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公路沥青路面平整度所受影响及控制方法和措施

文章来源:www.isqcnw.tw

发布时间:2017-09-23 10:51:53

摘 要】路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标,主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。当路面纵断面剖面曲线相对平滑时,则表示路面相对平整,或平整度相对好,反之则表示平整度相对差。好的路面则要求路面平整度也要好。文章从路基不均匀沉降、基层的状况、施工机械、沥青混合料的质量、接缝的处理、施工方法几个方面对影响沥青路面平整度的原因进行分析,提出加强路面平整度的应对措施。还简单介绍了对沥青路面平整度的检测方法。
【关键词】公路;沥青路面;平整度影响因素;防治措施
前 言
沥青路面由于它行车的舒适性、施工的快捷性、养护的简便性、行车的低噪音性,因而成为各等级路面的首选结构型式。依据公路等级的高低和行车速度的快慢,规范对不同等级的公路提出了不同的平整标准。路面平整度的好坏给人们以最直观的感觉,是公众评价公路路面的口头语,也是《公路工程质量评定标准》的关键指标。各公路路面的平整度直接反应一个施工队伍的素质的高低。要达?#25509;?#33391;的平整度标准,需要每个施工人员都必须做到精心钻?#23567;?#31934;心施工、不断创新、不懈努力。
1、沥青路面平整度影响分析
影响沥青路面平整度的因素较多,归纳起来可分为外在及内在两大因素。外在因素主要表?#27835;?#29615;境、地质、交通量、车速的影响等。内在因素主要表现在设计、施工两大方面,具体如下:
1.1、路基不均匀沉降影响路面平整度
  一是路基填料控制不好,导致一些路段的路基高低不平,出现不均匀沉降(此情况常见于由建筑垃圾、工业垃圾或采用高液限粘土填筑的路段);二是半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,当路面完成后,出现了沉陷和裂缝;三是因为施工前对原地基勘探不详,有部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,导致路基在自重的作用下产生沉降。部分路段则是因为路基的防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。
1.2、基层平整度对路面平整度的影响
 沥青路面的下承层多为水泥稳定石屑或水泥稳定碎石等半刚性基层,由于基层的平整度直接影响了沥青砼下面层的平整度,有些凹凸不平的地方会引起?#21892;?#21402;度不均匀,从而导致压缩量不均匀,造成沥青砼下面层的平整度也不理想,最后反射到沥青砼面层上来。
1.3、路面摊铺机械及摊铺工艺对平整度的影响
  沥青路面面层施工的主要机具设备是摊铺机,摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械?#22303;?#36215;步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。如,摊铺一般按预先设定的基准控制,施工单位不重视或因高程的操平误差,则易产生绕度,导致面层出现波浪;施工中摊铺机操作不当,造成摊铺机曲线前进,运料车在倒料时?#19981;?#25674;铺机,摊铺机不连续行走等,导致路面形成波动或搓板等。
1.4、沥青混合料质量对平整度的影响
沥青混合料的配合比不合理,油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;沥青混合料的拌合不均匀,当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当运输设备不配套或司机技术较差时,会?#19981;?#25674;铺机,使机身后移,形成台阶。
1.5、压实对平整度的影响
沥青面层铺筑后的碾压,对平整度影响较大,需合理选择压实机械,控制好压实温度、速度、路线、压?#24403;?#25968;等。
(1)压路机型号初压?#27835;还?#37325;会造成铺层产生推挤变形。
(2)压实温度过高,压路机轮迹明显,混合料前后推移大,不稳定,温度过低则压实度和平整度下降。
(3)压路机压实速度不均匀,急刹车和突然起步,随意停置和调头转向等都会引起路面堆拥,在未冷却的路面停机会出现凹陷。
 (4)压实路线不当不注意错轮压实,每次在同一横断面折返,会引起路面不平整。
(5)压?#24403;?#25968;不够,压实度不足,通车后易形成车辙。
2、路面不平整带来的弊端   
(1)乘客不舒适。由于路面的不平整,车辆的颠簸,速度的忽快忽慢和左右摇晃,使乘客都有不舒适的感觉,还容?#36164;?#20154;晕车和病情加重等;
  (2)运输效益低。在汽车运输中,由于车辆的颠簸,车上的货物容易损坏;车速太慢,加大油耗;同时汽车的磨损率加大,降低使用年限,增加运输成本;
  (3)影响行车安全。车辆不能匀速行驶,急刹车时容易形成车辆追尾;特别是雨天时,路滑加剧形成水雾、水漂,都?#33258;?#25104;想象不到的各种交通事故;
   (4)降低路面使用寿命。
  (5)加剧路面水害。由于路面不平整使路面形成积水,一是水会慢慢渗入路面内;二是在行车作用下形成水压力,动水压力冲刷油石界面,久而久之使油石分离而形成油面松散。渗入路面的水分还会造成路面的冻融,也加剧了路面的局部破坏,如果水分通过面层渗入基层后,还造成路面结构性的破坏。
3、加强沥青路面平整度的技术措施
3.1、沥青路面摊铺机械及工艺控制
 (1)摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线)。下面层或基层宜采用钢?#21487;?#24341;导的高程控制方式,上面层宜采用平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式;
 (2)摊铺机的摊铺速度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。因摊铺速度的变化必?#22351;?#33268;摊铺厚度变化。为了保证厚度不变,就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,但人工调节是凭经验调节,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致最终压实厚度的差异,影响路面平整度。            
在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端预定做收缩缝的位置。在中?#23601;?#19968;出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;混合料温度在100℃以上时,停顿时间不要超过10min,停顿时间超过30min或混合料温度低于100℃时,要按照处理冷接缝的方法重新接缝。
