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浅谈沥青路面平整度控制

时间:2012-1-4 12:41:18 点击:2734

  核心提示:本文交通运输论文通过介绍交通运输施工阶段影响沥青混凝土路面平整度的诸因素及平整度的控制措施,为改善和提高沥青混凝土路面平整度提供一些借鉴经验。...

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摘要:本文交通运输论文通过介绍交通运输施工阶段影响沥青混凝土路面平整度的诸因素及平整度的控制措施,为改善和提高沥青混凝土路面平整度提供一些借鉴经验。
关键词 沥青混凝土 路面平整度 接缝处理
交通运输路面平整度可定义为路面表面诱使行驶车辆出现振动的高程变化。路面不平整引起的车辆振动会对车辆磨损、燃油消耗、行驶舒适、行车速度、路面损坏和交通安全等多方面产生影响。所以,从公路修建到使用,各个环节平整度都是衡量路面质量的一项重要性能指标。本文交通运输论文结合西部地区某高速公路路面的施工经验,介绍SBS 改性沥青SMA 沥青混凝土路面的平整度控制方法。
一 交通运输施工阶段影响沥青混凝土路面平整度的主要因素
(1) 下承层平整度不良对沥青混凝土路面平整的传递影响。
(2) 沥青混合料。
(3) 摊铺作业。
(4) 碾压作业。
二 施工过程中提高沥青混凝土路面平整度的措施
1、下承层平整度控制
路面结构是一个层状结构体系,一般由面层、基层、底基层和垫层构成。在路面结构层中,下承层的平整度直接影响着上面一层平整度的好坏。下面简单介绍一下基层水稳砂砾在施工中平整度的控制。水稳的摊铺厚度比较大,在18-20cm 左右,不易控制。施工过程中随时调整松铺系数使其接近实际值,然后按照设计标高控制。方法是:采用两台摊铺机联合作业,在路肩边缘、中央分带边缘各钉一排控制桩,都按设计标高画好红色标记。在摊铺路段中间加一排10m 桩及应摊铺厚度,并且用油漆逐桩写在二灰砂砾基层上。在施工时,在两桩间放三个可上下调整高度的铁托。将两根6m直尺放在铁托上,用一根线绳在两桩的铁托上按照设计标高及应摊铺厚度,来调整6m 直尺高度,使之与线绳一平。固定后禁止任何移动。此时两侧10m 桩钉好钢纤,将钢铰线固定在钢纤的线槽内,使钢铰线高出培土标高,方便传感器运行。在中间的6m 直尺上分别放上滑靴。这样前面一台摊铺机一侧传感器挂在钢铰线上,另一侧传感器接滑靴在直尺上,两侧均按设计标高控制。通过以上措施就为达到一个目的:用设计标高来控制基层的平整度及摊铺厚度,使整个基层的平整度达到一个理想效果。对于大波浪的基层顶面和局部桥头平整度不良(如跳车) 的部位,在铺筑沥青混凝土上面层之前,应对该部位进行处理,使其顶面尽可能满足设计要求,以确保沥青混凝土上面层具有均匀的预压实厚度,最终确保沥青混凝土路面的平整度。另外,沥青路面的平整度的大小与沥青厚薄没有必然关系,而与沥青路面摊铺层数有关。沥青混凝土面层的各层厚度一般只有4. 0 - 8. 0cm 厚,虽然通过面层各结构层铺筑可减少下承层平整度的影响,但不可能完全调整下承层表面的不平整,基层的不平整将反映到面层上,在施工工地中流行着“土基不平,基层找补,基层不平,面层找补”的思想十分错误而有害的。因此保证下承层的平整度和均匀性是确保沥青混凝土面层具有良好平整度的先决条件。
2、沥青混合料的质量要求
当沥青混合料出现离机现象时,会影响沥青混合料温度的均匀性,粗料集中会使沥青混合料温度下降梯度加快;细集料集中则因沥青混合料空隙率变小而散热变慢,从而青混合料温度下降梯度也相应减慢。当某一类沥青混合料混入超大规格的石块并进入摊铺机作业时,对机械的摊铺和碾压都会带来不利影响。摊铺机的熨平板在超大规格砾石进入后,其控制的作业面会发生改变,在随后的机械碾压中,砾石的强度相对较高,不易压碎从而影响整个面层的平整度。所以在施工中,应严格控制矿料粒径,使最大粒径小于摊铺厚度的一半。
3、 沥青混合料应具有良好的施工和易性
和易性好的沥青混合料容易摊铺且不产生离析,容易压实。因此必须严格控制粉胶比和集料的规格及油石比。油石比过大,容易泛油,出现局部平整度不好。油石比过小,容易松散,不易成形,影响质量。
4、施工前的准备
首先,要将沥青混凝土中面层的质量缺陷弥补好,以保证中面层清洁、无杂物、平整、无明显局部突起或低洼处;在整个路面各个基层施工过程中都要严格控制平整度,控制在误差允许范围内。
5、施工摊铺工艺
