公路瀝青路面平整度控制因素淺議

1、公路瀝青路面平整度控制因素淺議    0 概 述平整度是高速公路瀝青路面使用性能的一個重要指標(biāo)，它直接影響著車輛在路面上的行駛質(zhì)量和高速公路基本功能的發(fā)揮，平整度良好的路面，行車舒適、安全，可提高路面的通行能力;平整度差的路面，不僅導(dǎo)致行車顛簸，影響行車速度和行車安全，增加噪音，并且造成車輛對路面施加較大的沖擊力而使路面形成坑槽，加速路面的破壞和路面平整度的進(jìn)一步下降，使汽車機(jī)件和輪胎更易破壞，增加油耗，降低路面通性能力。因此，認(rèn)真分析探討影響高速公路平整度的因素、提出應(yīng)予重視、改善和提高平整度的技術(shù)措施是非常必要。1 影響平整度的主要因素1.1 瀝青路

2、面平整度傳遞原理影響瀝青路面平整度的因素較多。首先，我們來分析一下平整度的傳遞原理，然后進(jìn)一步分析平整度的影響因素。圖1中x1代表下層路面凹凸不平縱斷面的平均線，x3代表松鋪層縱斷面的平均線，它在高度方向的坐標(biāo)為H，x2代表壓實后成型路面在相應(yīng)縱斷面上的平均線，它的坐標(biāo)為H，H1代表下層路面的縱斷面波幅，H2代表實際成型后路面的縱斷面波幅，H3代表松鋪層路面的縱斷面波幅，經(jīng)有關(guān)推導(dǎo)可得以下關(guān)系：H2=(1-q)H1+ qH3+式中q為松鋪層的初始壓實度，即攤鋪機(jī)攤完后的壓實度，為后期碾壓等因素造成附加的縱斷面波幅。根據(jù)上面的公式，我們可以得出以下結(jié)論：參與和影響平整度傳遞的并不僅僅是下層表面的

3、不平整，還包括所有影響攤鋪和壓實過程平整度的因素，包括攤鋪作業(yè)和基準(zhǔn)方面的因素以及壓實作業(yè)方面的因素。通過平整度傳遞原理分析可知，平整度的影響因素通過四個基本隨機(jī)變量傳遞給成型路面：松鋪層的平整度、下層路面的平整度、壓縮比的不均勻度和碾壓過程的附加不平整。HHHH2H1圖1 平整度傳遞原理示意圖X1X2H3X31.2 施工階段影響瀝青路面平整度的主要因素影響路面平整度的因素是多方面的，根據(jù)以往的工程實踐，施工階段影響平整度的主要因素主要有以下幾個方面： 下承層及松鋪層平整度不良對瀝青路面平整度傳遞的影響; 瀝青混合料的影響; 基準(zhǔn)面的影響; 攤鋪作業(yè)的影響; 碾壓作業(yè)的影響。2 施工過程中瀝青

4、路面平整度的控制措施2.1 基層平整度的控制措施高速公路路面基本上由面層、基層、底基層和墊層構(gòu)成，瀝青面層一般為三層，每層48厘米厚，雖然通過面層的鋪筑可有效減少基層平整度的不良影響，但不可能完全調(diào)整基層表面的不平整，基層的不平整將反應(yīng)到面層上。故此，在施工中“基層不平，面層找補(bǔ)”的思想是錯誤的。必須重視基層施工平整度控制。在路面基層施工過程中，應(yīng)采用廠拌法施工，采用具有自動找平裝置的基層攤鋪機(jī)進(jìn)行攤鋪，一般宜采用兩臺同型號的攤鋪機(jī)聯(lián)機(jī)梯隊作業(yè)，以減少混合料的離析，同時應(yīng)將攤鋪機(jī)調(diào)整到最佳工作狀態(tài)，使基層平整度達(dá)到規(guī)定的要求。2.2 瀝青混合料的控制措施由于瀝青混合料具有溫度敏感性，特別是改性

