在高速公路建設(shè)中,由于瀝青路面具有表面平整、行車(chē)舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用。人們乘車(chē)在高速公路上行駛,平整度能直接反映高速公路通車(chē)后的整體效果,是體現(xiàn)路面使用品質(zhì)與行車(chē)舒適性的最直接的外觀指標(biāo)。我公司在滬寧高速公路和南京機(jī)場(chǎng)高速公路瀝青路面施工過(guò)程中,嚴(yán)密組織,精心施工,使路面平整度均方差分別達(dá)到0.68和0.55的較高水平,圓滿(mǎn)地完成了爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)優(yōu)的目標(biāo)。本文結(jié)合施工實(shí)踐就影響瀝青路面平整度的原因進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)對(duì)策。
1. 基層施工質(zhì)量的影響
以往“基層不平面層調(diào),下層不平上層找”的老方法,對(duì)平整度要求很高的高速公路來(lái)說(shuō)是根本行不通的。如規(guī)范允許基層頂面偏差10mm,當(dāng)用瀝青混合料將10mm低洼處填平時(shí),盡管表面是鋪平了,但該處多出的10mm松厚經(jīng)壓實(shí)后仍會(huì)出現(xiàn)低洼現(xiàn)象,其深度為10-(10/1.2)=1.7mm(1.2為瀝青混合料平均壓實(shí)系數(shù))。如誤差大于10mm則不平整度將更大,由此可見(jiàn)基層頂面的平整度對(duì)瀝青面層的平整度影響可謂舉足輕重。
1.1 重視基層平整,廠拌混合料攤鋪機(jī)鋪筑 二灰碎石半剛性基層的施工,過(guò)去習(xí)慣采用平地機(jī)作業(yè),它的缺點(diǎn)是高程、厚度難以控制,且反復(fù)找平表面容易離析,同時(shí)混合料浪費(fèi)也多。
滬寧和機(jī)場(chǎng)高速公路業(yè)主按新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),提出了混合料集中廠拌、進(jìn)口攤鋪機(jī)鋪筑的高要求,之所以強(qiáng)調(diào)進(jìn)口攤鋪機(jī)主要原因是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(biāo)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐證明進(jìn)口ABG型攤鋪機(jī)鋪筑效果最佳,而國(guó)產(chǎn)攤鋪機(jī)幾次試鋪均未成功。
對(duì)設(shè)計(jì)厚度超過(guò)30cm者可分二層鋪筑,攤鋪寬度控制在6~8m時(shí)平整度效果較好。 1.2 控制混合料的最大粒徑及含水量
為提高基層平整度及方便攤鋪機(jī)鋪筑,基層混合料集料最大粒徑宜適當(dāng)減小。因?yàn)榧狭皆酱?,混合料越易產(chǎn)生離析,且對(duì)攪拌、攤鋪設(shè)備的磨損也大。因此,適當(dāng)減小集料最大粒徑,有利于攤鋪機(jī)作業(yè)和基層頂面平整度的提高。
另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量過(guò)小影響結(jié)構(gòu)的板體形成,含水量過(guò)大碾壓成型困難,且易形成路面大波浪,致使基層平整度降低,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層收縮開(kāi)裂。
實(shí)踐表明,提高瀝青路面平整度必須從基層抓起,而提高基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于采用精良的施工機(jī)械,如好的穩(wěn)定粒料廠拌設(shè)備與進(jìn)口攤鋪機(jī)。
2. 施工機(jī)械作業(yè)的影響
2.1 攤鋪機(jī)
2.1.1 基準(zhǔn)鋼絲及裝置的準(zhǔn)確程度
在施工中我們采用底面層“走鋼絲”、中、上面層“走雪撬”的基準(zhǔn)控制方法,收到了較好的效果。
底面層施工前,先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準(zhǔn)線(xiàn)(2~3mm鋼絲繩),然后設(shè)好各樁(樁距10m),根據(jù)測(cè)量的掛線(xiàn)高確定各樁位鋼絲的高度。應(yīng)精心測(cè)量、認(rèn)真調(diào)整,并檢查鋼絲拉力不得小于784N。否則,由于測(cè)量不準(zhǔn)、量線(xiàn)失誤或拉力不夠鋼絲下?lián)系榷紩?huì)通過(guò)架設(shè)在鋼絲上的儀表反映到攤鋪路段上,造成路面波浪狀起伏,影響平整度。
