毛 洪，沈興承

（浙江省交通工程建設(shè)集團第三交通工程有限公司，浙江杭州 310051）

0 前言

路面平整度是評價路面使用性能的一個重要指標，它對車輛在路面上的行駛質(zhì)量和高速公路基本功能的充分發(fā)揮起著直接的影響。路面平整度的改善和提高一直是公路科技界關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)，因此認真分析討論影響高速公路平整度的因素，有針對性地提出改善和提高路面平整度的技術(shù)措施非常重要。

表1所列系我國現(xiàn)行規(guī)范中對平整度的要求匯總，可見從施工過程中的質(zhì)量控制標準到交工驗收的質(zhì)量標準再到養(yǎng)護質(zhì)量標準，平整度要求提高了很多，并且檢查項目也較細化。這是考慮到施工機械化的發(fā)展，因此對平整度指標做了適當?shù)膰栏褚蟆?/p>

表1 路面平整度要求匯總表

1 瀝青混凝土路面平整度影響因素分析

1.1 路基不均勻沉降的影響

路基作為路面的基礎(chǔ)，路基不均勻沉降，必然會引起路面的不平整。路基的沉降可能有兩種情況，一是路基本身的壓縮沉降；二是路基下部分天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下而引起的沉陷或向兩側(cè)擠出而沉陷（見圖1）。

圖1 路基沉陷實景

地基的不均勻沉降的主要原因可以概括為以下幾個方面。

1.1.1 路堤地基處理不當

路堤表面處理不徹底，路堤建成后受雜質(zhì)影響會發(fā)生松軟造成不均與沉降填料和土基在結(jié)合處不良接觸，在載荷的作用下，填料失穩(wěn)而造成滑移。

1.1.2 路堤調(diào)料控制不當

使用較差的穩(wěn)定性路堤填料，造成路堤產(chǎn)生整段或局部的變形。采用不同性質(zhì)的填料土填筑路堤，在填筑方法不恰當?shù)那闆r下，碾壓成型后容易造成不均勻沉降。

1.1.3 半填半挖路基的接合部處理不當

半填半挖路基的路段，如果未按規(guī)范要求施工，易使土基和填料在接合部產(chǎn)生裂縫和沉降。

1.1.4 填土路基的壓實度不夠

在路基壓實度不足的情況下，易使路基土壤的密實度偏低，土體的透水性大大增強，造成水分積聚和侵蝕，使路基土質(zhì)軟化或溫度變化產(chǎn)生脹縮而不均勻沉降。

1.1.5 排水措施不完善

路基施工中，排水系統(tǒng)施工不完善，易造成水流不暢，引起路基變形。

1.1.6 特殊地基路段

在軟土地段或濕陷性黃土地段時，因為土的壓縮性大，在載荷和自重的作用下易產(chǎn)生不均勻沉降。

1.2 橋頭及橋梁伸縮縫的跳車

橋頭兩端和橋梁伸縮縫的跳車問題，直接影響了行車速度、舒適和安全，同時因為車輛的高速行駛使車輛跳動和沖擊路面與橋梁，其產(chǎn)生的沖擊力會減少橋臺、橋頭路面和伸縮裝置的使用年限，同時也加快車輛本身的損壞。

其路基由于沉降而導致跳車，有以下幾個主要原因。

1.2.1 壓實度不夠要求

橋頭路堤高，壓路機械難以作業(yè)，易造成填料密實度差。填實材料不夠復返，填實厚度控制不嚴，填筑速度過快，壓實度達不到要求，橋頭軟基處理時間不足，在沉降未穩(wěn)定的情況下，由于載荷作用易導致橋頭路基下沉。

1.2.2 橋臺和臺背填料剛度差較大

橋臺剛性大，而與之相連的路基，由于填料為土基，是一種柔性結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生較大的彈性變形和永久變形，使橋臺和路基形成沉降差，導致橋頭跳車。

1.2.3 路基水的損害

橋頭河后臺填方之間，會產(chǎn)生細小的縮裂縫，水分進入裂縫中，使路基產(chǎn)生病害，會導致路基發(fā)生沉降。

1.2.4 臺背填料的影響

臺背填料為透水性材料，孔隙率大，施工時難以將填料顆粒間的孔隙全部消除，在自重和載荷的作用下，會使填料壓縮，密實度增大，產(chǎn)生路基沉降。

1.2.5 橋梁伸縮縫

橋梁伸縮縫在選型和施工時考慮不周和處理不當，易產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。

1.3 基層的不平整

基層的平整度差嚴重影響了路面平整度。若基層不平，即便面層攤鋪平整，壓實后也會因攤鋪厚度不同，而產(chǎn)生路面不平整?；鶎禹斆娴钠秸炔缓?，尤其是公路建設(shè)機械攤鋪基層混合料的高速公路，基層的平整度實際難以控制，從而使瀝青面層的厚度變化較大，厚度的變異性太大，直接影響中面層和上面層厚度的一致性，同時導致面層瀝青混合料密實度的變異性也大。在施工環(huán)節(jié)中，基層混合料原材料的質(zhì)量控制，基層混合料的拌合、攤鋪、整形、碾壓施工，基層的接縫和調(diào)頭處的處理都會影響到基層的平整度。

