吳鴻濤
廈門基業(yè)衡信咨詢有限公司(361000)
探討市政道路路面平整度的影響因素及控制措施
吳鴻濤
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路面平整度是市政道路工程中最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。這里就市政道路瀝青路面的平整度施工控制方面進(jìn)行探討,對影響平整度的因素進(jìn)行分析,并提出了一些相應(yīng)的控制措施。
市政道路;瀝青路面;平整度;影響因素;控制措施
路面平整度是評定路面質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)之一,它關(guān)系到行車的安全、舒適、路面所受沖擊力的大小和使用壽命。不平整的路表面會增大行車阻力,并使車輛產(chǎn)生附加的振動作用。路面使用初期的平整度與施工技術(shù)水平(工藝和設(shè)備)、施工質(zhì)量控制、面層構(gòu)造(如接縫)和材料(如集料粒徑)等因素有關(guān)。在使用期間,隨著車輛荷載的反復(fù)作用、周圍環(huán)境變化的影響以及路面齡期的增加,路面的平整度會隨著各種路面病害的出現(xiàn)而逐漸下降。當(dāng)平整度下降到一定的程度時,路面便不能滿足基本功能的要求,需采取適當(dāng)?shù)母慕ù胧┮曰謴?fù)其功能。
1.1 路基不均勻沉降
路基不均勻沉降是指路基表面在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。路基的沉降可以有兩種情況,一是路基本身的壓縮沉降,二是由于路基下部天然地面承載能力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。
第一種情況是因?yàn)槁坊盍线x擇不當(dāng),填筑方法不合理,壓實(shí)度不足,在路基堤身內(nèi)部形成過濕的夾層等因素,在荷載和水溫綜合作用下,引起路基沉縮。
第二種情況是因?yàn)樵瓉淼奶烊坏孛嬗熊浲痢⒛嗾踊虿幻軐?shí)的松土存在,承載能力極低,路基修筑前未經(jīng)處理,在路基自重作用下,地基下沉或向兩側(cè)擠出,引起路基下陷。
1.2 基層不平整
基層的平整度差對路面平整度有著重要影響。若基層不平,即使面層攤鋪平整,壓實(shí)后也會因虛鋪厚度不同,產(chǎn)生路面不平整。對于瀝青路面,因基層頂面的平整度允許偏差為10 mm,當(dāng)用瀝青攤鋪機(jī)作業(yè)時,盡管瀝青混合料表面是攤平了,但壓實(shí)后仍將出現(xiàn)低洼。
基層的不平整產(chǎn)生的原因主要有在施工環(huán)節(jié)中,基層混合料原材料的質(zhì)量控制,基層混合料的拌和、攤鋪、整形、碾壓施工,基層的接縫和調(diào)頭處的處理等。
1.3 瀝青混合料配合比對路面平整度的影響
由于石料場家生產(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。盡管在級配過程中進(jìn)行了大量的選料工作,并且控制了料徑的通過量,但中間粒徑的通過量出入較大,引起集料級配變化較大,從而使瀝青混合料的壓實(shí)系數(shù)產(chǎn)生了很大的波動,影響瀝青路面的平整度。
油石比較大,已鋪筑的路面會產(chǎn)生奎包和泛油;油石比較小,路面會出現(xiàn)松散;礦料的質(zhì)量不好,對集料的壓碎值、石料的抗壓強(qiáng)度和細(xì)長扁平顆粒含量都有影響,使路面混合料的穩(wěn)定度降低,容易出現(xiàn)路面的各種病害,最終影響路面平整度。
1.4 瀝青混合料拌和對路面平整度的影響
為了保證攤鋪機(jī)連續(xù)、勻速、不間斷地攤鋪,每臺拌和機(jī)的產(chǎn)量一定要和攤鋪機(jī)相匹配,否則就得采用多臺拌和機(jī)聯(lián)合供料。在聯(lián)合供料過程中,每臺拌和機(jī)的拌和溫度不可能完全一致,粒料規(guī)格也不一致,使得攤鋪后局部存在溫度差異,影響瀝青路面平整度。
當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況,剛開爐,料溫低,含水量大,會出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象;當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時,骨料級配會發(fā)生較大變化,有時會出現(xiàn)花白料,使路面難以攤鋪成型;當(dāng)溫度過高時,瀝青老化,不能保證瀝青混合料攤鋪質(zhì)量;拌和能力過小,出現(xiàn)停工待料狀況,接頭溫度便會降低,出現(xiàn)溫度差,形成一個個坎。
