提出、改善和提高平整度的技術措施非常必要。本文就瀝青路面的平整度著重從施工控制方面進行探討。
二影響平整度的主要因素
影響瀝青路面平整度的因素較多,歸納起來主要有兩大方面:
(1)外在因素:主要有環境、地質、交通量、車速等。
(2)內在因素:主要有設計、施工兩大因素。設計因素包括結構層及層數、各層厚度、瀝青混合料配合比等。施工因素涉及路基、路面不均勻沉陷;半剛性基層質量不好、局部不成整體;基層頂面平整度不好;不同結構的連接;材料不均勻;施工機械及施工工藝的缺陷等。
從上面可以看出,施工因素對瀝青路面平整度的影響最大。
2.1路基不均勻沉降,造成已鋪筑路面出現坑凹
路基是路面的基礎,路基不均勻沉陷,必然會引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:
⑴路基填料控制不好,路面形成高低不平,出現路基不均勻沉降。
⑵半挖半填路基的接合部處理不當、路基的壓實度不足,半挖半填路基較多,當路面完成后,出現了沉陷、沉陷和裂縫,是由于路基填料的含水量大,施工單位力量不夠,未能按規范要求挖臺階施工,造成路基于填料接縫接合部產生裂縫和沉降,路基壓實機具不足,使路基土壤的密實度偏低,土體透水性增強,造成水分集聚和侵蝕路基,使路基土軟化而產生不均勻沉降。
⑶特殊地基路段、路基防護排水不完善,由于對原地基勘探不詳,有部分路基修筑在軟土地段,因軟土的壓縮性大,在自重的作用下產生沉降,部分路段是由于路基的防護、排水系統不完善,造成濕陷性黃土的不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。
2.2基層不平整對路面平整度的影響
在施工中,基層做的不平,無論怎樣使面層攤鋪平整,但壓實后也因松鋪厚度不同,路面產生不平整;由于基層頂面的平整度允許偏差為10mm,當瀝青混凝土攤鋪機作業時,盡管瀝青混合料表面是攤平了,但因多出松鋪厚度,壓實后仍出現低洼,這些說明基層不平整對路面平整度的有著嚴重的影響。
二灰碎石半剛性基層的施工,過去習慣采用平地機作業,它的缺點是高程、厚度難以控制,且反復找平表面容易離析,同時混合料浪費也多。按新規范標準,混合料集中廠拌、進口攤鋪機鋪筑,它能保證所鋪混合料均勻、表面平整,高程、縱橫坡、厚度等指標能滿足設計要求。
對設計厚度超過30cm者可分二層鋪筑,攤鋪寬度控制在6~8m時平整度效果較好。
2.3面層攤鋪材料的質量對平整度影響
瀝青路面的施工質量,也取決于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。
⑴瀝青混合料的配合比不合理,有:油石比較大,已鋪筑的路面會產生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;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。
⑵瀝青混合料的拌合不均勻,有:當拌和設備出現意外情況,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,造成骨料級配發生較大變化;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,不能保證瀝青混凝土攤鋪質量;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,形成一個個坎;當運輸設備不配套或司機技術較差時,會撞擊攤鋪機,使機身后移,形成臺階。
2.4路面攤鋪機械及工藝對平整度的影響很大
攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構參數不穩定、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。
⑴攤鋪機械性能好壞,決定著路面面層的平整度。
⑵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于高程的操平誤差,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繞度,使面層出現波浪;掛線高程測量不準,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。