1.4 瀝青混合料配方比的影響

瀝青混合料配合比設(shè)計結(jié)果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關(guān)系密切，即直接影響了路面平整度。由多家生產(chǎn)石料場家供貨，生產(chǎn)條件差，生產(chǎn)設(shè)備不統(tǒng)一，造成石料規(guī)格參差不齊，使瀝青混合料的壓實系數(shù)產(chǎn)生了很大的波動，影響瀝青路面的平整度。

1.5 瀝青混合料拌合的影響

采用多臺拌合機聯(lián)合供料以保證攤鋪的連續(xù)性的同時，由于每臺拌合溫度不同，粒料規(guī)格的不一致，造成攤鋪局部的溫度差異，碾壓的溫度和效果變化較大，從而影響到路面平整度。

1.6 路面攤鋪機械及施工工藝的影響

攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機械設(shè)備，其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)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(tǒng)速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。

1.7 碾壓工藝的影響

瀝青混合料的攤鋪是提高路面平整度的一個關(guān)鍵，同時合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證瀝青路面的壓實度和平整度的一個重要的環(huán)節(jié)。

1.7.1 碾壓溫度的影響

攤鋪好的瀝青混合料在溫度太高時碾壓易產(chǎn)生推移、開裂，溫度太低時碾壓會導致混合料顆粒之間摩擦阻力增大，造成壓實度不均勻，容易形成局部松散和開裂，易滲水損害路面。

1.7.2 碾壓工作的影響

碾壓行進路線不當，碾壓次數(shù)不足，碾壓速度不均勻、急剎車、突然啟動、隨意停駐、掉頭轉(zhuǎn)向等等操作都會造成路面的不平整。

1.8 路面接縫的影響

接縫包括縱向接縫和橫向接縫(工作縫)兩種。接縫處理不好易產(chǎn)生的缺陷是接縫處下凹或凸起，以及因接縫壓實度不夠和結(jié)合強度不足而產(chǎn)生裂紋甚至松散，從而導致路面不平整。

2 瀝青混凝土路面的平整度控制

2.1 施工機械設(shè)備的選擇和配型

從面層的施工工藝分析得出：連續(xù)勻速的作業(yè)是保證攤鋪平整度的重要條件之一。攤鋪速度不同即會造成攤鋪過程中的運料和機械不協(xié)調(diào)，可能會因“待料停機”或“壓料提速”而引起面層“搓板”或“波浪”等病害的發(fā)生。優(yōu)良的機械才能攤鋪出高質(zhì)量的瀝青混凝土面層。所以，選擇好施工機械設(shè)備的型號和生產(chǎn)過程中的配套，對保證路面平整度具有重大意義。

2.1.1 按施工生產(chǎn)能力進行設(shè)備選配

在施工實際中，路面施工的所有設(shè)備中，攤鋪機的單機施工能力最大。在選擇設(shè)備時，主要根據(jù)路面的寬度、設(shè)備的先進程度、使用時機械性能的好壞選擇合適的攤鋪機。在配備壓實設(shè)備時，主要考慮根據(jù)攤鋪面積的大小進行配備，以保證攤鋪好的路面及時壓實。

2.1.2 按施工設(shè)備的適用性能進行選配

2.1.2.1 攤鋪機的選擇

從現(xiàn)有的供施工選用的設(shè)備類型很多，從行走的形式看，因輪胎式不利于平整度的施工，在高等級公路中很少用或不用。從性能值上看，振搗梁的振搗次數(shù)和振幅，這兩個值的幅度越大，標志著伴和料的攤鋪密實度就高，越有利于提高路面平整度。

2.1.2.2 瀝青混凝土拌合設(shè)備的選擇

選擇自動化程度較高的拌合設(shè)備時，不僅能很好地保證拌合料的出料溫度均勻；混合料的級配合理，同時能很好地客服因瀝青含量不穩(wěn)定、混合料的溫度不均、混合料的離析導致路面不平整。

2.1.2.3 壓實設(shè)備的選擇

瀝青混凝土路面的壓實主要以輪胎式壓路機的靜壓、光輪壓路機的高頻低振幅震動壓實為主。

2.2 瀝青混凝土路面拌合料的控制

2.2.1 原材料的控制

從保證公路路面的高強度、高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性及抗滑性能和耐久性的高性能因數(shù)以保證減少因承重而產(chǎn)生的變形。選擇原材料時應做到：有較高強度、耐磨耗，采用錘式或反擊式破碎機加工的具有良好顆粒形狀的硬質(zhì)石料，選用粘度高，針入度較小，軟化點高和含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青。

