瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層被越來越多的應(yīng)用在高速公路和普通干線公路上。瀝青路面的平整度是評(píng)定路面質(zhì)量和使用性能的主要指標(biāo)之一,公路等級(jí)越高,對(duì)路面平整度的要求也越高。路面平整度,不但直接關(guān)系到行車的安全、舒適,還會(huì)影響車輛的燃料消耗、輪胎磨損、運(yùn)輸時(shí)效及其它經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。而且路面不平整會(huì)導(dǎo)致車輛對(duì)路面沖擊、振動(dòng),反過來加速路面的損壞。部頒《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ071-98)要求,用連續(xù)式平整度儀測(cè)定的路面平整度均方差δ<1.2mm.然而,影響瀝青混凝土路面平整度的因素很多,每一個(gè)環(huán)節(jié)甚至微小失誤都會(huì)造成平整度指標(biāo)降低。這里主要從路面機(jī)械配置、施工工藝等方面對(duì)平整度影響因素作一簡(jiǎn)要分析并提出相應(yīng)解決對(duì)策。
1、路基、底基層、基層平整度對(duì)瀝青混凝土面層平整度的影響
瀝青混凝土路面的平整度,并不是由最后一道面層所完全確定的。如果路基、底基層、基層、分層面層平整度相差較大,各層鋪出的松鋪厚度也不等,碾壓后各層表面就會(huì)出現(xiàn)不平整。即使自動(dòng)找平裝置可以消除一部分誤差,但攤鋪機(jī)的允許誤差仍會(huì)導(dǎo)致最終路面平整度降低。
(1)從路基平整度抓起。提高路基平整度的要求標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)大多采用提高路基成型時(shí)平地機(jī)刮刀自動(dòng)找平能力,一般不用手動(dòng)控制,而采用激光或聲納控制。刮刀上裝有激光接收器或聲納鎖定追蹤器,可使路基平整度保持在較好水平。
(2)嚴(yán)格控制底基層、基層標(biāo)高和平整度,高程嚴(yán)格控制,寧低勿高,以保證面層厚度。要求底基層、基層攤鋪用攤鋪機(jī)進(jìn)行作業(yè),以保證平整度分層提高。
(3)各層橫坡度應(yīng)嚴(yán)格控制。埋置路緣石控制好正負(fù)偏差,防止產(chǎn)生復(fù)合橫坡引起橫向攤鋪厚度的變化,影響平整度。如果瀝青混凝土面層采用多層式結(jié)構(gòu),只要埋置路緣石標(biāo)高準(zhǔn)確,使用帶強(qiáng)夯和自動(dòng)找平的攤鋪機(jī),依照路緣石頂面標(biāo)高基準(zhǔn)向前攤鋪時(shí),可以一次性調(diào)整路面高程、橫坡和平整度。瀝青混凝土密實(shí)度經(jīng)攤鋪機(jī)強(qiáng)夯后可達(dá)80%以上,將基層的一點(diǎn)凸凹影響大部分消解了。中面層與上面層的等厚攤鋪受基層的影響就更小了。
(4)路基變形、橋、涵頭沉降對(duì)路面平整度的影響。這些影響來源于路基、橋、涵施工時(shí)的質(zhì)量控制效果不好。路基變形會(huì)使瀝青混凝土面層變形、裂紋,甚至錯(cuò)臺(tái),這些是非路面平整度恢復(fù)可以彌補(bǔ)的,必須在路基、橋、涵施工時(shí)做好填料、壓實(shí)等質(zhì)量控制,及采取橋頭搭板等技術(shù)措施來加以克服。
2、瀝青混凝土質(zhì)量對(duì)路面平整度的影響
熱拌瀝青混凝土質(zhì)量對(duì)路面平整度的影響有以下4種情形.
