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2009-11-17 15:39 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘 要:本文主要從瀝青路面施工方面分析了路面產(chǎn)生不平整的原因,并提出了應采取的相應對策。
隨著(zhù)高等級公路的迅速發(fā)展,對于路面平整度要求越來(lái)越高,路面平整度的合格率既反映了行車(chē)舒適程度,又反映了施工隊伍的水平。
所謂路面平整是以幾何平面為基準,表現為路面縱向和橫向的凸凹程度,即實(shí)際路面表面對設計的幾何平面的偏離程度。優(yōu)良的平整度不僅是車(chē)輛高速、舒適、安全地通行的重要保證,更對路面養護費用和使用壽命有明顯的影響。
經(jīng)過(guò)對我單位所監理的幾個(gè)項目的瀝青路面工程所出現的不平整現象的綜合分析,我發(fā)現出現坑凹、接縫臺階、波浪、碾壓車(chē)轍、橋涵與路面接茬不平、跳車(chē)等不平整現象的原因主要有: 路基不均勻沉降,造成已鋪筑路面出現坑凹,基層不平整導致路面不平整,橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車(chē),嚴重影響著(zhù)路面整體平整度,以及攤鋪機械的選擇、路面的碾壓等路面施工時(shí)的不規范操作都會(huì )造成瀝青路面的不平整。由于瀝青路面平整度具有波浪形傳遞特性,瀝青路面的不平整度首先來(lái)源于路基表面,然后層層向上傳遞,直到瀝青路面表層,因而可以這樣說(shuō),在瀝青路面表層上主要反映了路基、底基層、基層的不平整度。有的施工單位認為“基層不平面層調,下層不平上層找”,這種觀(guān)點(diǎn)是錯誤的,因為若基層不平,即使面層攤鋪平整,壓實(shí)后也會(huì )因虛鋪厚度不同,而產(chǎn)生不平整。針對路基、基層、橋涵頭跳車(chē)可能引起的路面不平整,只要在路基、基層、橋涵臺背回填時(shí)嚴格按規范施工,基本可以控制。本文筆者主要從路面施工方面探討造成瀝青路面不平整的原因,以及應采取的防治措施。
一、路面攤鋪機械及工藝對平整度的影響
攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構參數不穩定、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(dòng)以及供料系統速度忽快忽慢都會(huì )造成面層的不平整和波浪。
。1)攤鋪機械性能好壞,決定著(zhù)路面面層的平整度。我單位近幾年所監理的幾段路面工程,就是一個(gè)很好的例子:宕昌過(guò)境段采用一臺4.5m的小型瀝青攤鋪機鋪筑,路面接縫多,在鋪筑時(shí),幾乎是人工在攤鋪,路面的平整度較差;江武公路江小段采用8.0m的瀝青攤鋪機鋪筑,路面的平整度有明顯提高;嘉玉段采用德國產(chǎn)ABG423大型瀝青攤鋪機鋪筑,路面的平整度有了大大的改善。
。2)攤鋪機基準線(xiàn)的控制,也影響著(zhù)路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動(dòng)找平裝置,攤鋪是按照預先設定的基準來(lái)控制,但施工單位往往不夠重視或由于高程的操平誤差,形成基準控制不好、基準線(xiàn)因張拉力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度,使面層出現波浪;掛線(xiàn)高程測量不準,量線(xiàn)失誤或樁位移動(dòng),都會(huì )通過(guò)架設在鋼絲線(xiàn)上的儀表反映在相應的攤鋪路段上,造成路面高低起伏。
。3)攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現波浪、搓板。無(wú)論在施工中采用哪一種型號的攤鋪機,若攤鋪機操作手不熟練,導致攤鋪機曲線(xiàn)前進(jìn)、運料車(chē)在倒料時(shí)撞擊攤鋪機、攤鋪機不連續行走或在行走過(guò)程中熨平板高低浮動(dòng)等不規范作業(yè),都會(huì )使路面形成波浪或搓板;攤鋪機的熨平板未充分預熱,造成混合料粘結和熨不平;運輸車(chē)與攤鋪機配合不好,卸料時(shí)混合料撒落在下層而未及時(shí)清除,導致履帶接地標高產(chǎn)生變化,影響了攤鋪層的橫坡及平整度。在攤鋪瀝青混合料過(guò)程中,隨意變更攤鋪機的攤鋪速度,也會(huì )導致面層出現粗糙不均勻,影響到攤鋪后的預壓密實(shí)度和平整度。此外,當攤鋪機中途停頓時(shí),因混合料溫度下降會(huì )引起局部不平整,而且縱向調平系統在每次起動(dòng)后,自動(dòng)找平裝置仍需行駛3-8m后才能恢復正常,也易造成攤鋪厚度不勻。當運輸設備不配套或司機技術(shù)較差時(shí),會(huì )撞擊攤鋪機,使機身后移,形成臺階。
