許軍
摘 要:作為路面使用性能評(píng)價(jià)的主要指標(biāo),平整度直接影響道路行車的舒適性和安全。為此,如何做好高速公路瀝青路面平整度施工質(zhì)量控制顯得尤為重要。以息邢高速瀝青路面施工為例,詳細(xì)闡述了瀝青路面平整度施工質(zhì)量控制的必要性、分析影響瀝青路面平整度的主要因素、提出瀝青施工平整度精細(xì)化控制要點(diǎn)及方法,提高公路工程建設(shè)的現(xiàn)代化水平,以適應(yīng)實(shí)際建設(shè)的需求。
關(guān)鍵詞:平整度;高速公路;施工控制措施
中圖分類號(hào):U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào):2096-6903(2022)06-0077-03
0 引言
研究表明:平整度較差的路面不僅影響行車顛簸、行車的安全性、舒適性以及速度,同時(shí)車輛對(duì)路面更容易產(chǎn)生較大的沖擊導(dǎo)致路面出現(xiàn)坑槽、產(chǎn)生積水,加快路面的破損速度。路面平整度與路面結(jié)構(gòu)各層的平整狀況有密切關(guān)聯(lián)[1]。而對(duì)于高速改擴(kuò)建工程半幅新建、半幅利用老路路面加鋪的施工模式來說,施工過程中控制路面平整顯得尤為重要。
全面分析瀝青路面平整度的主要影響因素,并提出有針對(duì)性的改善對(duì)策,希望能夠有效控制路面施工質(zhì)量,提高平整度,這對(duì)保障工程質(zhì)量意義重大。
1 控制瀝青路面平整度的重要性
我國當(dāng)前公路主要為瀝青路面,平整度是決定瀝青路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo),在現(xiàn)代化工程建設(shè)中,需要認(rèn)識(shí)到提高瀝青路面平整度的重要性,通過各種方法進(jìn)行管理和控制,使公路工程建設(shè)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求,控制瀝青路面平整度重要性主要有以下幾點(diǎn):
提升瀝青路面的整體施工質(zhì)量,保證工程順利完工;
降低施工風(fēng)險(xiǎn),避免進(jìn)行二次修復(fù),提高建設(shè)應(yīng)用的效果;
有效避免了瀝青路面施工技術(shù)出現(xiàn)問題,促進(jìn)公路工程的可持續(xù)發(fā)展。
2 影響瀝青路面平整度主要因素
瀝青路面平整度受多種因素的影響,施工工藝、施工機(jī)械設(shè)備、施工管理等是其中最主要的幾點(diǎn),本節(jié)結(jié)合施工對(duì)瀝青路面平整度影響因素進(jìn)行分析。
2.1 原材料與混合料質(zhì)量不穩(wěn)定
集料規(guī)格。瀝青路面對(duì)集料需求量大、要求高,為保證施工進(jìn)度不得不同時(shí)聯(lián)系多家生產(chǎn)商進(jìn)行供應(yīng),然而不同集料生產(chǎn)廠家工藝參差不齊,生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)不一致,很難保證集料規(guī)格相同。若集料規(guī)格超過規(guī)定值,將會(huì)影響級(jí)配的波動(dòng),導(dǎo)致瀝青混合料的壓實(shí)系數(shù)不穩(wěn)定,嚴(yán)重影響瀝青路面的平整度。
瀝青混合料配合比。瀝青混合料是由瀝青、粗集料、細(xì)集料礦粉等組成的一種復(fù)合材料,根據(jù)不同的實(shí)際情況將會(huì)加入纖維。過高或過低的油石比都會(huì)是使成型的路面產(chǎn)生車轍、鼓包、泛油等病害,從而產(chǎn)生不利于瀝青路面平整度直觀現(xiàn)象。當(dāng)瀝青用量過大時(shí),將會(huì)降低瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性,路面產(chǎn)生較嚴(yán)重的車轍。當(dāng)設(shè)計(jì)油石比過高時(shí),建成通車以后路面出現(xiàn)鼓包、泛油現(xiàn)象;油石比過低時(shí),建成通車的路面面層會(huì)變松散。
2.2 瀝青混合料的拌合質(zhì)量
瀝青混合料的拌合質(zhì)量也是影響瀝青路面平整度的一個(gè)重要影響因素,主要影響為以下幾點(diǎn)。
