魯彬, 王亞曉
(長(zhǎng)沙理工大公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心, 湖南 長(zhǎng)沙 410076)
隨著瀝青砼路面在公路工程建設(shè)中應(yīng)用的不斷增加,對(duì)瀝青砼路面平整度的要求越來(lái)越高。但在瀝青砼路面施工過(guò)程中,很多因素會(huì)對(duì)路面平整度造成影響。該文結(jié)合實(shí)際工程,探討合理、有效的平整度施工控制措施。
某公路工程A標(biāo)段起、迄樁號(hào)為K0+000—K205+830.329,總長(zhǎng)206 km。主線采用瀝青砼路面,由下至上依次為8 cm ATB-25混合料、6 cm AC-20混合料和4 cm SMA-13混合料。
平整度是瀝青砼路面的重要質(zhì)量指標(biāo),必須在施工中予以嚴(yán)格控制。對(duì)于下面層,平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在1.0 mm以內(nèi),合格率達(dá)到85%以上;對(duì)于中面層,平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在0.8 mm以內(nèi),合格率達(dá)到90%以上;對(duì)于上面層,平整度標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)控制在0.6 mm以內(nèi),合格率達(dá)到95%以上;對(duì)于面層接縫部位,中面層和下面層之間的最佳間隙應(yīng)控制在2.0 mm以內(nèi);對(duì)于上面層施工縫,需盡量設(shè)置在伸縮縫的位置,以實(shí)現(xiàn)零接縫的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)路面平整度的有效控制,達(dá)到以上質(zhì)量要求,首先要明確可能對(duì)路面平整度造成影響的因素,然后制定針對(duì)性的控制方法。現(xiàn)圍繞該工程實(shí)際情況,對(duì)瀝青砼路面施工平整度控制進(jìn)行深入分析。
在瀝青路面施工中,很多因素都會(huì)對(duì)路面平整度造成影響。各階段主要影響因素如下:
(1) 施工準(zhǔn)備階段??赡軐?duì)瀝青砼路面平整度造成影響的因素包括基層平整度、封層均勻性、交底是否全面和有針對(duì)性、基層施工過(guò)程中掛線高度是否精確、接頭是否平整等。
(2) 混合料生產(chǎn)階段。可能對(duì)瀝青砼路面平整度造成影響的因素包括原材料質(zhì)量與混合料拌和后的穩(wěn)定性、碎石材料粒徑與針片狀顆粒含量、混合料拌和溫度等。
(3) 混合料運(yùn)輸階段??赡軐?duì)瀝青砼路面平整度造成影響的因素包括是否存在停機(jī)待料情況、運(yùn)輸時(shí)保溫是否到位、車(chē)輛和攤鋪機(jī)之間是否產(chǎn)生碰撞等。
(4) 混合料攤鋪階段??赡軐?duì)瀝青砼路面平整度造成影響的因素包括混合料攤鋪速度及其是否和碾壓速度相匹配、攤鋪前是否對(duì)熨平板進(jìn)行預(yù)熱、對(duì)前尾料進(jìn)行的處理是否到位、攤鋪機(jī)實(shí)際走行速度是否保持穩(wěn)定等。
(5) 混合料碾壓階段。可能對(duì)瀝青砼路面平整度造成影響的因素包括接頭處所用施工方法及碾壓情況、碾壓速度是否均勻、碾壓遍數(shù)、是否存在欠壓與漏壓等情況。
在施工準(zhǔn)備階段中,應(yīng)采取以下措施進(jìn)行瀝青砼路面平整度控制:
(1) 在水穩(wěn)碎石基層施工中,嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基層平整度進(jìn)行瀝青砼路面控制,為之后結(jié)構(gòu)層施工奠定良好基礎(chǔ)。
(2) 碎石封層撒布均勻,若存在撒布過(guò)量的情況,利用風(fēng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行清理;撒布數(shù)量不足的地方及時(shí)補(bǔ)撒。
(3) 施工前,認(rèn)真做好交底,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化,確保交底的針對(duì)性、全面性和指導(dǎo)性,為后續(xù)正式施工提供指導(dǎo)。
(4) 在ATB-25混合料施工前,對(duì)掛線高度進(jìn)行計(jì)算與復(fù)核,確保掛線高度準(zhǔn)確。考慮到掛線密集,掛線的實(shí)際工作量較大且易產(chǎn)生誤差,要全部復(fù)查難度很大,故施工中采用平衡梁。
(5) 施工接頭處時(shí),在拉線后使用切割機(jī)進(jìn)行橫向縫切割,切割完成后由人工實(shí)施鑿除處理,直到形成毛茬。