在滬寧高速公路瀝青上面層施工中我們采用了自制移動(dòng)式基準(zhǔn)梁,長(zhǎng)度為10m,攤鋪精度達(dá)到平整度均方差0.68。為了實(shí)現(xiàn)南京機(jī)場(chǎng)高速公路平整度0.60以下的高標(biāo)準(zhǔn),又引進(jìn)美國(guó)布魯諾克斯公司生產(chǎn)的移動(dòng)式基準(zhǔn)梁。該裝置長(zhǎng)16.77m,在攤鋪機(jī)前面的基準(zhǔn)梁上裝有2×12個(gè)可上下伸縮的“雪撬”板,后基準(zhǔn)梁上裝有2×16個(gè)可上下伸縮的橡膠輪,前后基準(zhǔn)梁在攤鋪機(jī)大臂處鉸接,可消除下層局部不平整,將原有路面縱坡(通過(guò)前基準(zhǔn)梁獲得)和新鋪層(通過(guò)后基準(zhǔn)梁獲得)的平均高程結(jié)合在一起,與“走鋼絲”及自制雪撬相比,攤鋪精度明顯提高,從而提高了路面平整度。
2.1.2 攤鋪機(jī)儀表性能及微調(diào)器的正確使用
路面標(biāo)高的控制是靠?jī)x表來(lái)實(shí)現(xiàn)的。攤鋪機(jī)帶全自動(dòng)調(diào)平裝置,能夠根據(jù)自動(dòng)找平儀的指令達(dá)到設(shè)計(jì)高程,這樣鋪筑的路面平整度好。如儀表反映遲緩,加上微調(diào)器使用不當(dāng)升降太快均會(huì)反映到新鋪路面上,影響平整度。
[Page] 2.1.3 攤鋪機(jī)熨平板加熱及調(diào)整
在滬寧高速公路、南京機(jī)場(chǎng)高速公路施工中,我們使用了德國(guó)產(chǎn)ABG422型、ABG311型、VOGELE2000型、VOGELE1800型攤鋪機(jī)。這四種攤鋪機(jī)的熨平板加熱裝置中ABG型屬于液化氣加熱,VOGELE型屬于電加熱。攤鋪前,如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻,攤鋪時(shí)會(huì)造成溫度較高的混合料與溫度較低的熨平板粘結(jié),使得攤鋪層面出現(xiàn)拉毛、小坑洞、深槽等不規(guī)則的凹凸不平。因此,攤鋪前熨平板溫度必須加熱到85°C~90°C。
另外,攤鋪前一定要認(rèn)真檢查熨平板的平直度,若有正拱或反拱現(xiàn)象,則必須調(diào)整撐拉熨平板的拉桿長(zhǎng)度,使熨平板下表面同屬一坡度,以確保路面橫向平整度。
2.1.4 攤鋪機(jī)振搗器、夯錘對(duì)路面平整度的影響
振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級(jí)配、溫度和厚度等有很大的關(guān)系,應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定認(rèn)真選定合適的頻率。如果攤鋪較薄的上面層,振搗器、夯錘頻率過(guò)大會(huì)造成熨平板共振,使攤鋪機(jī)找平裝置處于不穩(wěn)定狀態(tài)而影響平整度。同時(shí),應(yīng)經(jīng)常檢查振搗器、夯錘皮帶,皮帶過(guò)于松弛會(huì)使振搗頻率、夯實(shí)次數(shù)快慢不一,形成路面“搓板”。
2.1.5 校正行駛方向引起路面不平整
攤鋪機(jī)行駛方向發(fā)生偏斜時(shí),必須及時(shí)校正。此時(shí),攤鋪機(jī)履帶一邊前進(jìn),另一邊緩慢前進(jìn),快的一邊熨平板前方會(huì)有一個(gè)向前抬高的小臺(tái)階,慢的一邊熨平板后端會(huì)有一個(gè)向后推擠的小臺(tái)階,影響路面平整度,應(yīng)在碾壓時(shí)采取措施予以消除。
此類(lèi)校正行駛方向出現(xiàn)的小臺(tái)階,在曲線(xiàn)半徑較小的路段容易產(chǎn)生。
2.2 壓路機(jī)
路面平整度好壞的關(guān)鍵在攤鋪機(jī),但與壓路機(jī)的碾壓有著不可分割的關(guān)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。
2.2.1 碾壓方式及碾壓速度的控制