拌合機(jī)的產(chǎn)能不足。拌合機(jī)的生產(chǎn)能力決定了現(xiàn)場(chǎng)施工的連續(xù)性,間接的對(duì)瀝青路面的平整度產(chǎn)生影響。當(dāng)拌合機(jī)產(chǎn)能無法滿足現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓時(shí),將會(huì)出現(xiàn)停機(jī)等料的現(xiàn)象,導(dǎo)致后續(xù)攤鋪的混合料與前期攤鋪的混合料出現(xiàn)較大的溫度差,從而使連接處出現(xiàn)高低不平,同時(shí)也會(huì)使混合料出現(xiàn)離析,導(dǎo)致平整度較差[2]。
拌合設(shè)備參數(shù)設(shè)置不當(dāng)。拌合設(shè)備參數(shù)設(shè)置也是至關(guān)重要,當(dāng)參數(shù)設(shè)置不合理時(shí),各檔集料的實(shí)際比例與理論配比將會(huì)出現(xiàn)較大的偏差混合料出現(xiàn)離析的概率偏大。初期開機(jī)拌合機(jī)溫度過低時(shí),混合料將會(huì)拌合不均勻,增大拌合的難度,使混合料的拌合質(zhì)量降低。
拌合溫度、時(shí)間不合理。當(dāng)混合料的拌合溫度較低時(shí)、拌合時(shí)間不足時(shí),瀝青混合料將會(huì)裹附的不均勻,將會(huì)提高攤鋪碾壓的難度,不利于平整度的控制。當(dāng)拌合溫度過高時(shí)、拌合時(shí)間過長時(shí),高溫條件下瀝青將會(huì)出現(xiàn)老化,降低瀝青混合料的質(zhì)量,使其抗裂性和抗水損壞性減小,導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)開裂,降低瀝青路面的平整度。
2.3 瀝青混合料的攤鋪質(zhì)量
瀝青混合料的攤鋪設(shè)備和攤鋪工藝會(huì)對(duì)瀝青路面平整度造成直接影響。瀝青混合料在攤鋪過程中,攤鋪機(jī)速度過快或過慢、緊急制動(dòng)等都會(huì)對(duì)瀝青路面平整度產(chǎn)生很大影響。特別是接縫處的處理,當(dāng)接縫處理不當(dāng)時(shí),路面將會(huì)出現(xiàn)凸起或沉陷,降低路面的平整度。
攤鋪工藝也直接影響瀝青路面的平整度,主要包括基準(zhǔn)線控制、攤鋪機(jī)速度以及攤鋪機(jī)操作。基準(zhǔn)線控制不當(dāng)主要是水準(zhǔn)點(diǎn)沉降、施工放樣精度不足、鋼絲繩張拉力不當(dāng)、水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置不合理等造成。攤鋪機(jī)速度過快時(shí),將會(huì)使鋪面更加粗糙,進(jìn)而影響最終路面的平整度。攤鋪操作開始前,熨平板未預(yù)熱好,會(huì)使鋪面出現(xiàn)拉毛、坑洞,螺旋布料器布置過高或中途停機(jī)時(shí)將會(huì)使混合料出現(xiàn)離析,從而使路面不平整[3]。
2.4 瀝青混合料的碾壓質(zhì)量
瀝青路面的碾壓主要分為初壓、復(fù)壓和終壓,瀝青路面施工過程中,碾壓工藝對(duì)于瀝青路面的平整度有著密不可分的聯(lián)系。首先是碾壓設(shè)備,設(shè)備選擇不當(dāng)時(shí),碾壓后的路面將會(huì)出現(xiàn)裂縫、波浪、凹陷等不利于平整度的現(xiàn)象出現(xiàn)。
接著便是碾壓溫度、碾壓速度、碾壓路線、碾壓次數(shù)等,當(dāng)初壓溫度過高時(shí)會(huì)出現(xiàn)壓路機(jī)的形式輪跡,使混合料的穩(wěn)定性降低;當(dāng)復(fù)壓溫度過高時(shí),細(xì)集料易粘附在壓路機(jī)輪胎上,使混合料出現(xiàn)離析,當(dāng)碾壓溫度過低時(shí),混合料內(nèi)部摩擦阻力將會(huì)增大,使路面出現(xiàn)看開裂和推移。碾壓速度和攤鋪機(jī)攤鋪速度相似,碾壓速度過快或過慢、緊急制動(dòng)等都會(huì)降低路面的平整度。碾壓如果未進(jìn)行錯(cuò)開時(shí),會(huì)導(dǎo)致輪胎在相同位置重復(fù)碾壓,導(dǎo)致平整度嚴(yán)重下降。碾壓出現(xiàn)超壓時(shí),路面會(huì)出現(xiàn)波浪或龜裂,碾壓遍數(shù)不足時(shí),整體壓實(shí)度不足,路面易出現(xiàn)車轍。