(6) 碾壓施工前,對(duì)輪胎壓力及新舊程度等進(jìn)行檢查,確保新舊一致且壓力相等。
混合料生產(chǎn)階段可采取以下措施進(jìn)行瀝青砼路面平整度控制:
(1) 嚴(yán)格按相關(guān)要求對(duì)原材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),不使用未經(jīng)檢測(cè)或檢測(cè)不合格的原材料。
(2) 對(duì)混合料的熱料倉(cāng)定期實(shí)施篩分處理。
(3) 混合料篩分和鋪面外觀充分結(jié)合,及時(shí)對(duì)混合料級(jí)配予以優(yōu)化。
(4) 定期對(duì)拌和樓及其篩網(wǎng)進(jìn)行檢查,防止堵塞和破損;對(duì)拌和樓中使用的計(jì)量裝置與測(cè)溫裝置定期進(jìn)行校核。
混合料運(yùn)輸過(guò)程中可采取以下措施進(jìn)行瀝青砼路面平整度控制:
(1) 混合料運(yùn)輸前準(zhǔn)備足夠的車(chē)輛,并確保運(yùn)輸?shù)缆吠〞?,避免混合料運(yùn)輸受阻導(dǎo)致停機(jī)待料。
(2) 對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛作保溫處理,防止運(yùn)輸途中物料溫度明顯降低,導(dǎo)致進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后物料溫度不能與施工要求相符。
(3) 做好停車(chē)距離計(jì)算。根據(jù)工區(qū)實(shí)際情況,每輛運(yùn)輸車(chē)可運(yùn)輸?shù)幕旌狭蠑?shù)量為32 m3,路面寬度為11.25 m,若松鋪厚度按照9.5 cm控制,則每輛運(yùn)輸車(chē)可攤鋪長(zhǎng)度為30 m。后車(chē)需在前車(chē)完成攤鋪前5 m的位置停車(chē)等待,在前車(chē)混合料卸載完畢后,后車(chē)立即開(kāi)始卸料,施工中確保前后兩輛運(yùn)輸車(chē)緊密銜接。
(4) 在運(yùn)輸車(chē)倒車(chē)過(guò)程中,安排專(zhuān)人指揮,防止與攤鋪機(jī)發(fā)生碰撞。
(5) 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)料車(chē)都由攤鋪機(jī)進(jìn)行頂推前行,盡量不使用車(chē)廂較長(zhǎng)的運(yùn)料車(chē)。
(6) 卸料時(shí)安排專(zhuān)人指揮,使現(xiàn)場(chǎng)車(chē)輛調(diào)度有序,避免產(chǎn)生混亂。
混合料攤鋪中可采取以下措施進(jìn)行瀝青砼路面平整度控制:
(1) 攤鋪前,對(duì)夯錘皮帶性能進(jìn)行檢查,確保皮帶松緊程度達(dá)到要求,防止因振搗頻率與夯實(shí)速度不匹配導(dǎo)致路面不平整。
(2)數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系管理就是數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的重組。具體結(jié)構(gòu)需要根據(jù)上述使用的矢量關(guān)系數(shù)據(jù)來(lái)表示,點(diǎn)線和面分別表示節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)鏈和島。
(2) 對(duì)攤鋪機(jī)上熨平板實(shí)際光滑度進(jìn)行檢查,避免由于熨平板不光滑導(dǎo)致攤鋪好的混合料表面產(chǎn)生拉痕,在橫向或縱向產(chǎn)生局部波浪,對(duì)路面平整度造成影響。
(3) 鋪路前,加熱熨平板,加熱時(shí)間至少1 h,使其溫度達(dá)到100 ℃以上。這是防止熨平板黏結(jié)混合料的關(guān)鍵。
(4) 混合料攤鋪中,攤鋪速度保持均勻,攤鋪機(jī)行走速度和混合料生產(chǎn)能力與運(yùn)輸能力良好匹配。該工程施工中,所用攪拌設(shè)備單位時(shí)間產(chǎn)量為300 t/h,按照混合料密度換算,每小時(shí)可生產(chǎn)123 m3左右混合料。路面寬11.25 m,通過(guò)計(jì)算,攤鋪速度以不超過(guò)2.3 m/min為宜。
(5) 鋪路過(guò)程中,布料裝置連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),為使料高相等提供條件,否則會(huì)出現(xiàn)混合料集料析出和松鋪系數(shù)發(fā)生波動(dòng)的現(xiàn)象。
(6) 對(duì)運(yùn)料車(chē)進(jìn)行施工切換控制,鋪路裝置行進(jìn)速度維持在0.5 m/min且不能停止,以免鋪路操作不連續(xù)。