⑶攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現波浪、搓板。無論在施工中采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范作業,都會使路面形成波動或搓板;攤鋪機的熨平板未充分預熱,造成混合料粘結和熨不平;運輸車因與攤鋪機配合不好,卸料時,撒落在下層的混合料未及時清除,影響了履帶的接地標高,連帶了攤鋪層的橫坡及平整度。
2.5碾壓對平整度的影響
瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響,選擇碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關系著路面面層的平整度,主要表現在:
⑴壓路機型號的選擇上,如果采用低頻率、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。
⑵碾壓溫度的控制上,初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,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,則不易碾壓密實和平整。
⑶碾壓速度的調整上,壓路機碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉向、在已碾壓成型的路面上停置而不關閉振動裝置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。
⑷碾壓路線的行走上,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。
⑸碾壓次數的確定上,碾壓遍數不夠,即壓實不足,通車后形成車轍;碾壓遍數太多,由于短時間集中重復碾壓,會造成已成型路面的推移,形成龜裂和波浪。
⑹驅動輪和轉向輪的前后問題上,如果是從動輪在前,由于從動輪本身無驅動力,靠后輪推動,因而混合料產生推移,倒退時在輪前留下波浪。
2.6瀝青拌和站的生產能力與攤鋪機的攤鋪能力
實踐證明,當瀝青拌和站的生產能力與攤鋪機的攤鋪能力相匹配時,攤鋪機能連續、均勻、不間斷作業,此時路面平整度就好。但在低溫季節施工,如供料不及時,攤鋪機待料時間過長,雖然ABG型攤鋪機裝有防爬鎖,但因混合料溫度下降會引起局部不平整,而且自動找平系統在每次啟動后,需行駛3~8m后才能恢復正常,因此切忌攤鋪機經常停機。只有加強拌和站管理,保證連續供料,運用中途不停機加油,操作手輪換休息等辦法,做到每天早晨開機,晚上收工關機,中途力爭不停機,以確保路面攤鋪作業連續不間斷。
2.7攤鋪作業速度的影響
瀝青路面施工技術規范要求:“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。在施工過程中我們感到這是提高路面平整度的一個關鍵環節。攤鋪速度過快,易造成攤鋪層表面的粗顆粒在熨平板下沿攤鋪方向滑動,使表面粗顆粒后方出現小坑小空洞,從而影響面層平整度和預壓密實度;但亦不能太慢,否則會影響生產效率。攤鋪速度經實踐比較后認為:上面層應控制在2~3.5m/min,中、下面層2~4m/min為好。
攤鋪過程中一般不宜隨便改變速度,因為速度變化必然導致攤鋪層面預壓密實度起變化,從而最終壓實度有差異,影響路面平整度。
2.8運料車輛與攤鋪機的配合
攤鋪作業時,常因運料車輛操作不熟練而與攤鋪機配合不協調,使混合料灑落在攤鋪機行走履帶前,如不及時清除會使攤鋪機左右晃動,造成自動調平系統工作仰角發生變化,影響路面平整度。因此,必須專人負責指揮倒車,嚴禁運料車撞擊攤鋪機。
2.9施工縫的處理
瀝青路面施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響,往往連續攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個點數據較差。接縫包括縱向接縫和橫向接縫(工作縫)兩種,接縫處理不好常容易產生的缺陷是接縫處下凹或凸起,以及由于接縫壓實度不夠和結合強度不足而產生裂紋甚至松散。因此,接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關鍵是要舍得切除接頭,用3m直尺檢查端部平整度,以攤鋪層面直尺脫離點為界限,以切割機切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法,適當結合人工找平,可消除接縫處的不平整,使前后兩路段平順銜接。