碾壓瀝青混合料應(yīng)采用組合碾壓的方式,初壓時(shí)首先采用雙鋼輪壓路機(jī),碾壓2遍,速度為1.5~2km/h;復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行,應(yīng)采用重型輪胎壓路機(jī),碾壓4~5遍,速度為3.5~4.5km/h;終壓采用雙鋼輪壓路機(jī),碾壓2遍,速度為2.5~3.5km/h。碾壓時(shí)除按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外,應(yīng)注意碾壓路線(xiàn)和方向不得突然改變,以免使混合料產(chǎn)生推移或發(fā)裂。
2.2.2 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(guò)程中的關(guān)鍵,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)料車(chē)、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進(jìn)行測(cè)試。碾壓應(yīng)在混合料較高溫度下進(jìn)行最為有利,一般初壓不低于120°C,復(fù)壓不低于90°C,終壓完成時(shí)不低于70°C。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實(shí)度,溫度偏低導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實(shí)度不均勻,且容易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。
2.2.3 壓路機(jī)的正確使用
輪胎壓路機(jī)使用時(shí),應(yīng)注意檢查各個(gè)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(guò)程中形成輪跡,使瀝青面層橫向平整度超標(biāo)。鋼輪壓路機(jī)應(yīng)裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪,輪胎壓路機(jī)應(yīng)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)用1∶3的油水混合液噴灑輪胎表面,防止碾壓時(shí)將瀝青混合料粘起形成路面不平整。
壓路機(jī)應(yīng)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。
3. 施工過(guò)程中其它因素的影響
3.1 瀝青拌和站的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配
實(shí)踐證明,當(dāng)瀝青拌和站的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)的攤鋪能力相匹配時(shí),攤鋪機(jī)能連續(xù)、均勻、不間斷作業(yè),此時(shí)路面平整度就好。但在低溫季節(jié)施工,如供料不及時(shí),攤鋪機(jī)待料時(shí)間過(guò)長(zhǎng),雖然ABG型攤鋪機(jī)裝有防爬鎖,但因混合料溫度下降會(huì)引起局部不平整,而且自動(dòng)找平系統(tǒng)在每次啟動(dòng)后,需行駛3~8m后才能恢復(fù)正常,因此切忌攤鋪機(jī)經(jīng)常停機(jī)。只有加強(qiáng)拌和站管理,保證連續(xù)供料,運(yùn)用中途不停機(jī)加油,操作手輪換休息等辦法,做到每天早晨開(kāi)機(jī),晚上收工關(guān)機(jī),中途力爭(zhēng)不停機(jī),以確保路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)連續(xù)不間斷。
3.2 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)速度的影響
瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求:“攤鋪過(guò)程中不得隨意變換速度或中途停頓”。在施工過(guò)程中我們感到這是提高路面平整度的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
攤鋪速度過(guò)快,易造成攤鋪層表面的粗顆粒在熨平板下沿?cái)備伔较蚧瑒?dòng),使表面粗顆粒后方出現(xiàn)小坑小空洞,從而影響面層平整度和預(yù)壓密實(shí)度;但亦不能太慢,否則會(huì)影響生產(chǎn)效率。攤鋪速度經(jīng)實(shí)踐比較后認(rèn)為:上面層應(yīng)控制在2~3.5m/min,中、下面層2~4m/min為好。