二、面層攤鋪材料的質(zhì)量對平整度的影響
瀝青路面的施工質(zhì)量,也取決于主要材料的質(zhì)量和瀝青混合料的配合比設計及瀝青混合料的拌和。
1、瀝青混合料的配合比不合理。油石比偏大,已鋪筑的路面會(huì )產(chǎn)生壅包和泛油;油石比偏小,路面會(huì )出現松散;礦料的質(zhì)量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長(cháng)扁平顆粒含量過(guò)高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害。
2、瀝青混合料的拌合不均勻。當拌和設備出現意外情況,剛開(kāi)爐或料溫低,含水量大時(shí),會(huì )出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問(wèn)題時(shí),會(huì )造成骨料級配發(fā)生較大變化;由于料溫偏低,有時(shí)也會(huì )出現花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過(guò)高造成瀝青老化,不能保證瀝青混合料攤鋪質(zhì)量;拌和能力過(guò)小,出現停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現溫度差,形成一個(gè)個(gè)坎。
三、碾壓對平整度的影響
瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著(zhù)重要影響,碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線(xiàn)、次序等都關(guān)系著(zhù)路面面層的平整度,主要表現在:
1、壓路機型號的選擇。如果采用低頻率、高振幅的壓路機時(shí),會(huì )產(chǎn)生“跳動(dòng)”夯擊現象而破壞路面平整度。壓路機初壓噸位過(guò)重也會(huì )使剛攤鋪好的路面產(chǎn)生推擠變形。
2、碾壓溫度的控制。初壓溫度過(guò)高壓路機的輪跡明顯,瀝青料前后推移大,不穩定;復壓溫度過(guò)高會(huì )引起膠輪壓路機粘結瀝青細料,小碎片飛濺,影響表面級配;溫度過(guò)低,導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實(shí)度不均勻,且易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。
3、碾壓速度的調整。壓路機碾壓速度過(guò)快或不均勻、急剎車(chē)和突然起動(dòng)、隨意停置和掉頭轉向等都會(huì )引起路面推擁;在未冷卻的路面上停機會(huì )出現壓陷槽。
4、碾壓路線(xiàn)的行走。碾壓行進(jìn)路線(xiàn)不當,不注意錯輪碾壓,每次在同一橫斷面處折返,會(huì )引起路面不平。相鄰輪跡不重疊,容易造成漏壓或推擁。
5、碾壓次數的確定。碾壓遍數不夠,壓實(shí)不足,通車(chē)后形成車(chē)轍;碾壓遍數太多,由于短時(shí)間集中重復碾壓,會(huì )造成已成型路面的推移,形成裂縫和波浪。
6、驅動(dòng)輪和轉向輪的前后問(wèn)題。如果是從動(dòng)輪在前,由于從動(dòng)輪本身無(wú)驅動(dòng)力,靠后輪推動(dòng),因而前進(jìn)時(shí)混合料易產(chǎn)生推移,倒退時(shí)在輪前又易留下波浪。
四、提高路面平整度的措施
1、瀝青路面攤鋪機械及工藝控制
。1)攤鋪機基準線(xiàn)的控制,攤鋪機在進(jìn)行自動(dòng)找平時(shí),需要有一個(gè)準確的基準面(線(xiàn))。一般當以控制高度為主時(shí),以走鋼絲為宜;當以控制厚度為主時(shí),則采取浮動(dòng)基準梁法。一般是底面層用走鋼絲,中面層和表面層用浮動(dòng)基準梁法。
基準鋼絲繩(走鋼絲)法,是在路面兩側安裝基準鋼絲繩,但注意:支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過(guò)大,一般為5-10m;用兩臺精密水準儀測量控制鋼筋的高程,鋼筋宜較設計高程高1-2mm,并保證鋼筋的高程在鋪筑過(guò)程中始終準確;一般使用φ2mm-φ3mm的高強度鋼絞線(xiàn),用緊線(xiàn)器拉緊安放在支柱的調整橫桿上,每?jì)筛撝еg鋼絲繩的撓度不大于2mm,張緊鋼絲繩的拉力一般在800N左右;基準線(xiàn)應盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值;為保證連續作業(yè),每側鋼絲繩至少應具備有三根200-250m長(cháng)的鋼絞線(xiàn),在未走完本段鋼絲之前,下段鋼絲已經(jīng)架設完成。