2.10現場人工修補
施工過程中,不論何種原因,只要是混合料中混雜有少量的枯料、花料,攤鋪到路面后就必須徹底挖除,換上合格的混合料。人工填平混合料不可能達到攤鋪機鋪筑的水平,必然會影響路面平整度。
2.11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
橋梁、涵洞兩端的路基病害,是一個比較普遍的現象,也是最常見的公路病害之一,主要表現在:
⑴橋梁、涵洞的臺背填土,由于壓實機械的作業面狹小而是壓實不到位,通車后,引起路基的壓縮沉降。
⑵臺背填料與臺身的剛度差別大,造成沉降不均勻。
⑶在橋梁、涵洞與路基結合處,常會產生細小縮裂縫,雨水滲入后,使路基產生病害,導致該處路基發生沉陷。
⑷橋梁伸縮縫在選型和施工時考慮不周和處理不當,產生跳車現象。
三瀝青路面的施工工藝
3.1灑布法瀝青路面面層施工
用灑布法施工的瀝青路面面層有瀝青表面處治和瀝青貫入式兩種,瀝青表面處治是用瀝青和細料礦料分層鋪筑成厚度不超過3cm的薄層路面面層,通常采用層鋪法施工,按照灑布瀝青及鋪撒礦料的層次的多少,可分為單層式、雙層式和三層式三種,單層式和雙層式為三層式的一部分。
三層式表面處治的施工工藝為:
清理基層,在表面處治施工前,應將路面基層清掃干凈,使基層的礦料大部分外露,并保持干燥;若基層整體強度不足時,則應先予以補強。
灑透層(或粘層)瀝青,灑布第一層瀝青。瀝青要灑布均勻,當發現灑布瀝青后有空白、缺邊時,應立即用人工補灑,有積聚時應立即刮除。施工時應采用瀝青灑布車噴灑瀝青,其灑布長度應與礦料撒布能力相協調。瀝青灑布溫度應根據施工氣溫以及瀝青標號確定,一般情況下,石油瀝青宜為130℃~170℃,煤瀝青宜為80℃~120℃,乳化瀝青宜在常溫下散布。
鋪撒第一層礦料:灑布主層瀝青后,應立即用礦料撒布機或入工撒布第一層礦料。礦料要撒布均勻,達到全面覆蓋一層、厚度一致、礦料不重疊、不露瀝青,當局部有缺料或過多處,應適當找補或掃除。
碾壓:撒布一段礦料后,用60~80kN雙輪壓路機碾壓。碾壓時,應從一側路緣壓向路中,宜碾壓3~4遍,其速度開始不宜超過2km/h,以后可適當增加。
灑第二層瀝青,撒布第二層礦料,碾壓,再灑第三層瀝青,撒布第三層礦料,碾壓。
初期養護:瀝青表面處治后,應進行初期養護。當發現有泛油時,應在泛油部位補撒與最后一層礦料規格相同的嵌縫料并均勻;當有過多的浮動礦料,應掃出路外;當有其它損壞現象時,應及時修補。
瀝青貫入式路面屬多孔結構,為防止路表水侵入和增強路面的水穩定性,其面層的最上層應撒布封層料或加鋪拌和層,而當瀝青貫入層作為聯結層時,可不撒布表面封層料。瀝青貫入式路面適用于二級及二級以下的公路,其厚度宜為4~8cm,但乳化瀝青貫入式路面厚度不宜超過5cm,當貫入層上部加鋪拌和層的瀝青混合料面層時,總厚度宜為6~10cm,其中拌合層的厚度宜為2~4cm。
瀝青貫入式路面的施工工藝流程為:清掃基層→灑透層或粘層瀝青(乳化瀝青貫入式或瀝青貫入式厚度小于5cm)→撒主層礦料→碾壓→灑布第一遍瀝青→撒布第一遍嵌縫料→碾壓→灑布第二遍瀝青→撒第二遍嵌縫料→碾壓→灑布第三遍瀝青→撒封層料→碾壓→初期養護。
3.2熱拌瀝青混合料路面施工
熱拌瀝青混合料路面施工可分為瀝青混合料的拌制與運輸和現場鋪筑兩階段。
在拌制瀝青混合料之前,應根據確定的配合比進行試樣,試拌時對所用的各種礦料及瀝青應嚴格計量,對試樣的瀝青混合料進行試驗以后,即可選定施工配合比。
鋪筑施工工藝:
基層準備和放樣:鋪筑瀝青混合料前,應檢查確認下層的質量,當下層質量不符合要求,或未按規定灑布透層、粘層瀝青或鋪熱下封層時,不得鋪筑瀝青面層。為了控制混合料的攤鋪厚度,在準備好基層之后,應進行測量放樣,即沿路面中心線和四分之一路面寬度處設置樣樁,標出混合料松鋪厚度。當采用自動調平攤鋪機時,應放出引導攤鋪機運行走向和標高的控制基準線。
攤鋪:熱拌瀝青混合料應采用機械攤鋪,對高速公路和一級公路宜采用兩臺以上攤鋪機聯合攤鋪,以減少縱向次冷按縫,相鄰兩臺攤鋪機縱向相距10~30m,橫向應有5~cm寬度攤鋪重疊。瀝青混合料攤鋪機攤鋪過程是由自卸汽車將混合料卸在料斗內,經傳送器將混合料往后傳到螺旋攤鋪器,隨著攤鋪機前進,螺旋攤鋪器即在攤鋪帶寬度上均勻地攤鋪混合料,隨后搗實,并由攤平板整平。