3 瀝青路面平整度施工控制措施
本工程瀝青路面下面層采用瀝青混凝土,以梯隊(duì)式作業(yè)方式攤鋪碾壓瀝青混合料。
3.1 施工前質(zhì)量控制
施工前,需詳細(xì)檢測(cè)下封層是否完整,及下封層和基層表面之間的粘結(jié)效果。若局部基層外露,或下封層兩側(cè)寬度不符合規(guī)定要求,可嚴(yán)格按照下封層施工標(biāo)準(zhǔn),做好補(bǔ)鋪處理。
若下封層成型后,為增加粘結(jié)效果,可用硬物刺破,不得整層撕開。若下封層存在多余礦料,需清理干凈。
在下承層質(zhì)量檢測(cè)中,若存在嚴(yán)重離析、裂縫等問題,需及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。首先,要先清理干凈瀝青下承層,將槽內(nèi)雜物清理干凈,待風(fēng)干處理后,即可將粘層瀝青均勻噴灑其上。在此期間,嚴(yán)禁車輛、行人通行,需做好交通管制工作,避免車輪粘結(jié)材料,影響上層瀝青鋪筑效果。
3.2 原材料和混合料質(zhì)量穩(wěn)定
嚴(yán)格按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG-F40-2004)確定瀝青標(biāo)號(hào),綜合考慮公路等級(jí)受力特點(diǎn)、路面類型、交通和氣候條件,并結(jié)合以往的使用經(jīng)驗(yàn)對(duì)原材料進(jìn)行篩選,尤其是針對(duì)城市主要道路的原材料選擇上,應(yīng)加大材料的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)范圍,試驗(yàn)內(nèi)容主要包括針入度(粘滯度)、軟化點(diǎn)、延度[4]。
路面?zhèn)淞喜捎玫牧蠄?chǎng)報(bào)告監(jiān)理工程師批準(zhǔn),指揮部檢測(cè)中心、路面技術(shù)組檢測(cè),工程部審核,不使用未經(jīng)批復(fù)、審核確認(rèn)的料場(chǎng)。不隨意改變備料料源,新增料場(chǎng)未經(jīng)批復(fù)不得開采加工碎石。備料過程中,應(yīng)經(jīng)常對(duì)石料的材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)。因材質(zhì)檢驗(yàn)不合格所加工的碎石不得使用。瀝青層應(yīng)選用中性或堿性集料,不得使用酸性石料。徹底清理干凈山體覆蓋層,保證石質(zhì)純凈不含泥土、風(fēng)化石等雜物。路面施工各層材料使用同一料源,同一套設(shè)備生產(chǎn)的碎石,否則應(yīng)分別堆放。避免原材料混合。
3.3 混合料運(yùn)輸控制
混合料運(yùn)輸時(shí),裝料不得一撮而就,要按照“前-后-中”的順序。為避免運(yùn)輸過程中混合料降溫過快,或出現(xiàn)混合料離析問題,需在車頂部覆蓋篷布,從而達(dá)到保溫、保濕、防污染的效果、圖1、2為混合料運(yùn)輸當(dāng)中篷布綁定與裝料順序圖。
3.4 混合料攤鋪控制
規(guī)范攤鋪機(jī)作業(yè)。瀝青面層施工中,攤鋪機(jī)是主要設(shè)備,攤鋪機(jī)自身性能和駕駛員操作能力都會(huì)對(duì)路面平整度造成很大影響。
攤鋪機(jī)一旦操作不合理,施工中便會(huì)出現(xiàn)路面波浪等問題。為此,在攤鋪施工前,需詳細(xì)檢查振搗器等使用情況,特別是皮帶,松弛度是否滿足施工要求。同時(shí),還要檢查攤鋪機(jī)熨平板質(zhì)量,是否光滑,若熨平板底部表部凹凸不平,很容易出現(xiàn)攤鋪面拉痕問題,甚至?xí)霈F(xiàn)波浪,這對(duì)路面平整度質(zhì)量控制影響較大。除此之外,還要進(jìn)行熨平板預(yù)熱溫度控制,溫度不達(dá)標(biāo),將會(huì)影響混合料的粘結(jié)效果[5]。
攤鋪過程中,還要做好攤鋪機(jī)料斗收料時(shí)間、次數(shù)控制,若收料不及時(shí),很容易出現(xiàn)局部粗集料集中現(xiàn)象,進(jìn)而影響壓實(shí)系數(shù)及平整度。為了避免此類問題發(fā)生,需定期做好螺旋布料器檢查,保證布料器運(yùn)轉(zhuǎn)速度均勻,兩側(cè)料位高度相同,防止出現(xiàn)混合料離析。