浮動(dòng)基準梁法,浮動(dòng)基準梁用于保持攤鋪機前后高差相同,保證攤鋪厚度和提高表面平整度,在構造物上另加掛鋼絲繩配合進(jìn)行控制(因構造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同),方法是:浮動(dòng)基準梁的前部由長(cháng)2-3m的2-4個(gè)輪架組成,每個(gè)輪架有3-4對小輪,行走在攤鋪機前面下承層。浮動(dòng)基準梁的后部是約0.5m×10m的滑板(俗稱(chēng)滑靴),在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準誤差和自動(dòng)找平裝置的誤差,需在進(jìn)行自動(dòng)找平裝置的安裝和調整時(shí)注意:橫坡傳感器安裝誤差應小于±0.1%;浮動(dòng)基準梁的滑動(dòng)基面應與攤鋪基面平行,使橫坡值相同;隨時(shí)檢查液壓系統的工作壓力,使其處于正常狀態(tài);隨時(shí)檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設計值。
。2)攤鋪機的攤鋪速度控制,攤鋪機應該勻速,不停頓地連續攤鋪,嚴禁時(shí)快時(shí)慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變,就要調節厚度調節器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程,但人工調節是憑經(jīng)驗調節,在速度變化處會(huì )引起攤鋪后預壓密實(shí)度的變化,從而導致最終壓實(shí)厚度的差異,影響路面平整度。
在攤鋪過(guò)程中,應盡量避免停機,應將每天必須停機中斷攤鋪點(diǎn)放在構造物一端預定做收縮縫的位置。在中途萬(wàn)一出現停機,應將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉;混合料溫度在100℃以上時(shí),停頓時(shí)間不要超過(guò)10min.停頓時(shí)間超過(guò)30min或混合料溫度低于100℃時(shí),要按照處理冷接縫的方法重新接縫。
。3)攤鋪機操作控制措施,應選用熟練的攤鋪機操作手,并進(jìn)行上崗前培訓;在攤鋪過(guò)程中,運料車(chē)應在攤鋪機10-30m處停住,并掛空檔,依靠攤鋪機推動(dòng)緩慢前進(jìn),并應有專(zhuān)人指揮卸料車(chē)進(jìn)行卸料;確保攤鋪機供料系統的工作具有連續性,即保證腳輪(輸送輪)內的料位高度穩定、均勻、連續,料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時(shí)間短,僅受料斗內的混合料已經(jīng)冷硬,則應先將受料斗內已冷硬的混合料鏟干凈,然后重新喂料;派專(zhuān)人負責及時(shí)清掃灑落的粒料;攤鋪前,熨平板必須清理干凈,調整好熨平板的高度和橫坡后,預熱熨平板。熨平板的預熱溫度應接近瀝青混合料的溫度,一般可加熱到85℃-90℃。
2、面層攤鋪材料的質(zhì)量控制混合料中的瀝青與礦粉過(guò)量會(huì )減小其承載能力,易使攤鋪厚度過(guò)薄。溫度過(guò)高,也會(huì )出現類(lèi)似的情況,溫度過(guò)低,混合料變硬,會(huì )使攤鋪厚度變厚,在鋪筑中遇到此種情況,可根據混合料性質(zhì)的變化及時(shí)改變熨平板的工作迎角予以消除,但調整無(wú)一定的規律。這樣反反復復,會(huì )形成厚度不一致的面層,從而使平整度受到影響。所以加強拌和現場(chǎng)管理,減少車(chē)輛不必要的待機時(shí)間,控制好混合料“出場(chǎng)溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個(gè)溫度,可大大減少此種缺陷的產(chǎn)生。
3、碾壓質(zhì)量控制瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個(gè)階段進(jìn)行,即初壓、復壓和終壓。