碾壓:壓實后的瀝青混合料應符合平整度和壓實度的要法語,因此,瀝青混合料每層的碾壓成型厚度不應大于10cm,否則應分層攤鋪和壓實,其碾壓過程分為初壓、復壓和終壓三個階段。初壓是在混合料攤鋪后較高溫度下進行,宜采用60~80kN雙輪壓路機慢速度均勻碾壓2遍,碾壓溫度應符合施工溫度的要求,初壓后應檢查平整度、路拱必要時應予以適當調整;復壓是在初壓后,采用重型輪式壓路式或振動壓路機碾壓4~6遍,要達到要求的壓實度,并無顯著輪跡,因此,復壓是達到規定密實度的主要階段;終壓緊接著復壓進行,終壓選擇60~80kN的雙輪壓路機碾壓不少于2遍,并應消除在碾壓過程中產生的輪跡和確保路表面的良好平整度。
接縫施工,瀝青路面的各種施工,包括縱縫、橫縫和新舊路的接縫等處,往往由于壓實不足,容易產生臺階、裂縫、松散等質量事故,影響路面的平整度和耐久性。接縫的內容、要求和注意事項如下:
攤鋪時采用梯隊作業的縱過采用熱接縫。施工時應將先鋪的已鋪混合料留下l0~2Ocm寬度暫時時不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面。縱縫應在后鋪部分攤鋪后立即進行碾壓,壓路機應大部分壓在已先鋪碾壓好的路面上,僅有10~15cm的寬度壓在新鋪的車道上,然后逐漸移動跨縫碾壓以消除縫跡。
半幅施工或與舊瀝青路面連接的縱縫,不能采用熱接縫時,宜加設擋板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈,并刷粘層瀝青。攤鋪時應重疊在已鋪層上5~10cm,攤鋪后用入工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走。碾壓時先在已壓實的路面上行駛,碾壓新鋪層10~15cm,然后再逐漸移動跨過縱縫,將縱縫碾壓緊密。上下層的縱縫應錯開15cm以上。表層的縱縫應順直,且位于車道的畫線位置。
橫縫應與路中線垂直。相鄰兩幅及上下層的橫縫應錯位lm以上。對高速公路和一級公路、中面層、下面層的橫向接縫可斜接,但在上面層應做成垂直的平頭縫,即平接。其它等級公路的各層均可斜按。鋪筑接縫時,可在已壓實的部分上面鋪設一些熱混合料使之預熱軟化,以加強新舊混合料的粘結。但在開始碾壓前應將預熱用的混合料鏟除。
斜接縫的搭接長度與厚度有關,宜為0.4~0.8m。搭接處應清掃干凈并灑粘層瀝青,斜接縫應充分壓實并搭接平整。
平接縫應做到緊密粘結,充分壓實,連接平順。接縫處應清掃干凈,切齊,邊緣涂粘層瀝青,并在其壓實后用熱烙鐵燙平,再在縫口涂粘層瀝青,撒石粉封口,以防滲水。
四提高路面平整度的控制措施
施工中質量的控制和檢查是保證質量很重要的一環,對施工質量的好壞影響極大。如瀝青和礦料用量是否符合要求?瀝青澆灑溫度是否合格?碾壓是否穩定、密實?有無破損情況?瀝青混合料拌和、攤鋪和碾壓的溫度以及質量是否符合要求等,這些施工過程中的質量具體要求都應按有關施工技術規范的規定,在施工中堅決貫徹執行。瀝青路面施工,對拌和、攤鋪設備應在招標階段就對設備的效率和性能作為合同條件作出明確要求,使攤鋪和拌和設備相匹配。瀝青路面的攤鋪和壓實施工應重點解決好路面平整度和壓實度的關系,不宜片面追求過高的平整度指標,更不能靠犧牲壓實度,換取平整度的提高,對壓實度應作為重點指標檢測。
4.1提高基層施工質量
(1)瀝青路面的平整度受其下基層平整度的影響較大,而基層的平整度又受底基層平整度的影響。因此,要達到優良平整度必須從路基平整度開始,控制好路基高程、壓實度、平整度,逐層向上都要嚴格按照規范施工。
施工前應對基層或舊路面的強度、密實度、寬度、平整度、拱度等進行檢查,其標準應符合下表之規定。
基層質量標準和檢查方法
檢查項目允許偏差檢查頻率檢查方法
范圍點數
厚度±10%1000m2路中及路兩側各一處用尺量
寬度不小于設計規定100m3用尺量
平整度不大于10mm100m103m直尺
橫坡度±0.5%100m3水準儀
密實度根據不同基層類型要求1000m21環刀法或灌砂法
強度(彎沉值)不低于設計規定100m3彎沉儀
外觀要求平整密實無坑洞,不松散,無顯著起伏,無粗細材料集中現象。
基層或舊路面若有坎坷不平、松散、凹坑和軟弱之處,應在面層鋪筑之前整修完畢。
(2)提高基層的平整度,施工中應注意:
①水泥穩定類混合料采用集中廠拌,攤鋪機鋪筑。嚴格控制好混合料配合比,基層混合料集料最大粒徑不宜過大,因為集料粒徑越大,混合料越容易產生離析,且對攪拌、攤鋪設備的磨損也大,不利于攤鋪機作業和基層頂面平整度的提高。②對設計厚度超過30cm的,應分兩層攤鋪,精確測設標高基準線,嚴格控制攤鋪厚度,攤鋪寬度控制在6~8m平整度效果最佳。③嚴格控制水泥劑量和含水量,避免造成基層強度不足出現不利碾壓的情況。④控制水泥穩定類混合料的作業長度,綜合考慮水泥的終凝時間、延遲時間對施工質量的影響,施工機械的效率及氣候條件等因素,保證碾壓質量,并盡可能減少接縫。⑤精心處理接縫和與橋頭搭板銜接的部位,保證該處的施工質量和平整度的要求。⑥用水準儀和3m直尺跟蹤檢測攤鋪及碾壓后的標高及平整度,發現問題,及時處理、解決。⑦加強養生,養生期不少于7d。當分層施工時,下層壓實后,可立即鋪筑上層,不需要專門的養生期;在鋪筑上層之前,應始終保持下層表面濕潤。在養生期內,禁止重車通行,并控制施工車輛的行駛速度,避免損壞基層,影響其質量及平整度。
4.2提高瀝青面層的施工質量
4.2.1重視原材料質量控制,嚴把工程質量源頭關
原材料質量控制是公路工程質量控制的源頭,也是一個難點。從路面早期損壞的調查發現,許多問題與原材料的質量和級配組成有關。以典型的半剛性瀝青路面常見的基層損壞為例,現場鉆取巖芯試驗結果表明,鉆件松散和強度不符合規范要求的,主要是材料級配差,含泥量大。反之,凡是鉆件強度合格的,級配也較好。在同一路段甚至同一車道相鄰位置鉆取試件,材料的級配就可能出現很大偏差。常見的瀝青路面泛油和車轍等病害,通過抽提試驗發現,大都與瀝青混合料的級配和用油量不符合配合比有關。
瀝青材料質量的檢查:瀝青材料質量是影響瀝青路面質量的一個關鍵因素。近年來,隨著我國原油質量和瀝青加工工藝水平的提高,好的國產瀝青各項技術指標已能夠達到進口瀝青同等水平,由于目前進口瀝青價格較國產瀝青高,如果采用國產瀝青進行改性,在不增加太多投資的情況下,改性國產瀝青的路用性能較不改性的進口瀝青將會有很大改善。在瀝青材料到達工地后應按規定的方法進行取樣,并按各項指標進行試驗。在施工中作抽樣檢查試驗時,主要做針入度或粘滯度、軟化點、延伸度三項試驗,在試驗條件確實困難時,至少應做針入度(粘滯度)試驗。
礦料質量的檢查:包括級配組成、相對密度(比重)、強度、磨耗率、壓碎值、含土量、含水量、扁平細長顆粒含量、礦料與瀝青材料的粘結力等。
礦粉的質量檢查:包括顆粒組成、相對密度(比重)、含水量等。
瀝青混合料的質量檢查:包括馬歇爾穩定度試驗、礦料級配、油石比等。
嚴防瀝青混合料的離析:瀝青混合料從拌和到鋪筑的過程中會出現以下幾種離析的可能:混合料從拌和好到儲料倉;從儲料倉裝運到汽車;從運料車卸到攤鋪機料斗;從料斗到螺旋布料器以及在螺旋布料器的作用下也會出現離析的可能。因此必須采取各種措施(諸如:裝料時汽車前后挪動,攤鋪時及時收攤鋪機料斗,經常檢查螺旋布料器等等),從嚴控制瀝青混合料的離析,否則會引起局部松鋪系數的波動,或引起攤鋪面的拉痕而造成縱橫向局部微小的波浪,從而影響路面平整度。
4.2.2對施工機械設備的要求
瀝青路面施工對機械設備要求較高,瀝青路面平整度的好壞與所用機械狀況、性能有很大的關系,如果沒有高性能的拌和、攤鋪、碾壓設備,是無法達到規范所要求的平整度。瀝青拌和樓的生產能力、運料車運輸能力應與攤鋪機的攤鋪能力相匹配。瀝青拌和樓的生產能力,不應低于攤鋪能力,最好高出攤鋪能力5%左右。一般說來,對于瀝青路面每一作業面施工機械應達到以下要求及其配套。
對瀝青混合料拌和機、攤鋪機、瀝青灑油汽車、石料撒鋪車、各種類型的壓路機等施工機械、在施工前應檢查其規格和性能是否符合要求,設備技術狀況是否良好。拌和設備:間歇式,具有二次篩分計量和電腦控制系統,產量大于100t/h的拌和樓1座。攤鋪設備:具有自動橫坡控制,自動找平裝置,自帶振夯錘,攤鋪寬度大于7m的大型攤鋪機2臺。碾壓設備:雙輪雙驅動鋼輪壓路機2臺,輪胎壓路機2臺,鋼輪壓路機1臺。加強機械設備的調試和檢修
