1 前言
平整度是評價(jià)高等級公路施工質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，因此平整度控制也是路面施工質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。良好的平整度來自于：①基底和各結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，無突變的、不均勻的沉降；②各結(jié)構(gòu)層本身連續(xù)、均衡的壓實(shí)度和平整度，較小的變異性；③施工工藝中基準(zhǔn)面的設(shè)定，瀝青混凝土的拌和、攤鋪、碾壓以及接縫處理等，各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)操作。其中，如何在路面施工過程中，為攤鋪機(jī)行走提供一個(gè)準(zhǔn)確的平整度參照系，是達(dá)到良好的路面平整度的先決條件之一。
2 規(guī)范要求及施工中規(guī)定
(1)根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)規(guī)定，“用于鋪筑高速公路和一級公路的瀝青混凝土攤鋪機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)或者半自動(dòng)方式調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平的裝置”，“攤鋪機(jī)自動(dòng)找平時(shí)中、下面層宜采用一側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式，表面層宜采用攤鋪層前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式”。目前多數(shù)在建高速公路也正是按此程序控制的。
(2)美國瀝青協(xié)會《路面鋪裝手冊》中提出，如果下面層已經(jīng)非常接近容許誤差，走雪撬也可以提供出光滑的面層。在我們施工的曲菏高速公路的路面施工實(shí)踐中，通過詳盡的調(diào)查分析和比較后認(rèn)為：在高等級公路施工中采用進(jìn)口攤鋪機(jī)械的情況下，攤鋪厚度較為容易控制；而高程誤差經(jīng)底基層、基層、下面層施工已相對消除，對于中、上面層，平整度要求成為主要控制因素，高程要求相對次要；再之，一側(cè)鋼絲繩的引導(dǎo)對于靈敏度較高的進(jìn)口攤鋪機(jī)械來說，當(dāng)然是不夠的。一般情況下，對于全幅攤鋪的攤鋪機(jī)，只在基層上層和下面層攤鋪時(shí)采用兩側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)控制方式，而中、上面層攤鋪時(shí)均可采用懸浮式基準(zhǔn)梁的等厚度控制方式(即走雪撬)。這樣的施工及控制方法，不僅來源于實(shí)踐，而且基于以下分析。
3 原理分析
(1)采用鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式，按有關(guān)規(guī)定應(yīng)采用直徑2～2.5mm的鋼絲繩，200m為一段，立桿間距10m，張緊力需800～1000N。假設(shè)鋼絲繩的張緊力無限大，測量設(shè)定的鐵立桿上標(biāo)高絕對準(zhǔn)確，則由路線兩側(cè)鋼絲繩提供的基準(zhǔn)面將是上一面層的絕對標(biāo)準(zhǔn)面。但是，實(shí)際施工過程中，鋼絲繩上所受的張緊力不可能無限大，而且因兩側(cè)路緣帶上底基層、基層已硬化成型，承受張緊力的拉力支撐桿難以設(shè)置，規(guī)定800～1000N的張緊力也不能保證；再加上路面攤鋪一天的工作量在1～2km甚至更多，其每天兩條鋼絲繩的測設(shè)任務(wù)相當(dāng)艱巨；另外瀝青攤鋪機(jī)行走過程中引發(fā)的鋼絲繩振動(dòng)難以消除，人為的觸、碰更是難以避免，甚至可能發(fā)生因?yàn)r青攤鋪機(jī)方向走偏，熨平板刮擠拉線樁的情況，使以鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式的準(zhǔn)確性大打折扣。
