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影響瀝青砼路面平整度原因分析與對(duì)策

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-07-22  來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:北京市路政局密云公路分局 蔣凱
核心提示:影響瀝青砼路面平整度原因分析與對(duì)策
  摘要:路面平整度是衡量瀝青砼路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文結(jié)合京沈高速以及近幾年來(lái)密云分局所修建國(guó)道、改建工程、大修工程等瀝青砼路面施工實(shí)踐,對(duì)影響瀝青砼路面平整度的原因進(jìn)行了細(xì)致的分析,并提出相應(yīng)的對(duì)策。 

  關(guān)鍵詞:公路 瀝青砼路面 平整度 影響因素 對(duì)策 

  前言

  路面平整度是反映高等級(jí)公路使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。隨著北京地區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,交通流量越來(lái)越大,因此,公眾對(duì)公路的各項(xiàng)要求也越來(lái)越高。在公路建設(shè)中,由于瀝青砼路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合京沈高速公路以及近幾年來(lái)密云地區(qū)所修建國(guó)道、改建工程、大修工程等瀝青砼路面施工實(shí)踐,對(duì)影響瀝青砼路面平整度的原因進(jìn)行了細(xì)致的分析,并提出相應(yīng)的對(duì)策。 

  1 瀝青砼路面不平整產(chǎn)生的主要原因

  在瀝青砼路面的施工過程中,影響路面平整度因素很多,有人為、材料、機(jī)械、環(huán)境等等。下面就在京沈高速、國(guó)道101、密興路、密平路改建工程、大修工程施工過程中常見幾種如:路基施工質(zhì)量、路面底基層及基層的施工、路面施工機(jī)械的選用和施工工藝及路面材料的質(zhì)量等影響路面平整度的原因進(jìn)行分析。

  1.1 由于路基施工質(zhì)量問題造成的影響。

  路基的不均勻沉陷,影響了路面平整度,分析其原因:

 ?。?)半挖半填路基的接合處理不當(dāng),如密關(guān)路、黃下路等工程,由于都屬山區(qū)路段,半挖半填路基較多,當(dāng)路面基層完成后,部分路段不同程度出現(xiàn)了沉陷等病害。分析原因,是由于原路基填料的含水量大,未能按規(guī)范要求挖臺(tái)階施工,造成路基填料接縫接合部產(chǎn)生裂縫和沉降,路基壓實(shí)不足,使路基土壤的密實(shí)度偏低,土體透水性增強(qiáng),造成水分集聚和侵蝕路基,使路基土軟化。雖然斷道施工,但是區(qū)域間車輛和施工車輛反復(fù)碾壓而使路面基層產(chǎn)生不不同程度的沉陷。

 ?。?)路基填料控制不好,如京沈路K57+000—K66+800,在日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)過程中,養(yǎng)護(hù)人員挖開路面后,發(fā)現(xiàn)部分路段路基是高液限粘土填筑的路段致使不同程度的出現(xiàn)了路基不均勻沉降,導(dǎo)致路面的出現(xiàn)不同的病害。

 ?。?)特殊地基路段、路基防護(hù)排水不完善,如京沈路大修工程的南臺(tái)村部分路段和密興路、密平改建工程部分路基沉陷,是由于對(duì)原地基勘探不祥,有部分路基修筑在軟土地段,因軟土的壓縮性大,在自重的作用下產(chǎn)生沉降。

  1.2 基層不平整的影響

  在大中修養(yǎng)護(hù)工程中的基層為次高級(jí)路面基層,由于區(qū)域間車輛或鄰村路段老百姓車輛的出形,給施工管理帶來(lái)一定的困難。在基層的施工或養(yǎng)生期間,部分或個(gè)別路段基層出現(xiàn)不同程度的問題。因此,基層不平,無(wú)論怎樣使面層攤鋪平整,但壓實(shí)后也因虛鋪厚度不同,路面產(chǎn)生不平整;如舊密興路等部分路段,當(dāng)瀝青混凝土攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí),盡管瀝青混合料表面是攤平了,壓實(shí)后仍出現(xiàn)低洼,這些說明基層不平整對(duì)路面平整度的有著嚴(yán)重的影響。

  1.3 攤鋪機(jī)械及工藝對(duì)平整度的影響

  攤鋪機(jī)是瀝青砼路面施工過程中很重要的一種機(jī)具設(shè)備,機(jī)械本身的性能的好壞、施工人員的施工經(jīng)驗(yàn)等等對(duì)攤鋪瀝青砼路面平整度有很大的影響。