。1)初壓,第一階段初壓習慣上常稱(chēng)作穩壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實(shí),而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右),因此只要用較小的壓實(shí)就可以達到較好的穩定壓實(shí)效果。通常用6-8T的雙輪振動(dòng)壓路機以2km/h左右的速度進(jìn)行碾壓2-3遍。碾壓機驅動(dòng)輪在前靜壓勻速前進(jìn),后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛進(jìn)行振動(dòng)碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎(四個(gè)等間距的寬輪胎)壓路機(鋼輪接近攤鋪機)進(jìn)行初壓。前進(jìn)時(shí)靜壓勻速碾壓,后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛并振動(dòng)碾壓。
。2)復壓,第二階段復壓是主要壓實(shí)階段。在此階段至少要達到規定的壓實(shí)度,因此,復壓應該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。復壓期間的溫度不應低于100℃-110℃,通常用雙輪振動(dòng)壓路機(用振動(dòng)壓實(shí))或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的輪胎壓路機同時(shí)先后進(jìn)行碾壓,也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機與振動(dòng)壓路機和輪胎壓路機一起進(jìn)行碾壓。碾壓遍數參照鋪筑試驗段時(shí)所得的碾壓遍數確定,通常不少于8遍,碾壓方式與初壓相同。
。3)終壓,第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過(guò)程中表面遺留的不平整,因此,瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應緊接在復壓后進(jìn)行。終壓結束時(shí)的溫度不應低于瀝青面層施工規范中規定的70℃,應盡可能在較高溫度下結束終壓。
在施工現場(chǎng),組織的好的碾壓應是初壓、復壓和終壓的壓路機各在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進(jìn)。當然,實(shí)際碾壓過(guò)程中壓路機會(huì )超過(guò)復壓與初壓和終壓復壓的分界線(xiàn);為使壓路機駕駛員容易辨明自己應該碾壓的路段,可用彩旗或其他標記物放在初壓與復壓和復壓與終壓的分界線(xiàn)上,并根據瀝青混合料的溫度和碾壓遍數移動(dòng)標記物,指揮駕駛員及時(shí)進(jìn)入下一小段進(jìn)行碾壓。
。4)為保證各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩定的狀態(tài)下進(jìn)行,碾壓作業(yè)應按下述規則進(jìn)行:“由內到外,先輕后重,先慢后快”,即曲線(xiàn)段按照由內側到外側的順序碾壓,碾壓時(shí)先用小型壓路機碾壓或靜壓,再用大型壓路機或振動(dòng)碾壓,碾壓速度應先慢速碾壓幾遍,待混合料穩定后再用較快的速度碾壓。初壓和終壓使用雙輪壓路機,初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機,復壓使用振動(dòng)壓路機和輪胎壓路機;碾壓時(shí)驅動(dòng)輪在前,從動(dòng)輪在后;后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛;壓路機的碾壓作業(yè)長(cháng)度應與攤鋪機的攤鋪速度相平衡,隨攤鋪機向前推進(jìn);壓路機折回去不應在同一斷面上,而應呈階梯形;當天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應停放一切施工設備(包括臨時(shí)停放壓路機),以免產(chǎn)生形變;壓實(shí)成型的瀝青面層完全冷卻后才能開(kāi)放交通。
通過(guò)上述對影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結論:優(yōu)質(zhì)的混合料,良好的施工機械,穩定的路基,良好的基層平整度,合理的施工工藝,充分的技術(shù)準備,嚴格科學(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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