(2)采用以雪撬式控制攤鋪厚度的方式，是以下一面層為基準(zhǔn)面，在瀝青攤鋪機(jī)行走過程中，盡量減小其傳遞到上一面層的波動(dòng)及突變誤差，以達(dá)到上一面層良好的平整度的目的。其原理類似于杠桿，即將杠桿的支點(diǎn)安置于受外界因素影響較小的新攤鋪層上，而下一層次的許多不平整因素被梁體結(jié)構(gòu)分解、縮小若干倍，使傳感器得到一個(gè)相對穩(wěn)定或波動(dòng)幅度較小的控制信號。與上一方法比較，在下一層次的平整度良好的前提下，走雪撬的方法顯然優(yōu)于鋼絲繩控制方法。
4 結(jié)構(gòu)分析
從其結(jié)構(gòu)看，單片自動(dòng)找平梁主要由四個(gè)部分組成：一是前著地部分(輪式或雪橇板)，二是后著地部分(一般兩組雪橇板)，三是前后的聯(lián)接橫梁，四是牽引橫架。前三個(gè)部分中各結(jié)點(diǎn)均采用可任意旋轉(zhuǎn)的軸聯(lián)接。
一般前著地部分至少由4組輪子(或雪橇板)組成，其中一個(gè)輪子若遇到高程的突變，傳遞到A點(diǎn)的高程變化僅為1/8，再傳遞到B點(diǎn)(攤鋪機(jī)傳感儀設(shè)置處)只有1/16甚至更小，如圖2所示。即若遇到一顆2cm的石子，傳遞到攤鋪機(jī)的反應(yīng)裝置時(shí)只有1～1.2mm，這對于瀝青攤鋪機(jī)的平整度反應(yīng)裝置來說已微乎其微。
5 結(jié)束語
綜上所述，為保證路面平整度，下一層次(基準(zhǔn)層面)良好的平整度是其前提，曲菏高速公路路面底基層采用廠拌二灰土，基層采用廠拌二灰碎石，用瀝青攤鋪機(jī)鋪筑，層層嚴(yán)格要求，至油路面下面層時(shí)，其平整度水平已大大優(yōu)于規(guī)范要求，因此及時(shí)采用走雪橇式控制方法，使平整度水平又上新臺階。到上面層鋪筑完畢，有83%的路面里程平整度達(dá)到了＜0.7mm。
平整度是評價(jià)高等級公路施工質(zhì)量的一個(gè)重要參數(shù)，因此平整度控制也是路面施工質(zhì)量控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。良好的平整度來自于：①基底和各結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，無突變的、不均勻的沉降；②各結(jié)構(gòu)層本身連續(xù)、均衡的壓實(shí)度和平整度，較小的變異性；③施工工藝中基準(zhǔn)面的設(shè)定，瀝青混凝土的拌和、攤鋪、碾壓以及接縫處理等，各個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)操作。其中，如何在路面施工過程中，為攤鋪機(jī)行走提供一個(gè)準(zhǔn)確的平整度參照系，是達(dá)到良好的路面平整度的先決條件之一。
2 規(guī)范要求及施工中規(guī)定
(1)根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)規(guī)定，“用于鋪筑高速公路和一級公路的瀝青混凝土攤鋪機(jī)應(yīng)具有自動(dòng)或者半自動(dòng)方式調(diào)節(jié)攤鋪厚度及找平的裝置”，“攤鋪機(jī)自動(dòng)找平時(shí)中、下面層宜采用一側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式，表面層宜采用攤鋪層前后保持相同高差的雪橇式攤鋪厚度控制方式”。目前多數(shù)在建高速公路也正是按此程序控制的。