(7) 攤鋪過(guò)程中,每2~3車(chē)進(jìn)行一次收斗,每次收斗都收半斗。收斗時(shí),避免粗骨料集中而導(dǎo)致混合料壓實(shí)系數(shù)產(chǎn)生變化,最終對(duì)路面平整度造成影響。
(8) 攤鋪過(guò)程中,混合料溫度達(dá)到160 ℃以上。
混合料碾壓施工中可采取以下措施進(jìn)行瀝青砼路面平整度控制:
(1) 從低到高對(duì)混合料進(jìn)行碾壓。該工程路面中間比兩邊略高,按照從邊部到中間的順序進(jìn)行碾壓。
(2) 碾壓分為初壓、復(fù)壓和終壓3個(gè)環(huán)節(jié)。1) 初壓。第一臺(tái)壓路機(jī)呈階梯式完成碾壓后,第二臺(tái)壓路機(jī)在邊部進(jìn)行碾壓,碾壓到路面中心后,第一臺(tái)壓路機(jī)開(kāi)始從邊部進(jìn)行碾壓,直到將內(nèi)側(cè)全部碾壓完畢。前進(jìn)時(shí)靜壓,后退時(shí)弱振壓。壓路機(jī)后退時(shí),應(yīng)超過(guò)接頭部位5~10 m,每次從接頭部位經(jīng)過(guò)時(shí)都要開(kāi)啟壓路機(jī)弱振動(dòng)。2) 復(fù)壓。初壓完成后立即使用膠輪壓路機(jī)按照從外到內(nèi)進(jìn)行復(fù)壓,復(fù)壓速度按2~3 km/h控制。在前一臺(tái)壓路機(jī)到路面中心處后,后一臺(tái)壓路機(jī)從邊部開(kāi)始碾壓。采用2臺(tái)壓路機(jī)依次碾壓,每臺(tái)碾壓遍數(shù)達(dá)3遍以上。此外,為避免產(chǎn)生漏壓,不允許進(jìn)行分區(qū)碾壓。3) 終壓。在復(fù)壓完成后立即進(jìn)行靜壓收面,消除路面上的輪跡,保證路面平整度。
(3) 接頭處的碾壓呈弧狀不斷向兩側(cè)進(jìn)行,直到邊緣,碾壓速度保持均勻。
(4) 碾壓時(shí)壓路機(jī)速度保持均勻,且不能制動(dòng)、加速和調(diào)頭。在沒(méi)有冷卻的路面不能停放任何機(jī)械設(shè)備。
(5) 安排專(zhuān)人對(duì)接頭處與其他部位的平整度進(jìn)行檢測(cè),對(duì)不合格的部位重新予以碾壓。
(6) 碾壓時(shí)對(duì)壓路機(jī)實(shí)際噴水量進(jìn)行嚴(yán)格控制,避免混合料黏輪,注意噴水量不能太多。前進(jìn)與后退過(guò)程中噴一次水即可,若前進(jìn)時(shí)噴水則后退時(shí)可不噴水,若后退時(shí)噴水則前進(jìn)時(shí)可不噴水。
(7) 碾壓施工初期,混合料溫度在160 ℃以上。碾壓作業(yè)完成后,混合料溫度在90 ℃以上。路面溫度低于50 ℃時(shí),即可允許通車(chē)。
為避免路面平整度相關(guān)單點(diǎn)數(shù)值產(chǎn)生離散,保證合格率,滿足相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),施工時(shí)做好檢測(cè)與控制。施工中,安排專(zhuān)人檢測(cè)路面各點(diǎn)的實(shí)際平整度?;旌狭蠑備仌r(shí),對(duì)停機(jī)與收斗處等的實(shí)際平整度進(jìn)行檢測(cè);混合料碾壓時(shí),對(duì)接頭、停機(jī)、收斗等部位進(jìn)行平整度檢測(cè)。路面平整度檢測(cè)分為縱向與橫向,縱向檢測(cè)中每條車(chē)道線連續(xù)檢測(cè)兩處,橫向檢測(cè)中對(duì)施工與碾壓接頭等重點(diǎn)部位進(jìn)行檢測(cè)。每天施工結(jié)束后都要對(duì)路面實(shí)際平整度予以檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即反饋并進(jìn)行分析、總結(jié),為之后的路面施工提供技術(shù)指導(dǎo)。
該工程完成施工后,經(jīng)檢測(cè),K0+050左幅、K0+100右幅、K0+150左幅、K0+050右幅、K0+100左幅和K0+150右幅平整度檢測(cè)結(jié)果均為合格,總合格率達(dá)100%(見(jiàn)表1);下面層、中面層與上面層的平整度標(biāo)準(zhǔn)差都在允許范圍內(nèi),且合格率都達(dá)到要求,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期平整度目標(biāo)。說(shuō)明上述平整度施工控制技術(shù)合理、可行,可為類(lèi)似公路工程施工提供參考。
表1 某公路工程路面平整度檢測(cè)結(jié)果
平整度作為瀝青砼路面的重要指標(biāo)會(huì)直接影響路面質(zhì)量和使用效果,決定路面的行車(chē)舒適性。該文結(jié)合某公路工程施工,分析瀝青砼路面平整度在5個(gè)施工階段的影響因素,并對(duì)各階段影響因素提出控制措施,保證路面平整度和工程的順利進(jìn)行。目前,該公路瀝青砼路面施工已順利完成,經(jīng)檢驗(yàn),其平整度滿足要求,合格率達(dá)100%。