(1)集料的規(guī)格和質(zhì)量。集料中針、片狀料含量及壓碎值等質(zhì)量必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求。規(guī)格料的入斗初級(jí)配應(yīng)符合要求,避免在拌和機(jī)自動(dòng)級(jí)配時(shí),中間粒徑集中,使壓實(shí)系數(shù)產(chǎn)生波動(dòng),影響路面平整度,特別是超大規(guī)格的石塊進(jìn)入攤鋪后,由于填托作用,會(huì)引起局部松鋪厚度變化,或攤鋪面拉痕,碾壓后出現(xiàn)凸棱,引起不平整。
(2)瀝青混凝土的拌和。剛開機(jī)時(shí)料溫低,會(huì)產(chǎn)生壓實(shí)不均勻現(xiàn)象,引起平整度降低或集料含水量大,出現(xiàn)料溫不勻現(xiàn)象;料溫低、拌和時(shí)間短出現(xiàn)花白料,影響攤鋪質(zhì)量;而料溫過高則會(huì)造成瀝青老化,影響瀝青混凝土質(zhì)量,路面會(huì)出現(xiàn)早期松散、損壞。這在生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)中只要引起足夠重視就可以克服。
(3)拌和設(shè)備生產(chǎn)能力不足。拌和站的生產(chǎn)能力與攤鋪設(shè)備不配套,造成攤鋪機(jī)攤鋪不連續(xù),出現(xiàn)機(jī)等料現(xiàn)象,這樣,在接頭處就會(huì)出現(xiàn)溫度差,影響平整度。所以,在施工設(shè)備配置時(shí),應(yīng)使拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓設(shè)備配套和諧。
(4)瀝青混凝土的攤鋪。大多拌和場(chǎng)都設(shè)有熱儲(chǔ)料倉(cāng),瀝青混凝土經(jīng)輸料斗進(jìn)入儲(chǔ)料倉(cāng),再落入運(yùn)輸車,這些過程均產(chǎn)生一定離析。在攤鋪中,許多攤鋪機(jī)手習(xí)慣將一車料攤鋪結(jié)束時(shí)將兩翼翻起。這些行為都使離析后的瀝青混凝土鋪到面層,因粗細(xì)集料壓實(shí)系數(shù)不同,從而影響平整度。正確方式是:正常拌和期間,汽車接料時(shí)前后移動(dòng);向攤鋪機(jī)卸料時(shí),料斗起升(卸料量)與攤鋪機(jī)攤鋪量和諧,拌和量、運(yùn)輸量、攤鋪量和諧一致。攤鋪機(jī)操作手不應(yīng)經(jīng)常翻起兩翼。另外,除特殊場(chǎng)合外,盡量避免超寬幅全鋪,即避免加寬螺旋輸送器引起的瀝青混凝土離析。
3、攤鋪機(jī)械及攤鋪?zhàn)鳂I(yè)對(duì)平整度的影響
攤鋪機(jī)性能及操作水平是影響瀝青混凝土路面平整度的直接因素。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定,行走裝置打滑,攤鋪速度不均勻,攤鋪不連續(xù),頻繁停車,起步猛烈,運(yùn)料車倒車時(shí)撞擊攤鋪機(jī),倒料時(shí)料斗傾卸不均勻,或卸料中制動(dòng),熨平板工作不正常,散落在下層的瀝青混凝土散料未及時(shí)清除,都會(huì)造成路面不平整甚至波浪。
(1)根據(jù)路面等級(jí),選擇性能優(yōu)良,結(jié)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)定,找平裝置自動(dòng)化程度高,與拌和機(jī)能力匹配的攤鋪機(jī)。
(2)攤鋪速度要均勻。一般應(yīng)控制在每分鐘2~6m,保持?jǐn)備佀俣炔蛔儯ǜ鶕?jù)拌和機(jī)、運(yùn)輸車輛供料情況,以不停機(jī)為原則)。如拌和機(jī)稍小,可用儲(chǔ)料倉(cāng)加班生產(chǎn)的瀝青混凝土存料保證攤鋪機(jī)不停機(jī)。攤鋪機(jī)瞬時(shí)速度變化,造成鋪出的面層粗糙度不均,振搗間隔不均,必然造成平整度下降。所以,攤鋪機(jī)速度一經(jīng)選擇,應(yīng)保持均衡,不得經(jīng)常變換。
(3)運(yùn)料車不得沖撞攤鋪機(jī)和卸料過猛,也不得在卸料中制動(dòng)而加大攤鋪機(jī)運(yùn)行阻力,否則,會(huì)引起攤鋪機(jī)速度變化,會(huì)形成“波浪”、“搓板”等現(xiàn)象。要求運(yùn)料車與攤鋪機(jī)推動(dòng)輪輕柔接觸,運(yùn)料車卸料時(shí)料斗均勻起升。卸料過程掛空擋,靠攤鋪機(jī)平穩(wěn)推進(jìn)。
(4)熨平板振動(dòng)頻率要調(diào)整適當(dāng),頻率過小,預(yù)壓實(shí)度達(dá)不到要求,碾壓滑移嚴(yán)重;振動(dòng)頻率過大,易引起熨平板共振,特別是鋪層較薄時(shí),引起“發(fā)白”現(xiàn)象。此外,熨平板要充分預(yù)熱后才能開始工作,但溫度不能過高,以免造成熨平板變形或?yàn)r青焦化。攤鋪機(jī)的起步與熨平板的起振應(yīng)同步,以保證瀝青混凝土料在一開始經(jīng)小振幅振動(dòng),均勻分布,使鋪層達(dá)到較為均勻的密度。若起步、震動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作不同步,會(huì)導(dǎo)致面層料局部密度不一致,降低平整度。