(2)美國瀝青協(xié)會《路面鋪裝手冊》中提出，如果下面層已經(jīng)非常接近容許誤差，走雪撬也可以提供出光滑的面層。在我們施工的曲菏高速公路的路面施工實(shí)踐中，通過詳盡的調(diào)查分析和比較后認(rèn)為：在高等級公路施工中采用進(jìn)口攤鋪機(jī)械的情況下，攤鋪厚度較為容易控制；而高程誤差經(jīng)底基層、基層、下面層施工已相對消除，對于中、上面層，平整度要求成為主要控制因素，高程要求相對次要；再之，一側(cè)鋼絲繩的引導(dǎo)對于靈敏度較高的進(jìn)口攤鋪機(jī)械來說，當(dāng)然是不夠的。一般情況下，對于全幅攤鋪的攤鋪機(jī)，只在基層上層和下面層攤鋪時(shí)采用兩側(cè)鋼絲繩引導(dǎo)控制方式，而中、上面層攤鋪時(shí)均可采用懸浮式基準(zhǔn)梁的等厚度控制方式(即走雪撬)。這樣的施工及控制方法，不僅來源于實(shí)踐，而且基于以下分析。
3 原理分析
(1)采用鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式，按有關(guān)規(guī)定應(yīng)采用直徑2～2.5mm的鋼絲繩，200m為一段，立桿間距10m，張緊力需800～1000N。假設(shè)鋼絲繩的張緊力無限大，測量設(shè)定的鐵立桿上標(biāo)高絕對準(zhǔn)確，則由路線兩側(cè)鋼絲繩提供的基準(zhǔn)面將是上一面層的絕對標(biāo)準(zhǔn)面。但是，實(shí)際施工過程中，鋼絲繩上所受的張緊力不可能無限大，而且因兩側(cè)路緣帶上底基層、基層已硬化成型，承受張緊力的拉力支撐桿難以設(shè)置，規(guī)定800～1000N的張緊力也不能保證；再加上路面攤鋪一天的工作量在1～2km甚至更多，其每天兩條鋼絲繩的測設(shè)任務(wù)相當(dāng)艱巨；另外瀝青攤鋪機(jī)行走過程中引發(fā)的鋼絲繩振動(dòng)難以消除，人為的觸、碰更是難以避免，甚至可能發(fā)生因?yàn)r青攤鋪機(jī)方向走偏，熨平板刮擠拉線樁的情況，使以鋼絲繩引導(dǎo)的高程控制方式的準(zhǔn)確性大打折扣。
(2)采用以雪撬式控制攤鋪厚度的方式，是以下一面層為基準(zhǔn)面，在瀝青攤鋪機(jī)行走過程中，盡量減小其傳遞到上一面層的波動(dòng)及突變誤差，以達(dá)到上一面層良好的平整度的目的。其原理類似于杠桿，即將杠桿的支點(diǎn)安置于受外界因素影響較小的新攤鋪層上，而下一層次的許多不平整因素被梁體結(jié)構(gòu)分解、縮小若干倍，使傳感器得到一個(gè)相對穩(wěn)定或波動(dòng)幅度較小的控制信號。與上一方法比較，在下一層次的平整度良好的前提下，走雪撬的方法顯然優(yōu)于鋼絲繩控制方法。
4 結(jié)構(gòu)分析
從其結(jié)構(gòu)看，單片自動(dòng)找平梁主要由四個(gè)部分組成：一是前著地部分(輪式或雪橇板)，二是后著地部分(一般兩組雪橇板)，三是前后的聯(lián)接橫梁，四是牽引橫架。前三個(gè)部分中各結(jié)點(diǎn)均采用可任意旋轉(zhuǎn)的軸聯(lián)接。
一般前著地部分至少由4組輪子(或雪橇板)組成，其中一個(gè)輪子若遇到高程的突變，傳遞到A點(diǎn)的高程變化僅為1/8，再傳遞到B點(diǎn)(攤鋪機(jī)傳感儀設(shè)置處)只有1/16甚至更小，如圖2所示。即若遇到一顆2cm的石子，傳遞到攤鋪機(jī)的反應(yīng)裝置時(shí)只有1～1.2mm，這對于瀝青攤鋪機(jī)的平整度反應(yīng)裝置來說已微乎其微。
5 結(jié)束語
綜上所述，為保證路面平整度，下一層次(基準(zhǔn)層面)良好的平整度是其前提，曲菏高速公路路面底基層采用廠拌二灰土，基層采用廠拌二灰碎石，用瀝青攤鋪機(jī)鋪筑，層層嚴(yán)格要求，至油路面下面層時(shí)，其平整度水平已大大優(yōu)于規(guī)范要求，因此及時(shí)采用走雪橇式控制方法，使平整度水平又上新臺階。到上面層鋪筑完畢，有83%的路面里程平整度達(dá)到了＜0.7mm。