攤鋪過(guò)程中一般不宜隨便改變速度,因?yàn)樗俣茸兓厝粚?dǎo)致攤鋪層面預(yù)壓密實(shí)度起變化,從而最終壓實(shí)度有差異,影響路面平整度。
[Page] 3.3 運(yùn)料車(chē)輛與攤鋪機(jī)的配合
攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí),常因運(yùn)料車(chē)輛操作不熟練而與攤鋪機(jī)配合不協(xié)調(diào),使混合料灑落在攤鋪機(jī)行走履帶前,如不及時(shí)清除會(huì)使攤鋪機(jī)左右晃動(dòng),造成自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)工作仰角發(fā)生變化,影響路面平整度。因此,必須專(zhuān)人負(fù)責(zé)指揮倒車(chē),嚴(yán)禁運(yùn)料車(chē)撞擊攤鋪機(jī)。
3.4 施工縫的處理
瀝青路面施工縫處理的好壞對(duì)平整度有一定的影響,往往連續(xù)攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個(gè)點(diǎn)數(shù)據(jù)較差。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(guān)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(diǎn)為界限,以切割機(jī)切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法,適當(dāng)結(jié)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。
3.5 現(xiàn)場(chǎng)人工修補(bǔ)
施工過(guò)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(dá)到攤鋪機(jī)鋪筑的水平,必然會(huì)影響路面平整度。
3.6 橋頭與伸縮縫的處理
平整度好的路面,必須與減少和消除橋頭跳車(chē)相結(jié)合,才能解決好高速公路的行車(chē)舒適問(wèn)題。滬寧高速公路與南京機(jī)場(chǎng)高速公路高度重視橋頭跳車(chē)問(wèn)題,如采取先填路堤后鉆樁,采用工程性質(zhì)良好的材料填筑橋頭路堤,用手扶震動(dòng)壓路機(jī)處理邊角以減少橋頭路堤日后的沉降,收到了很好的效果。由于車(chē)輛在高速公路上高速行駛時(shí)產(chǎn)生的沖擊力大,國(guó)產(chǎn)橡膠板式伸縮縫經(jīng)受不了大交通量高速行車(chē)的沖擊。因此,滬寧、南京機(jī)場(chǎng)高速公路對(duì)大、中橋橋面伸縮縫一律采用自德國(guó)進(jìn)口和中德合資江蘇毛勒橋梁附件有限公司生產(chǎn)的毛勒伸縮縫,這種伸縮縫是當(dāng)今國(guó)際上公認(rèn)的性能可靠且又耐久的橋面伸縮裝置,安裝使用效果明顯,橋面行車(chē)平穩(wěn)舒適,接縫處無(wú)跳車(chē)現(xiàn)象。
4. 路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型與平整度的關(guān)系
施工中發(fā)現(xiàn),采用相同的攤鋪機(jī)和相同的碾壓工藝,攤鋪不同類(lèi)型的路面結(jié)構(gòu)層,其各自的平整度不同。相同的厚度,開(kāi)級(jí)配料由于其混合料松鋪系數(shù)較密級(jí)配大,所以平整度不如密級(jí)配。在同一級(jí)配條件下,厚度小的結(jié)構(gòu)層比厚度大的平整度好。
5. 結(jié)束語(yǔ)
瀝青路面平整度涉及的面很廣,影響因素很多,關(guān)系到路基、路面施工全過(guò)程,情況復(fù)雜,有的是機(jī)械性能引起,有的則是人為操作、安排失誤造成,我們只有在充分研究分析產(chǎn)生的原因后,才能對(duì)癥下藥抓好施工中的每一細(xì)小環(huán)節(jié)。瀝青路面平整度是施工機(jī)械、人員素質(zhì)、操作水平的綜合反映,只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理,精心組織施工,才能保證路面平整度,提高路面工程質(zhì)量。 |
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原作者: 張書(shū)玉 楊大偉 |
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