2.2.2 混合料的生產(chǎn)質(zhì)量控制

保證原材料的進料和堆放的同時，在施工過程中，要嚴格按設(shè)計要求，充分使用好瀝青混凝土拌合設(shè)備，即可生產(chǎn)出合格的混合料?；旌狭系陌韬瞎に嚾鐖D2所示。

圖2 混合料拌合工藝流程圖

2.3 選擇合適的壓縮比

根據(jù)傳遞作用，傳遞要素第一類為壓縮比q或松鋪系數(shù)k，壓縮比是指該結(jié)構(gòu)層的壓實度和虛鋪厚之比。計算公式如下：

q=實后厚度h實/碾壓前厚度h虛

k=碾壓前厚度h虛/壓實后厚度h實

松鋪系數(shù)大，則不平整傳遞就大，松鋪系數(shù)小，不平整度傳遞就小，故施工時應盡量選擇先進的攤鋪設(shè)備，增大攤鋪后的預壓密實度，以減小不平整的傳遞。不平整度傳遞值和松鋪系數(shù)之間的關(guān)系如圖3所示。

圖3 不平整度傳遞值和松鋪至系數(shù)關(guān)系曲線圖

2.4 瀝青混凝土路面面層施工工藝控制

瀝青混凝土路面施工工藝水平?jīng)Q定著平整度指標的高低。想要建設(shè)出高平整度的路面應采取如下措施：

（1）嚴格按照面層施工工藝施工。

（2）完善攤鋪工藝，合理調(diào)整攤鋪機：

a.起始仰角的調(diào)整?？刂坪脭備仚C起始仰角是提高平整度的重要措施之一，仰角是控制攤鋪厚度的主要參數(shù)。起始仰角不正確，攤鋪的厚度就得不到保證，以后再來調(diào)整，前后攤鋪的厚度就不一致，勢必造成起始段的不平整。

b.攤鋪機的自動調(diào)平裝置。當攤鋪機的浮動熨平裝置依賴其固有的自調(diào)平特性來消除路面平整度時，遠遠不能滿足汽車行駛對平整度的要求，因此自動調(diào)平控制裝置便應運而生。

c.攤鋪機速度控制。攤鋪機勻速連續(xù)攤鋪是保證平整度的重要措施。攤鋪速度取決于拌和機的拌和能力、運輸力量的匹配、攤鋪機的性能，以及平整度的要求。

d.調(diào)整熨平板振動頻率與夯錘夯擊頻率。在攤鋪實踐中發(fā)現(xiàn)：熨平板越平攤鋪的混合料就越平整。熨平板的調(diào)整分兩步，第一步是常溫下初步調(diào)整，第二步是在熨平板加熱以后進行精確調(diào)整，保證所有熨平都在一條直線上。熨平板振動頻率和夯錘夯擊頻率越高，預壓密實度就越大，不平整度傳遞就越小，在同一壓實溫度和壓實工藝條件下，平整度就越好。

（3）不斷改善碾壓施工工藝：

路面的密實程度和行車后的平整度受碾壓質(zhì)量的直接影響，碾壓不密實，開放交通以后，受行車載荷作用密實以后，路面變形就大，平整度衰減就快。

a.調(diào)整好壓路機的頻率和振幅。在碾壓時應當將壓路機調(diào)到推薦的振幅，如果壓路機反彈、側(cè)向移動或顆粒明顯被壓碎，應當減小振幅；如果碾壓后密實度達不到要求，應當考慮增大振幅或改進碾壓工藝。

b.控制碾壓溫度。碾壓溫度是保證壓實度和提高平整度的控制因素。碾壓的目的是盡可能在瀝青混凝土混合料溫度比較高時碾壓成形，在溫度較高時，集料顆粒上的瀝青膜粘度最低。在外力作用下，顆粒之間容易相互滑動，實現(xiàn)重新排列，使之密實和平整。

c.碾壓行走路線、碾壓遍數(shù)及碾壓速度控制。壓實質(zhì)量和壓實效率和較高的平整度還與碾壓行走路線、碾壓遍數(shù)及碾壓速度控制有密切關(guān)系。

（4）嚴防瀝青混合料施工離折：

在瀝青混合料鋪筑的過程中，應嚴格控制瀝青混合料離析。否則將引起局部松鋪系數(shù)的波動，或引起攤鋪面的拉痕，以致造成橫向的局部微小波動，從而影響平整度。

（5）控制瀝青混合料的溫度離析：

在實際施工中，應盡量采用專用的保溫車運輸混合料?；蛘?，用一般車輛運輸時，做好運輸過程的覆蓋，攤鋪完成后及時碾壓，杜絕因人為原因造成的溫度離析。

2.5 接縫處理

接縫和橋頭處的平整度最差，容易出現(xiàn)跳車。為了提高平整度減少跳車現(xiàn)象的發(fā)生，要盡量減少接縫尤其是縱向冷接縫，認真做好熱接縫?？v、橫縫全部采用垂直接縫。同時應在施工縫及構(gòu)造物兩端的連接處認真操作，保證接縫處瀝青混合料緊密、線型平順，并達到平整度的要求。

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