 (3)摊铺机操作控制措施,应选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10-30m处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指?#26377;?#26009;车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;派专人负责及时清扫洒落的粒料;摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度,一般可加热到85℃-90℃。
3.2、面层摊铺材料的质量控制
混合料中的沥青与矿粉过量会减小其?#24615;?#33021;力,?#36164;?#25674;铺厚度过薄。温度过高,也会出现类似的情况,温度过低,混合料变硬,会使摊铺厚度变厚,在铺筑中遇到此种情况,可根据混合料性质的变化及?#22791;?#21464;熨平板的工作迎角予以消除,但调整无一定的规律。这样反反复复,会形成厚度不一致的面层,从而使平整度受到影响。所以加强拌和现场管理,减少车辆不必要的待机时间,控制好混合料“出场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度”四个温度,可大大减少此种缺陷的产生。
 3.3、碾压质量控制
沥青混合料面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。
(1)初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高(常在140℃左右),因此只要用较小的压实就可?#28304;?#21040;较好的稳定压实效果。通常用6-8T的双轮振动压路机以2km/h左右的速度进?#24515;?#21387;2-3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式?#33268;幀?#36718;胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(?#33268;?#25509;近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶并振动碾压。  
 (2)复压,第二阶段复压是主要压?#21040;?#27573;。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进?#23567;?#22797;压期间的温度不应低于100℃-110℃,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16t以上的?#33268;?#32974;压路机同时先后进?#24515;?#21387;。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数?#33539;ǎ?#36890;常不少于8遍,碾压方?#25509;?#21021;压相同。
 (3)终压,第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复?#26500;?#31243;中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进?#23567;?#32456;压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的70℃,应尽可能在较高温度下结束终压。
 (4)为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由内到外,先轻后重,先慢后快?#20445;?#21363;曲线段按照由内侧到外侧的?#25215;?#30910;压,碾压时先用小型压路机碾压或静压,再用大型压路机或振动碾压,碾压速度应先慢速碾压几遍,待混合料稳定后再用较快的速度碾压。压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前?#24179;?#21387;路机折回去不应在同一断面上,而应?#24335;?#26799;形。
  通过上述对影响沥青路面平整度因素的探讨,可以得出以下的结论:优质的混合料,良好的施工机械,合理的施工工艺,充分的技术准备,严格管理,是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。
4、公路沥青路面平整度的检测:
4.1检测设备及方法
路面平整度的检测设备分为断面类和反应类两种。断面类是测定路表面凹凸情况,常用的仪器有3m直尺,连续式平整度仪;反应类是测定由于路表面凹凸不平引起的车辆颠簸情况,其反应的是舒适性能指标。下面就介绍一下最常用的三米直尺检测平整度的方法。
一、目的和?#35270;?#33539;围
1、本方法规定用3m直尺测定距离路表面的最大间隙表示路基路面的平整度,以mm计。
2、本方法?#35270;?#20110;测定压实成型的路面各层表面的平整度,以评定路面的施工质量及使用质量,也可用于路基表面成型后的施工平整度检测。
二、 方法与步骤
1、测试步骤   
(1)在施工过程中检测时,按根据需要?#33539;?#30340;方向,将3m直尺摆在测试地点的路面上。
  (2)目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况,?#33539;?#38388;隙为最大的位置。
(3)用有高度标线的塞尺塞进间隙处,量记其最大间隙的高度
(mm),准?#20998;?.2mm。
(4)施工结束后检测时,按?#20013;小?#20844;路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)的规定,每1处连续检测10尺,测记10个最大间隙。
结束语:
  路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一,它关系到行车的安全,舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命随着国家对基础设施建设的投资力度逐年加大,高等级公路随之迅猛发展,为了保证行车安全,对路面平整度要求也随之越来越高,由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点,而?#36824;?#27867;应用。沥青面层平整度的优劣直接反映了行车舒适程度,也反映了施工建设队伍的水平。因此, 要提高路面的平整度, 必须采用先进的施工设备, 先进的施工工艺, 先进的施工方法, 科学的管理, 严格控制每个施工工序, 认真把好每一道关, 精心施工。
文?#36335;?#20139;:
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