1.5 路面攤鋪機(jī)及施工工藝對路面平整度的影響
攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步、緊急制動以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢等都會造成面層的不平整和波浪。
1.6 碾壓工藝對路面平整度的影響
路面平整度好壞關(guān)鍵在于瀝青混合料的攤鋪,壓路機(jī)的碾壓是一個重要的環(huán)節(jié),切記不可犧牲壓實(shí)度來爭取平整度。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(shí)度和平整度的重要手段。
碾壓行進(jìn)路線不當(dāng),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。碾壓遍數(shù)不夠,會使壓實(shí)不足,通車后易形成車轍。碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動、隨意停置、掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動裝置等都會引起路面推擁。
2.1 路基的施工控制
1)路基填筑前原地面處理
路基的施工質(zhì)量,是整個道路工程的關(guān)鍵,也是路基路面工程能否經(jīng)受住時間、車輛運(yùn)行、雨季冬季考驗(yàn)的關(guān)鍵。要做好路基工程,必須扎扎實(shí)實(shí)地進(jìn)行路基的填筑,尤其對原地面的處理和坡面基地的處理。
2)路基填料
路基填料一般應(yīng)采用砂礫、塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土,不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。對于液限大于50、塑性指數(shù)大于26的土,一般不宜作為路基填土。
3)填土路基壓實(shí)
市政道路路基施工時,應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《城市道路路基工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行,并應(yīng)通過試驗(yàn)路段來確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度、相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織。
4)完善排水設(shè)施
為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài),必須將影響路基穩(wěn)定的地面水?dāng)r截到路基范圍之外,防止漫流、聚積和下滲。對于影響路基穩(wěn)定的地下水,應(yīng)予以截斷、疏干、降低水位,并引至路基范圍以外,同時注意防滲以及水土保持問題。
2.2 瀝青路面原材料的控制
為保證道路路面具有高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性,低溫抗裂性、抗滑性和耐久性,減少因承重而產(chǎn)生的變形,在原材料選擇上應(yīng)做到:選用較高強(qiáng)度、耐磨耗,采用錘式或反擊式破碎機(jī)加工的具有良好顆粒形狀的硬質(zhì)石料,選用黏度高、針入度較小、軟化點(diǎn)高和含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青。保證原材料的進(jìn)料和堆放,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求,充分使用好瀝青拌和設(shè)備,均能生產(chǎn)出合格的瀝青混合料。
2.3 選擇合適的壓縮比(松鋪系數(shù))
為了保證和提高平整度,要準(zhǔn)確掌握松鋪系數(shù)。碾壓前厚度和碾壓后的厚度要有代表性,取點(diǎn)要盡量多。在碾壓前、壓實(shí)后測量和壓實(shí)后的鉆芯應(yīng)在同一位置。同時松鋪系數(shù)大,則不平整傳遞就大;松鋪系數(shù)小,不平整度傳遞就小。施工時應(yīng)盡量選擇先進(jìn)的攤鋪設(shè)備,增大攤鋪后的預(yù)壓密實(shí)度,以減小不平整的傳遞。