為確保路面平整度,每日必須對拌和樓進行檢查維護,尤其是必須檢查拌和樓振動篩的完好程度,以防篩子破裂,造成級配變化。同時根據每日抽提試驗,及時檢查級配情況,為第2天生產微調級配提供必要依據。經過雙搗固器的搗實和振動作用,攤鋪后的混合料可達到85%以上的預壓密實度,從而減小了壓路機初壓產生的推擠現象,有利于平整度的提高。同時還可以減少配套壓實機械的數量和壓實遍數,以提高生產效率。另外該機具有液壓鎖緊裝置,在攤鋪作業中,由于鋪設材料的承載能力低,為了阻止在機械停頓時熨平板的沉陷,可通過該裝置將熨平板鎖緊。同時該機器具有液壓防爬鎖緊裝置,在攤鋪機出現故障或停機待料時,該裝置可以防止因混合料溫度下降而引起的熨平板上浮,避免熨平板前混合料局部隆起而影響平整度。攤鋪層的厚度和坡度由電子坡度調平裝置調節,粒料傳感器控制混合料在熨平板前的高度,該設備還裝有自動找平裝置。
正式攤鋪之前應調整好攤鋪機熨平板寬度、橫坡度、攤鋪厚度和熨平板初始工作迎角等各項結構參數。
4.2.3對瀝青混合料拌和質量的控制
選擇符合規范要求的材料,確定各種粒徑礦料和瀝青的配比,使之達到最佳組成,滿足路用性能要求。瀝青混合料拌和質量取決于原材料的質量品質和配合比設計的優劣,直接影響著瀝青路面的施工質量和使用品質,其中對平整度影響最大的是混合料的不穩定性和波動性。混合料的性質不穩定,易使攤鋪厚度發生變化。如溫度過高,瀝青量過多,礦粉摻量過多等都會使鋪層變薄,影響攤鋪的平整度。因此,為了要達到路面平整,要嚴格控制混合料配合比,要求有顆粒組成均勻而且沒有離析的混合料。在整個施工過程中應注意觀察,在任一點都不產生離析現象;運送到攤鋪現場的混合料的溫度應該一致,混合料稠度、溫度的變化以及離析都會產生不平整表面。
4.2.4對瀝青混合料攤鋪質量的控制
瀝青混合料的攤鋪對于平整度起著決定性的作用,為了提高平整度,必須遵循以下幾個原則:
①攤鋪作業時,應正確選擇攤鋪速度,并保持攤鋪速度均等,連續、不間斷地作業。如果攤鋪機時快時慢、時開時停,將導致熨平板受力系統平衡變化頻繁,會對面層壓實度和平整度產生很大影響。攤鋪速度過快,會使鋪層疏松,供料困難;過慢會影響生產效率,停機會使鋪層表面形成臺階狀,且料溫下降,不易壓實。一般說來,根據不同厚度選擇不同攤鋪速度,中、下面層控制在3~5m/min,為了能獲得足夠的壓實度和平整度,表面層攤鋪速度宜控制在2~3m/min。
②精確控制并保持整平板前熱混合料的合適高度,保持混合料稠度和體積的均勻性。整平板前料位增高會使整平板上升,鋪層厚度增加;整平板前料位降低會使整平板下降,鋪層厚度減少,對路面平整度均會產生影響。
③在卸料過程中,供料車要保持移動,為此供料車駕駛員應事先培訓,達到技術熟練。嚴禁供料車撞擊攤鋪機,每撞擊一次,對攤鋪機的自動找平裝置都有影響,撞擊處平整度會有一定的缺陷。要防止混合料撒落在攤鋪機行走履帶前,避免攤鋪機顛簸,造成自動找平系統的工作迎角發生變化,影響路面平整度。
④攤鋪設備應盡量采用全幅型,以減少縱向接縫。當需要兩臺攤鋪機梯隊作業時,最好采用同一型號的攤鋪機,因為不同型號的攤鋪機因其自振夯錘的頻率有所不同,導致鋪層厚度不同,也會影響路面平整度。如不能采用同一型號的攤鋪機,必須通過試驗路確定其各自不同的松鋪厚度。兩臺攤鋪機梯隊攤鋪時,其前后間距宜控制在20m以內,以保證縱縫熱接的質量和碾壓溫度的基本一致,確保路面平整度。
⑤禁止反復多次人工找補,如因機械方面原因造成平整度嚴重缺陷,應立即停工檢修。
4.2.5合理確定拌和能力和運輸能力
為了保證均勻、連續、不間斷地攤鋪,必須保證拌和樓達到一定的產量,一般不推薦采用不同施工單位聯合供料的方法來確保必要的瀝青混合料產量。因為不同施工單位素質不一,集料不盡相同,存在生產配比、拌和均勻性、溫度控制較難統一等一系列問題,保證緩慢、均勻、連續、不間斷地攤鋪。
(1)現行瀝青路面施工規范中第7.6.9條提出了這一要求,并指出“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。我們在實踐中感到這一要求是提高路面平整度的關鍵環節。
攤鋪速度不宜過快,因太快會影響到攤鋪后的預壓密實度和平整度;但亦不宜太慢,否則會影響生產效率。攤鋪速度應結合拌和能力和平整度的要求,推薦速度控制在2~4m/min之內。
(2)攤鋪過程中一般不宜隨意改變速度,禁止因攤鋪機前運料車較多時加快速度,或運料車較少時而故意放慢速度等料。因為速度的變化必然導致攤鋪厚度變化,為了保持厚度不變,就要調節厚度調節器以及島固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,以保證最終壓實面平整。但人工調節是憑經驗調節,在速度變化處終歸會引起攤鋪后預壓密實度的變化,從而導致最終壓實厚度的差異,影響到路面平整度。