5、瀝青混合料，其溫降特別快，瀝青混合料具有高溫易壓實、低溫難以壓實的特點(diǎn)，因此，必須制定合理的施工工藝、建立完善的質(zhì)量保證體系來滿足瀝青混合料拌和溫度、出廠溫度、到場溫度、攤鋪溫度和碾壓溫度的要求。當(dāng)瀝青混合料出現(xiàn)離析現(xiàn)象時，直接影響瀝青混合料溫度的均勻性，如果粗料集中則瀝青混合料空隙率變大而散熱快，從而使瀝青混合料溫度下降梯度也相應(yīng)加快;如果細(xì)集料集中則瀝青混合料空隙率變小而散熱變慢，不僅造成碾壓推移，并且使瀝青混合料溫度下降梯度也相應(yīng)減小，從而使各部位溫度不同造成路面壓實度不同，引起路面的不平整;同時，當(dāng)瀝青混合料離析時，還會使瀝青混合料在碾壓時不同部位的壓縮比不同，從而造成瀝青路面的不平整

6、，因此必須采取有力措施減少混合料的離析，具體措施有：控制瀝青路面層厚與公稱粒徑的關(guān)系，一般應(yīng)滿足層厚不小于公稱粒徑的3倍，至少應(yīng)為2.5倍;將級配曲線設(shè)計為“S”型，減少大料的用量，增加中間料的用量;調(diào)整好攤鋪機(jī)螺旋布料器的高度，根據(jù)目前高速公路瀝青路面每層的鋪層厚度為48厘米，一般宜將螺旋布料器的高度設(shè)在中位;拌和站成品料倉向汽車裝料應(yīng)采用移動裝料法，至少為三次裝料。和易性好的瀝青混合料容易攤鋪且不產(chǎn)生離析，容易壓實。而瀝青混合料的和易性與瀝青混合料中的瀝青用量、瀝青混合料級配、粉膠比、瀝青及骨料加熱溫度有關(guān)系，因此，必須嚴(yán)格控制瀝青及骨料的加熱溫度，同時應(yīng)根據(jù)每天時間段、天氣情況、運(yùn)輸距離

7、等進(jìn)行溫度調(diào)整，同時嚴(yán)格按設(shè)計的“S”型曲線進(jìn)行混合料生產(chǎn)，控制關(guān)鍵篩孔的通過率誤差滿足規(guī)定要求，嚴(yán)格控制混合料中的粉塵含量，一般粉膠比宜控制在0.81.2之間，如不滿足要求，應(yīng)采取更換細(xì)集料、二級粉塵廢棄的處理方法，必要時也可將一級回收粉塵廢棄，使粉膠比滿足要求。2.3 基準(zhǔn)面的選擇所有攤鋪機(jī)都裝有浮動式熨平板，具有自動找平功能，運(yùn)用自動找平裝置，需要由一個準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面。常用基準(zhǔn)面控制有基準(zhǔn)線鋼絲法、接觸式均衡梁法和非接觸式均衡梁法。一般瀝青混凝土下面層采用基準(zhǔn)線鋼絲法控制鋪筑，瀝青混凝土中、上面層采用接觸式均衡梁法或非接觸式均衡梁法鋪筑?；鶞?zhǔn)線鋼絲法可在大范圍內(nèi)相對準(zhǔn)確地控制設(shè)計標(biāo)高、縱橫

8、坡、厚度和平整度，要求鋼絲直徑不小于3mm，鋼絲拉力應(yīng)大于100kgf，直線段每10米設(shè)鋼筋支架，彎道每5米設(shè)鋼筋支架;上、中面層最好采用非接觸式平衡梁法，同時如瀝青混合料鋪筑時煙霧較濃時，宜采用聲納非接觸式平衡梁，激光非接觸式平衡梁在煙霧濃時影響調(diào)平精度，無論采用何種調(diào)平方式，都必須按說明書要求根據(jù)不同層位對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最佳工作狀態(tài)。2.4 攤鋪作業(yè)的控制要點(diǎn) 為盡可能減少瀝青混合料攤鋪離析，高速公路瀝青路面宜采用兩臺同型號的瀝青攤鋪機(jī)聯(lián)機(jī)梯隊作業(yè)，相鄰兩幅之間的攤鋪重疊寬度為1525厘米，相鄰兩臺攤鋪機(jī)宜“零”距離攤鋪，即在不影響前面攤鋪機(jī)作業(yè)的情況下，兩臺攤鋪機(jī)前后距離越近