  (1)攤鋪機(jī)械性能好壞和攤鋪機(jī)手的熟練是決定瀝青砼路面平整度的一項(xiàng)重要因素。在05年密古路K23+000路段施工過程中,由于工程工期比較緊,臨時(shí)調(diào)運(yùn)攤鋪機(jī)使用年代較長(zhǎng),當(dāng)攤鋪機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)攤鋪過程中,攤鋪機(jī)發(fā)生多次故障,結(jié)果導(dǎo)致該路段近100米平整度達(dá)不到要求。再就是在施工過程中若攤鋪機(jī)手不熟練,導(dǎo)致攤鋪機(jī)忽快忽慢、不連續(xù)行走或在行走過程中熨平板高低浮動(dòng)等不規(guī)范作業(yè),都會(huì)使路面形成波動(dòng)或搓板等等。密云屬偏遠(yuǎn)山區(qū),70%以上路段在山區(qū)。因此,山區(qū)公路施工經(jīng)驗(yàn)尤其重要。在05年黃下路K5+700—K8+500路段中,路機(jī)械攤鋪機(jī)手山區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)較少。在急彎等地方盡管經(jīng)驗(yàn)少施工路段路面的平整度有所提高,但其數(shù)值仍然很大,勉強(qiáng)能達(dá)到三級(jí)路的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

  1.4瀝青砼材料質(zhì)量好壞的影響

  瀝青混合料材料的質(zhì)量、瀝青混合料的拌和以及瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)也是影響瀝青砼路面平整度的重要因素。

  (1)在瀝青混合料的拌合過程中,溫度過高則可能造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質(zhì)量;當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)故障或其它意外情況可能會(huì)出現(xiàn)混料溫度不均勻;當(dāng)拌和篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題,則可能使骨料級(jí)配發(fā)生變化,可能使路面難以攤鋪成型等等;

 ?。?) 瀝青含量和礦料級(jí)配直接關(guān)系到瀝青路面的內(nèi)在質(zhì)量,對(duì)路面平整度也有一定影響。瀝青含量偏高,路面容易泛油、推移,產(chǎn)生"擁包";瀝青含量偏低,容易出現(xiàn)花白料,集料之間粘結(jié)力差而且路面容易出現(xiàn)松散現(xiàn)象,甚至坑槽,影響行車安全和舒適性;礦料級(jí)配偏粗或裝卸方式不合理而出現(xiàn)集料離析,鋪筑過程中容易出現(xiàn)麻面、拉槽現(xiàn)象,導(dǎo)致路表面粗糙,平整度指數(shù)下降。礦料質(zhì)量不好時(shí)出現(xiàn)集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度都達(dá)不到規(guī)范要求,使路面混合料的穩(wěn)定度降低。

  1.5 機(jī)械碾壓對(duì)平整度的影響

  碾壓工藝對(duì)平整度也有較大影響,影響碾壓效果的關(guān)鍵因素有碾壓組合是否合理、碾壓溫度的高低、操作規(guī)范性及有無(wú)專人指揮,主要表現(xiàn)在:

  (1)在溫度的控制上, 初壓溫度過高碾壓的輪跡在瀝青面層比較明顯;溫度過低,瀝青砼不易碾壓密實(shí)。

 ?。?)如果采用低頻率、高振幅的壓路機(jī)型號(hào)時(shí),在碾壓過程中壓路機(jī)會(huì)出現(xiàn)“跳動(dòng)”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。

 ?。?)壓路機(jī)碾壓速度不均勻、急剎車和突然起動(dòng)等都會(huì)影響瀝青砼路面的平整度;

 ?。?)碾壓的時(shí)候不注意錯(cuò)輪碾壓也會(huì)影響路面平整度。

 ?。?)碾壓遍數(shù)太少,則壓實(shí)度不夠,通車后易形成車轍;碾壓遍數(shù)太多,會(huì)造成已成型路面的推移等等都會(huì)影響路面平整度。

  2 提高路面平整度的措施

  2.1 路堤填筑前原地面處理

  路基的施工質(zhì)量,是整個(gè)工程的關(guān)鍵。要做好路基工程,必須扎扎實(shí)實(shí)地進(jìn)行路基的填筑,并對(duì)原地面的處理和坡面基地的處理:

  ⑴填筑路堤時(shí)首先應(yīng)對(duì)原地表進(jìn)行處理。當(dāng)填筑高度不小于1.0M時(shí),應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹根,草叢等全部挖走。若基底的表層土系腐殖土、淤泥,則須用挖掘機(jī)或人工將基表層土清除換填,并予以分層壓實(shí)。如發(fā)現(xiàn)草炭層、鼠洞、裂縫,應(yīng)更換符合條件土回填,并按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)。路堤通過耕地時(shí),路堤筑填施工前必須預(yù)先填平壓實(shí)。如其中有機(jī)質(zhì)含量和其他雜質(zhì)較多時(shí),碾壓時(shí)因彈性過大,不易壓實(shí),應(yīng)換填土。

 ?、破旅婊滋幚怼.?dāng)坡面橫坡小于1:5或原地面縱坡不大于12%時(shí),只需清除坡面上的表層,其處理方法同上。但坡度橫坡大于1:5或原地面縱坡大于12%時(shí),應(yīng)將坡面做成臺(tái)階,讓填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。臺(tái)階的尺寸,依土質(zhì)、地形和施工方法而不同,一般寬底不宜小于1M,而且臺(tái)階頂面應(yīng)做成向堤內(nèi)傾斜4%的坡度,并分層夯實(shí)。當(dāng)所有臺(tái)階填完之后,可按一般填土進(jìn)行。

  2.2 路堤填料

  路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土。對(duì)于液限大于50,塑性指數(shù)大于26 的土,一般不宜直接作為路基填土,需要使用時(shí),必須采取技術(shù)措施進(jìn)行處理并滿足設(shè)計(jì)要求。在京沈高速9合同路段,由于費(fèi)用和當(dāng)?shù)赝临|(zhì)的等原因作了如下處理:

 ?、趴刂谱罴押?,保證土料在最佳含水量下達(dá)到最佳壓實(shí)度。由于當(dāng)?shù)赝临|(zhì)含水量特別大,通過翻曬來(lái)實(shí)現(xiàn),使其達(dá)到最佳含水量。

 ?、茡酵饧觿└牧?。對(duì)含水量大、塑性高的土摻入石灰,對(duì)土的性質(zhì)進(jìn)行改良,達(dá)到填土要求。

  2.3 填土路基壓實(shí)

  路基施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行,并應(yīng)通過試驗(yàn)路段來(lái)確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳的機(jī)械配套和施工組織。

  2.4 特殊地基處理

  軟土地基具有極大的破壞性,雖然在對(duì)其認(rèn)定上尚無(wú)完全一致的結(jié)論,但從廣義上講,只要外在荷載在土基上有可能出現(xiàn)有害的過大變形和強(qiáng)度不夠等問題時(shí),我們都應(yīng)該視為軟基而認(rèn)真對(duì)待,并進(jìn)行必要的處理。處理的方法為:

 ?。?)對(duì)于路基高度不高,軟土層或淤泥層比較薄的地段,如在03年八橋一涵繞行路線密古路K0+000—K7+000段,我們采用砂墊層、置換填土、拋石擠淤的方法處理,以增強(qiáng)路基。

 ?。?)對(duì)于軟土地基或濕陷性黃土地區(qū)比較復(fù)雜的地基情況,如京沈路、荊平路等路段,采用墊隔土工布、水泥穩(wěn)定土等辦法處理。

  2.5 路面基層施工注意

 ?、艊?yán)格按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034-93)要求進(jìn)行底基層和基層施工,對(duì)于高速公路和一級(jí)公路,必須堅(jiān)持除與土基接觸的底基層可以采用路拌法施工以外,其上面的各層均應(yīng)采用集中場(chǎng)拌和攤鋪施工方法,以確保標(biāo)高、橫坡、強(qiáng)度、平整度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)采用攤鋪機(jī)進(jìn)行基層施工時(shí),為了消除中間高兩側(cè)低的現(xiàn)象,可適當(dāng)調(diào)整攤鋪機(jī)兩側(cè)的橫向斜桿,使熨平板呈中間低兩頭翹狀態(tài)。

  ⑵加強(qiáng)基層養(yǎng)護(hù),在基層施工完成后,采用不透水塑料布或濕砂進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。再就是可以用灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。并應(yīng)嚴(yán)格控制行車,若不能封閉交通,應(yīng)限制重車通行,其車速不應(yīng)超過30KM/H,同時(shí)應(yīng)注意其他交通設(shè)施對(duì)基層的損壞。