2.4 瀝青路面面層施工工藝控制
瀝青路面施工工藝水平對平整度指標(biāo)的高低起著決定作用。要施工出高平整度的路面必須采取以下瀝青攤鋪碾壓施工工藝:
首先,緩慢、連續(xù)、均勻、不間斷的攤鋪是提高路面平整度最主要的措施,因此攤鋪機(jī)在操作過程中應(yīng)注意以下幾個方面。
1)攤鋪應(yīng)保持連續(xù),速度要保持緩慢均勻。一般攤鋪速度應(yīng)控制在每分鐘2~6 m,根據(jù)供料情況,以保持不停機(jī)為原則。如果攤攤停停,則因?yàn)橥nD時攤鋪機(jī)各工作部件將遭冷卻,造成混合料不均勻現(xiàn)象,使平整度下降。
2)從攤鋪速度應(yīng)保持恒定的原則出發(fā),運(yùn)料車不得沖撞攤鋪機(jī)和卸料過猛,也不得在作業(yè)中使用制動而增加攤鋪機(jī)的牽引負(fù)荷,卸料過程中應(yīng)掛空擋,靠攤鋪機(jī)的推動前進(jìn)。否則,攤鋪機(jī)的速度變化較大,容易形成“搓板”缺陷,從而使平整度下降。
3)在攤鋪過程中,攤鋪機(jī)螺旋送料應(yīng)均勻不停頓地轉(zhuǎn)動,兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并確保在攤鋪全寬斷面上不發(fā)生離析。攤鋪后的混合料,原則上不得人工進(jìn)行整修。
4)料車卸料時不慎撒落的混合料應(yīng)及時清除,否則不能攤鋪。因?yàn)閮蓚?cè)履帶因撒落料影響而產(chǎn)生的接地標(biāo)高與橫坡不一致時,會影響攤鋪后的橫坡,使坡面產(chǎn)生波浪,影響平整度。
其次,碾壓工藝與碾壓機(jī)具的組合對平整度的影響很大。因此壓路機(jī)在操作過程中應(yīng)注意以下幾個方面。
1)初壓應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行,以不產(chǎn)生推移、裂縫為原則,初壓溫度應(yīng)根據(jù)瀝青稠度、壓路機(jī)類型、攤鋪初始密度等因素通過試鋪確定。從通常施工情況來看,對SBS改性瀝青混凝土,一般都緊跟在攤鋪機(jī)之后立即碾壓,初壓溫度多在150~170℃;對瀝青混凝土,在攤鋪機(jī)攤鋪30~40 m后碾壓,初壓溫度多在130~140℃。
2)壓路機(jī)應(yīng)以慢而勻的速度碾壓,初壓時主動輪在前,防止熱混合料被擠壓隆起,碾壓中從外側(cè)向內(nèi)側(cè),從低向高處碾壓,不得打方向剎車,碾壓必須重疊,既防止超壓又要防止漏壓。碾壓過程中的起動、換向、倒退等方法不當(dāng)都將引起油路面出現(xiàn)擁包和凹坑。特別是振動壓路機(jī)倒車時應(yīng)先停止振動,并在向另一方向運(yùn)動后,再開始振動,以避免混合料形成鼓包。
3)壓路機(jī)不得在未碾壓成型并冷卻的路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或候車等候,振動壓路機(jī)在已成型的路面上行使時應(yīng)關(guān)閉振動。
2.5 養(yǎng)護(hù)和管理水平
道路建成投入運(yùn)營后,養(yǎng)護(hù)問題會使瀝青路面平整度急劇下降,甚至引起路面結(jié)構(gòu)破壞,縮短瀝青路面的使用壽命。因此道路的養(yǎng)護(hù)和管理水平對瀝青路面平整度有一定的影響。為了控制路面的平整度,可采取的措施主要有:
1)加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù),特別是對被水破壞嚴(yán)重的瀝青路面,對道路排灌設(shè)施要勤于疏通,避免道路積水,從而減少水對瀝青路面的破壞和平整度下降。
2)加強(qiáng)路政管理力度。在一些混合交通及不封閉路段,一些建筑運(yùn)輸車輛超載,致使車載細(xì)粒料散落路面,在過往車輛碾壓下,路面結(jié)構(gòu)迅速破壞,路面平整度也受到嚴(yán)重影響。
通過上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結(jié)論:優(yōu)良的地基,良好的基層平整度,優(yōu)質(zhì)的混合料,良好的施工機(jī)械,合理的施工工藝,充分的技術(shù)準(zhǔn)備,嚴(yán)格科學(xué)的管理,是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。
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