9、越好，以盡量減少瀝青路面的溫度離析。 攤鋪機(jī)在開始受料前在料斗內(nèi)涂刷少量防止粘料的柴油，攤鋪前通過隨機(jī)配置的專用加熱設(shè)備給瀝青攤鋪機(jī)的熨平板加熱，應(yīng)充分預(yù)熱熨平板后開始作業(yè)，熨平板溫度不低于120，不高于150。 攤鋪瀝青混合料應(yīng)緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的行走，攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓，選擇攤鋪機(jī)速度的原則是保證攤鋪機(jī)連續(xù)作業(yè)，合理的速度可根據(jù)混合料供應(yīng)能力、攤鋪厚度及寬度確定，一般瀝青混凝土面層的攤鋪速度為25m/min，上面層為改性瀝青時攤鋪速度不宜大于3m/min;攤鋪機(jī)螺旋送料器應(yīng)不停頓的轉(zhuǎn)動，兩側(cè)應(yīng)保持有不小于送料器高度2/3混合料 應(yīng)對攤鋪機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，盡量提高瀝青混合

10、料攤鋪初始壓實度，根據(jù)前面平整度傳遞原理可知，隨這瀝青混合料的初始壓實度，其下層向上層傳遞的不平整波幅將會大大減少，其鋪層的不均勻壓縮比也會減少，從而提高平整度;一般在充分調(diào)整好攤鋪機(jī)參數(shù)后，使初始壓實度達(dá)到85%以上是可以做到的，因此必須對攤鋪機(jī)的熨平板振動頻率、夯錘的夯程及振動頻率進(jìn)行合理調(diào)整，盡量提高瀝青混合料的初始壓實杜度，進(jìn)而提高平整度。 熨平板底面磨損或嚴(yán)重變形，攤鋪時面層容易產(chǎn)生裂紋或拉溝，故應(yīng)及時更換。2.5碾壓作業(yè)的控制要點(diǎn)碾壓作業(yè)的主要內(nèi)容包括碾壓機(jī)械的選型與組合，壓實溫度、速度和碾壓方式的確定，以及特殊路段的壓實。 碾壓必須遵循“高頻、低幅、緊跟、慢壓、先起步后起振、先停

11、振后停機(jī)”的原則進(jìn)行，碾壓必須在高溫時緊跟攤鋪機(jī)進(jìn)行，同時采用高振頻、低振幅，壓路機(jī)速度需合理，一般不宜大于4km/h。 壓路機(jī)作業(yè)中在平緩路段，驅(qū)動輪靠近攤鋪機(jī)，可減少波紋和熱裂縫。當(dāng)壓路機(jī)碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現(xiàn)象時，可向碾壓輪灑少量水或加洗衣粉的水。 如果碾壓溫度過高，容易造成攤鋪層的推移，終壓時難以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);溫度太低，混合料出現(xiàn)僵硬現(xiàn)象，集料間的摩阻力變大，混合料的密實度和平整度均不易達(dá)到，因此必須嚴(yán)格控制碾壓溫度。 碾壓速度的多變和壓路機(jī)過猛的啟動、倒車、制動和轉(zhuǎn)回，都會影響到路面的平整度，因此碾壓度應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范的要求進(jìn)行。2.6其他 瀝青混凝土路面的施工橫向接縫按照施工規(guī)范處理。 為了確保路面橫向平整度，應(yīng)盡可能減少縱向接縫。在瀝青混凝土路面主線加寬部分，可采用3臺瀝青攤鋪機(jī)聯(lián)機(jī)梯隊攤鋪，其中1臺宜采用自動液壓伸縮攤鋪機(jī)。 對于大波浪的基層頂面和局部橋頭平整度不良的部位，在鋪筑瀝青上面層之前，應(yīng)對該部位進(jìn)行諸如銑刨、調(diào)平處理，使其頂面盡量滿足要求的縱橫向平整度，以確保瀝青混凝土面層具有均勻的壓實厚度，最終確