(3)攤鋪中要絕對保證連續性,避免因待料等原因而引起中途停頓。因混合料溫度下降會引起局部不平整,而且縱向調平系統在每次起動后,仍需行駛3~8m后才能恢復正常,故切忌走走停停,中途采用跟機加油,爭取每天只收工時停機一次。
(4)運料車卸料時不得撞擊攤鋪機,并及時清除攤鋪機前灑落的粒料,嚴禁人工向攤鋪層上撒料,攤鋪層未壓實前不得隨意踩踏,以確保路面的平整度。
(5)嚴禁在攤鋪好的路段內人工補細料。
4.2.6對瀝青混合料壓實質量的控制
壓實是瀝青路面施工的最后關鍵工序。壓實不足,導致空隙率增大,從而加速瀝青混合料的老化;過壓將會使礦料破碎而壓實度反而降低或空隙率過小,易出現泛油和失穩,影響路面的強度與穩定性,造成平整度的下降,加快路面的破壞。在壓實過程中應注意壓實溫度、速度、遍數、壓實順序等幾個方面。路面平整度好壞的關鍵在攤鋪機,但與壓路機的碾壓有著不可分割的關系。合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證路面平整度的重要手段。
為了減少壓路機前推料、起波紋等,碾壓時,壓路機應由路邊壓向路中,或由低的一側向升坡方向碾壓。三輪式壓路機每次重疊為后輪寬1/2,雙輪壓路機每次重疊為30cm。在平緩路段碾壓時應將驅動輪靠近攤鋪機,從動輪在后面;在陡坡路段碾壓時,壓路機的從動輪應始終朝著攤鋪機方向,即從動輪在前,驅動輪在后。并注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產生推移或發裂。
碾壓應在瀝青混合料不產生推移、發裂的情況下,盡量在較高溫度下進行,并在規定溫度范圍內完成。初壓時用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為1.5~2.0km/h,初壓溫度為110~130℃,初壓后檢查平整度,路拱,必要時予以修整;復壓用輪胎壓路機,碾壓4~6遍至穩定和無明顯輪跡,速度為3.5~4.5km/h,復壓溫度為90~110℃;終壓用雙鋼輪壓路機,碾壓2~4遍,直至消除輪跡,終壓溫度為70~90℃。
碾壓中,鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防瀝青混合料粘輪,輪胎壓路機應由專人負責用1:3的油水混合液噴灑輪胎表面,以免粘附瀝青混合料,影響路面平整度。但應防止用水量過大,以免混合料表面冷卻。
碾壓后的路面在冷卻前,任何機械不得在路面上停放,并防止礦料、雜物、油料等掉落在新鋪路面上。路面冷卻后才能開放交通。
4.2.6.1碾壓方式及碾壓速度的控制
碾壓瀝青混合料應采用組合碾壓的方式,初壓時首先采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為1.5~2km/h;復壓緊接在初壓后進行,應采用重型輪胎壓路機,碾壓4~5遍,速度為3.5~4.5km/h;終壓采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為2.5~3.5km/h。碾壓時除按規范標準進行外,應注意碾壓路線和方向不得突然改變,以免使混合料產生推移或發裂。
4.2.6.2碾壓溫度的控制
瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵,現場應有專人負責對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利,一般初壓不低于120°C,復壓不低于90°C,終壓完成時不低于70°C。高溫時混合料塑性大,容易改變空隙而獲得較好的平整度;而低溫時混合料不易變形,當重型壓路機碾壓時會形成裂紋,影響平整度和密實度,溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實度,溫度偏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,且容易形成局部松散和發裂,影響路面平整度。
型號質量(t)輪寬(m)遍數速度碾壓溫度(°C)
初壓CC2171.4514~6120~140
YSH10091.601
YZC10B101.681
復壓YL16162.066~890~110
終壓YSH150162.224~6>70
4.2.6.3壓路機的正確使用