  2.6 瀝青砼路面機(jī)械攤鋪工藝及控制

  緩慢、連續(xù)、均勻、不間斷地?cái)備伿翘岣呗访嫫秸茸钪饕拇胧?,因此攤鋪機(jī)在操作過程中應(yīng)注意以下幾個(gè)影響因素:

 ?。?)攤鋪應(yīng)保持連續(xù)。必須配足與攤鋪能力相匹配的混合料,盡量做到攤鋪過程中不停機(jī)。盡管新型ABG攤鋪機(jī)具有“自鎖”裝置,但熱混合料在熨平板裝置自重的作用下總會(huì)產(chǎn)生微微下沉,攤鋪機(jī)的重新啟動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生局部微小不平整。

 ?。?)攤鋪速度要保持緩慢均勻,一般攤鋪速度應(yīng)控制在每分鐘2~4m(根據(jù)供料情況,保持不停機(jī)為原則),攤鋪速度的不恒定,會(huì)導(dǎo)致攤鋪層初始密度不均勻,從而引起碾壓后局部厚度的變化而影響平整度。

  (3)在攤鋪過程中,攤鋪機(jī)螺旋送料器應(yīng)均勻不停頓的轉(zhuǎn)動(dòng),兩側(cè)應(yīng)保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并確保在攤鋪全寬斷面上不發(fā)生離析。攤鋪后的混合料,原則上就不應(yīng)用人工進(jìn)行整修。

 ?。?)料車卸料時(shí)不慎撒落的混合料應(yīng)及時(shí)清除,否則不能攤鋪,因?yàn)閮蓚?cè)履帶或輪胎因撒落料影響而產(chǎn)生接地標(biāo)高與橫坡不一致時(shí),會(huì)影響攤鋪后的橫坡,使坡面產(chǎn)生波浪,影響平整度。

  2.7 碾壓質(zhì)量控制

  瀝青混凝土面層的碾壓通常分為三個(gè)階段進(jìn)行,即初壓、復(fù)壓和終壓。

 ?、懦鯄海谝浑A段初壓應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行,以不產(chǎn)生推移、發(fā)裂為原則。初壓溫度應(yīng)根據(jù)瀝青稠度、壓路機(jī)類型,攤鋪初始密度等因素通過試鋪確定。壓路機(jī)應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓,初壓時(shí)主動(dòng)輪在前,防止熱混合料被擠壓隆起,碾壓中從外側(cè)向內(nèi)側(cè),從低向高處碾壓,碾壓過程中不得打方向、剎車,碾壓必須重疊,既防止超壓,又要防止漏壓。碾壓過程中的啟動(dòng)、換向、倒退等方法不當(dāng)都將引起油路面出現(xiàn)擁包和凹坑。

 ?、茝?fù)壓,第二階段復(fù)壓是主要壓實(shí)階段。在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,因此,復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。復(fù)壓期間的溫度不應(yīng)低于100-1100,通常用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)(用振動(dòng)壓實(shí))或重型靜力雙輪壓路機(jī)和16T以上的輪胎壓路機(jī)同進(jìn)先后進(jìn)行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗(yàn)段時(shí)所得的碾壓遍數(shù)確定,通常不少于8遍,碾壓方式與初壓相同。

  ⑶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(fù)壓過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(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)行。終壓結(jié)束時(shí)的溫度不應(yīng)低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的70,應(yīng)盡可能在較高溫度下結(jié)束終壓。

 ?、葹楸WC各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行,碾壓作業(yè)應(yīng)按下述規(guī)則進(jìn)行:由下而上(沿縱坡和橫坡);先靜壓后振動(dòng)碾壓;初壓和終壓使用雙輪壓路機(jī),初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機(jī),復(fù)壓使用振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī);碾 壓時(shí)驅(qū)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(jī)的碾壓作業(yè)長(zhǎng)度應(yīng)與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相平衡,隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn);壓路機(jī)折回去 在同一斷面上,而是呈階梯形;當(dāng)天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應(yīng)停放一切施工設(shè)備(包括臨時(shí)停放壓路機(jī)),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放交通。
  3 結(jié)束語(yǔ)

  通過上述對(duì)影響瀝青路面平整度因素的探討,可以得出以下的結(jié)論:優(yōu)質(zhì)的混合料,良好的施工機(jī)械,良好的基層平整度,合理的施工工藝,充分的技術(shù)準(zhǔn)備,嚴(yán)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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