(5)運(yùn)料車卸料時(shí)或其他原因?yàn)⒙湓诘厣系纳⒘蠎?yīng)及時(shí)清理,否則,兩側(cè)履帶因?yàn)⒙溆绊懡拥貥?biāo)高與橫坡不一致時(shí)會(huì)產(chǎn)生波浪,影響平整度。
4、碾壓作業(yè)對(duì)平整度的影響
(1)壓實(shí)機(jī)械。瀝青混凝土面層的碾壓一般有初壓,復(fù)壓、終壓。初壓宜用雙鋼輪壓路機(jī);復(fù)壓用振動(dòng)壓路機(jī)、輪胎壓路機(jī);終壓可用雙鋼輪壓路機(jī)或振動(dòng)壓路機(jī)。壓路機(jī)的規(guī)格、數(shù)量與行駛速度應(yīng)與攤鋪機(jī)的施工寬度和攤鋪機(jī)速度相匹配。如選擇不當(dāng),就會(huì)出現(xiàn)推移、發(fā)裂、輪跡、擁包、凹坑、搓板、波浪,導(dǎo)致平整度降低。
(2)壓實(shí)工藝。
①初壓應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行。初壓溫度一向根據(jù)瀝青標(biāo)號(hào)、壓路機(jī)型號(hào)、攤鋪機(jī)熨平板原初始密度等因素通過試壓確定。筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),在攤鋪機(jī)后立即碾壓,初壓溫度大都在120℃~140℃左右,不會(huì)發(fā)生推移,發(fā)裂等現(xiàn)象。
②碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在前,從動(dòng)輪在后,可以避免熱料被擠壓隆起,后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛。由外側(cè)向內(nèi)側(cè),由低處向高處碾壓,先靜壓后振動(dòng)碾壓。碾壓過程中起步,換向、倒退等方法不當(dāng)都會(huì)引起路面出現(xiàn)推移、擁包、凹坑、輪跡。因此,碾壓過程中盡量不要打方向、制動(dòng),碾壓必須梯形重疊,防止超壓或漏壓,在用振動(dòng)壓路機(jī)復(fù)壓或終壓時(shí),倒車應(yīng)先停止振動(dòng),向前壓時(shí),先起步再開振動(dòng),以避免擁包或出現(xiàn)凹槽,壓路機(jī)不得在未碾壓成型并冷卻的路面上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。振動(dòng)壓路機(jī)在已成型的路面上行駛時(shí)應(yīng)關(guān)閉振動(dòng)。當(dāng)天碾壓成型但尚未冷卻的瀝青混凝土路面上不應(yīng)停放任何施工或其他設(shè)備及材料,以防產(chǎn)生變形。完全冷卻后方能開放交通。
5、施工縫(縱、橫)對(duì)平整度的影響
瀝青路面施工,施工接縫是必然存在的,接縫處常因結(jié)合強(qiáng)度不夠產(chǎn)生變形、裂紋、松散或出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)等不平整現(xiàn)象。
(1)縱向熱接縫。先鋪瀝青混凝土的一邊在壓實(shí)時(shí)預(yù)留一定寬度,待后面的攤鋪機(jī)鋪完后一起壓實(shí)即可。這樣,看不到接縫。熱接縫的碾壓應(yīng)放在錯(cuò)輪碾壓的最后進(jìn)行,由一臺(tái)壓路機(jī)最終完成,不要換機(jī)。
(2)縱向冷接縫。不在同一時(shí)段鋪筑的縱向縫,及時(shí)將縫帶位壓實(shí),在下次鋪筑前把邊緣切成垂直面,將后鋪的瀝青混凝土料與已鋪部分重疊5~10cm,即保證松鋪厚度,再用人工將原路面上的瀝青混凝土料鏟除,最后用鋼輪壓路機(jī)按縱向15cm間隔逐步錯(cuò)輪跨越縱向接縫進(jìn)行壓實(shí)?v向冷接縫在實(shí)施時(shí),上下層縱向接縫不得重合,錯(cuò)開量不得小于50cm.
(3)橫向接縫。施工中,盡量保持路面瀝青混凝土鋪筑連續(xù)進(jìn)行,橫向接縫越少越好。對(duì)橫向接縫應(yīng)在下次攤鋪前,用平整度儀或3m直尺檢查端
部平整度,將不符合要求的端部用切割機(jī)切除,在切割面上涂上乳化瀝青,用攤鋪機(jī)熨平板或用熱料將原壓實(shí)部位進(jìn)行預(yù)熱甚至軟化,攤鋪時(shí)保證松鋪厚度,必要時(shí)用人工刮灑一層細(xì)料,然后用鋼輪壓路機(jī)橫向碾壓,由冷到熱,以每次20cm寬度為宜,向新鋪方向錯(cuò)移,直至全部在新鋪面上為止。改為縱向碾壓時(shí),不要在橫接縫上垂直碾壓,以免引起新舊層錯(cuò)臺(tái),并及時(shí)測(cè)量平整度,如不符合及時(shí)處理。
6、結(jié)束語(yǔ)
上述對(duì)瀝青混凝土路面平整度影響因素的分析探討認(rèn)為,造成路面不平整的因素很多,但只要認(rèn)真的、科學(xué)的對(duì)待,做到材料選用優(yōu)良,設(shè)備配置先進(jìn)合理,施工工藝先進(jìn),施工組織嚴(yán)密,全員質(zhì)量意識(shí)增強(qiáng),各個(gè)環(huán)節(jié)不放松,瀝青混凝土路面保持較高平整度的目標(biāo)是完全可以實(shí)現(xiàn)的。