常用的壓實機械有鋼輪和輪胎兩種壓路機。初壓應采用輕型鋼輪壓路機,以整平和穩定攤鋪層,避免縱橫向推擠;復壓選用輪胎壓路機,以使混合料密實、穩定成型,這是提高壓實度的關鍵;終壓的目的是消除輪跡,形成最后的壓實表面,宜選用寬鋼輪壓路機。壓路機的規格、數量與行駛速度應與攤鋪機的施工寬度和攤鋪速度相匹配。輪胎壓路機使用時,應注意檢查各個輪胎的新舊程度和輪胎壓力,必須做到新舊一致、壓力相等。否則輪胎軟硬不一,在碾壓過程中形成輪跡,使瀝青面層橫向平整度超標。鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪,輪胎壓路機應有專人負責用1∶3的油水混合液噴灑輪胎表面,防止碾壓時將瀝青混合料粘起形成路面不平整。為確保路面平整度,不宜選用輪胎壓路機作為終壓的碾壓設備,同時禁止壓路機振動碾壓。
壓路機應停在冷卻后的瀝青路面上,否則極易形成小坑槽影響平整度。
4.2.6.4壓路機的粘輪處理。
壓路機碾壓中會出現混合料粘輪現象,對于鋼輪壓路機采用向輪上噴灑少量霧狀水,并在噴水處覆蓋條布以增加灑水均勻性來解決;而對于膠輪壓路機則效果不佳。若加大噴水量,又會導致攤鋪層表面冷卻過快,使其表面開裂,影響揉搓效果,降低表面平整度。在實踐中發現采用蘸有機油和水(1∶4)混合液的拖把跟涂輪胎的方法效果較好。待輪胎溫度升高后粘輪現象減輕,即可不涂或少涂混合液。
4.2.6.5注意事項。
嚴禁急剎車和快速起步,兩端折回處的位置應呈階梯狀隨攤鋪機向前推進,及時檢查輪胎壓路機輪胎的磨損狀況和壓力,碾壓時驅動輪應面向攤鋪機,壓路機不得停在當時攤鋪的瀝青面層上,及時清除灑落或風吹到攤鋪層上的任何雜物等。
4.2.7做好接縫的處理
4.2.7.1橫向接縫的處理
每天攤鋪機完成攤鋪作業駛離后,為了便于原正常攤鋪段碾壓密實,宜將攤鋪層尾部斷面不整齊、高程不合適和溫度已相差10℃以上的混合料,迅速整理成斷面整齊和高程合適的尾部阻擋混合料。第二天繼續向前攤鋪時,把這部分起阻擋作用的混合料鏟除,同時用3m直尺檢查尾部的平整度。以攤鋪層與3m直尺的脫離點為界限,用切割機切縫后鏟除。然后在切除的垂直面上涂熱瀝青繼續向前攤鋪新混合料。橫縫碾壓時,應使壓路機的絕大部分處在已壓實的攤鋪層上,輪寬的10~20cm置于新鋪的瀝青混合料上碾壓,然后逐漸橫移直到壓路機全部進入新鋪層上,再改為縱向碾壓。要求橫向碾壓3~4遍,以確保碾壓效果,獲得良好的平整度。
4.2.7.2縱向接縫的處理
兩臺攤鋪機梯隊攤鋪時,宜將縱向接縫與路面上的分道線相重合。兩條攤鋪帶相接處,必須有一部分接茬,才能保證該處與其他部分具有相同的厚度。搭接的寬度前后應一致。施工時將前一臺已鋪混合料留下約20cm的寬度暫不碾壓,作為后攤鋪混合料的高程基準面,最后再作跨縫碾壓以消除縫跡。
接縫在各結構層位置應錯開,一般不少于50cm。
接縫的好壞對整體平均平整度有很大影響。往往連續攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個點數據較差。因此,接縫水平是制約平整度的一個重要因素。處理好接縫的關鍵首先是要舍得切除已冷卻坡下的瀝青面層。另外新鋪好混合料橫向初壓后要適當補料除料,人工整平,消除因橫向碾壓推擠混合料而導致的不平整。
4.2.8采用新工藝、新設備來提高路面鋪筑質量。
瀝青路面中、下層采用掛線施工,表面層采用浮動基準梁,可消除下層局部不平整,明顯提高攤鋪精度,從而提高了路面平整度。使用混合料再拌運輸車,混合料再拌運輸車允許運料車很快卸料,并且可使輸送給攤鋪機的混合料顆粒均勻和稠度均勻,有利于達到較均勻一致的密實度,從而提高瀝青面層的質量。銑刨機或磨光機可對面層局部不平整或缺陷部位進行徹底處理,以確保路面的平整度。
4.2.9施工后的保養
施工完畢后的當天,斷絕一切交通,以防車輛污染或剎車起動,影響路面平整度。
五結束語
要提高瀝青路面平整度,在注重提高機械能力和配套水平的同時,也要提高施工企業和人員的素質水平。只有樹立質量意識,樹立品牌意識,有嚴密的組織體系、科學的管理手段、有力的措施保證,才能提高工程質量。總之,路面平整度是施工企業機械能力、人員素質、管理水平的綜合體現。
瀝青路面的施工過程中,必須注意進行質量控制和必要的試驗、測定工作。其目的是為了正確地修筑符合設計要求的路面,并評價工程優劣,防止路面出缺陷于未然。即使出現有缺陷,也能及時發現,及時糾正和處理,避免預留隱患于施工過程中。
精品范文
1公路建設