攤鋪機(jī)行駛過程中,需保持勻速前行,不得忽慢忽快,隨意停機(jī)。一旦改變行駛速度,攤鋪層的預(yù)壓密度也會(huì)有所改變,最終會(huì)影響路面壓實(shí)度及平整度。
拌和能力、運(yùn)輸能力與攤鋪能力相匹配。為了保障攤鋪施工的連續(xù)性,必須做好施工配合工作,尤其是拌和站的拌合能力、混合料運(yùn)輸能力與攤鋪能力匹配,攤鋪機(jī)前保證2~3輛運(yùn)料車等待送料,設(shè)備間保持安全距離,避免碰撞,確保攤鋪施工不間斷,均勻、連續(xù)作業(yè)。
3.5 混合料碾壓控制
在確保攤鋪面平整度符合施工規(guī)定的基礎(chǔ)上,規(guī)范碾壓施工工序,確定碾壓設(shè)備配置合理,碾壓速度、遍數(shù)、溫度等指標(biāo)均滿足規(guī)定要求。
確定碾壓工藝。根據(jù)試驗(yàn)段鋪筑效果,合理確定碾壓設(shè)備配置情況,保證路面壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求。一般來講,瀝青路面碾壓施工分三階段完成,初壓時(shí),多采用鋼輪壓路機(jī),復(fù)壓時(shí),則采用組合法,比如鋼輪+膠輪壓路機(jī)。終壓時(shí),則采用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行收光處理,消除明顯輪跡。為確保碾壓時(shí)的平整度,需做好設(shè)備的各項(xiàng)性能檢測(cè),避免出現(xiàn)故障,影響施工效果[6]。
規(guī)范碾壓施工操作。碾壓時(shí),根據(jù)不同碾壓階段,確定碾壓速度,但碾壓速度需均勻,不得隨意急剎車、急轉(zhuǎn)彎。碾壓過程中,不允許出現(xiàn)違規(guī)操作,比如路面碾壓成型后,設(shè)備未關(guān)閉振動(dòng)功能仍放置在路面上,嚴(yán)重不符合未冷卻路面禁止停放設(shè)備的規(guī)定。
碾壓行駛過程中,需保證路線正確,不得出現(xiàn)錯(cuò)輪碾壓,不得在同一橫斷面位置返回。
無論是哪一個(gè)碾壓階段,都需要指派專人負(fù)責(zé)指揮,并在指定位置設(shè)置標(biāo)牌,防止出現(xiàn)漏壓等問題,充分提升瀝青路面壓實(shí)度,保證碾壓質(zhì)量。
合理控制碾壓溫度。碾壓溫度是瀝青路面平整度控制的關(guān)鍵因素之一,碾壓溫度與碾壓效果密切相關(guān),因此,控制好碾壓溫度,可以提高路面平整度。
指派專人在施工現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)碾壓全過程的溫度測(cè)試工作,高溫條件下進(jìn)行碾壓施工,可以增加混合料的塑性,易于碾壓成型,能夠提高路面的平整度。反之,溫度太低,則不利于碾壓,很難控制路面平整度,甚至?xí)霈F(xiàn)松散、裂縫等問題。為此,在溫度控制當(dāng)中,需保證終壓施工后,路面溫度在110~120℃之間,這樣才能保證收光效果。
3.6 加強(qiáng)橫縱接縫及橋頭橋面鋪裝處理
攤鋪工序中橫的接縫是不可避免的,橫向接縫對(duì)質(zhì)量的好壞對(duì)路面平整度影響很大,處理常用6 m直尺檢查時(shí)注意:橫向接縫是用人工作成的毛接縫,而不是平接縫,攤鋪機(jī)在攤鋪前讓熨平板壓在已攤鋪壓實(shí)過的瀝青路面上預(yù)熱到所需溫度,壓路機(jī)的碾壓是縱橫結(jié)合,并且注意檢查記錄。
平整度好的的路面必須盡量減少橋頭跳車,才能保證高等級(jí)公路行車的舒適性,施工前,應(yīng)逐個(gè)檢測(cè)橋涵頂面標(biāo)高,制定鋪裝計(jì)劃,以達(dá)到最佳效果。
4 結(jié)論
綜上所述,路面是否平整直接關(guān)系到行車舒適性和安全性,為此,在施工中,必須高度重視瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制,建立完善的質(zhì)量控制及管理體系,最大限度提高路面平整度,打造優(yōu)質(zhì)工程,延長瀝青路面使用年限。
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