在摊铺施工过程中,任何一个小环节都不能放松。所有摊铺机都装有浮动式熨平板,具有自动找平功能。运用自动找平装置,需要有一个准确的基准面(线) 。常用基准面(线)控制有基准线钢丝法、滑撬法、平均梁法和声纳法。一般沥青混凝土下面层采用测设用于引导沥青摊铺机自动找平装置的基准线钢丝法控制铺筑,沥青混凝土中、上面层采用平均梁法或声纳法控制铺筑。基准线钢丝法可在大范围内相对准确地控制设计标高、纵横坡、厚度和平整度。使用自动调平装置必须事先选好纵坡基准,基准有专设弦线或现成参照物,如已铺好的路面结构层、路缘石等。这种施工方法,在参照基准面(线) 施工质量好的情况下,对摊铺的平整度也能够取得较好的效果。中面层摊铺采用摊铺层前后保持相同高差的摊铺厚度控制方式,即移动式自动找平基准梁装置,使准装置的中部在摊铺机上和自动调节摊铺厚度装置相互作用,使摊铺层达到设计标高和要求的摊铺厚度,并确保摊铺层的平整度。值得注意的是,自动找平基准梁装置并不能完全消除下承层的不平整,尤其是长度超过雪撬板长度,坡度较小的段落,此梁只能起到一定的缓冲减弱作用。为了保证沥青混合料在摊铺后尽可能减少离析现象,摊铺作业采用2 台同型号的沥青摊铺机联机梯队作业,相邻两幅之间的摊铺重叠宽度为15~25cm ,相邻2 台摊铺机相距5~10m。摊铺机在开始受料前在料斗内涂刷少量防止粘料的柴油,摊铺前通过随机配置的专用加热设备给沥青摊铺机的熨平板加热。摊铺过程中,摊铺机前等待卸料的运输车需配合摊铺机缓慢、均匀、连续不间断行走,以免停机、起步产生凹凸现象。摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动,两侧应保持有不小于送料器高度2/ 3 的混合料,摊铺机工作死角可有人工摊铺整平。在摊铺施工过程中,任何一个小环节都不能放过。首先,在自卸车装料时应严格防止混合料产生离析,自卸车要按规定的次数进行移动,摊摊时达到表面均匀一致,无离析条带和离析块,具有高标准的平整度。其次,摊铺机应均匀,连续、不间断摊铺。在施工时变换速度换档,中途停顿等都是造成平整度不理想的主要原因。为保证连续、均匀摊铺,应保持在摊铺机前总有2 - 3 辆以上的运料车等候。另外,必须防止料车撞击摊铺机,因为每撞一次就容易在新铺路面上起一道波浪,不能消除。防止混合料洒到中面层上,导致摊铺机中途停顿耽误时间,直接影响平整度。
6、碾压工艺
由于沥青混合料具有高温易压实,低温难以压实的特点,因此,必须制定合适的施工工艺,建立完善的质量保证体系,满足沥青混合料拌合温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度的要求。沥青混合料的碾压工艺以温度为主线,分为初压、复压和终压三个阶段。严格控制温度,从摊铺到碾压成形,保证各个阶段的温度要求。一般沥青混合料从自卸车起斗倒进摊铺机料斗,到碾压终了成形,大约需要20-25 分钟,一般摊铺温度在170-180 ℃之间,碾压完毕的温度大约是120 ℃左右。尤其是在摊铺后碾压前降温最快大概是每分钟4 ℃左右,根据现场的实际情况,我们专门安排了一台宝马钢轮压路机及时跟在摊铺机后进行整轮全面碾压,压路机每碾压一遍对温度的降低有明显作用,一般钢轮的降温作用是每压一遍降温5-10 ℃。轮胎式压路机每压一遍降温2 ℃左右。压路机作业中,在平缓路段,驱动轮靠近摊铺机可减少波纹和热缝。当压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水。根据温度的变化对碾压的各个阶段、环节都提出较高的要求,如果碾压温度过高容易造成摊铺层的推移,终压时不能形成稳定结构,温度太低,混合料出现僵硬现象,集料间的摩阻力变大,混合料的密实度和平整度均不易达到。在温度低于120 ℃时SBS 沥青混合料,形成强度特别快,而且强度较大,不容易处理,直接影响平整度。为保证在温度范围内碾压成形,初压时,混合料摊铺后温度较高,碾压时要静压,并且应将驱动轮面向摊铺机,碾压路线及方向不应突然的改变而导致混合料产生推移,压路机起停必须减速缓慢,防止出现拥包等影响整体强度及平整度;压路机的碾压段长度由摊铺速度平衡为原则选定,并保持大体稳定。
7、接缝施工
沥青路面的各种施工缝(包括:纵缝、横缝和新旧路面的接缝等) 处往往由于压实不足,或连接强度不够,容易产生台阶、裂缝、松散、波浪等病害,影响路面的平整度和耐久性。横缝施工时应与路中线垂直,对于新铺路面,接缝直接影响新铺路面的质量,尤其是平整度、行车舒适性等。
处理方法:在前一天摊铺结束后,将摊铺机熨平板抬起驶离现场,余料人工整平,找齐,进行封面碾压。用3m直尺进行纵向检查平整度,保证在规定的误差范围内,或更小范围之内为下一步的摊铺连接做好准备,用人工将端部混合料不能满足要求部分铲除。必须做到整齐,垂直中线,每次接缝处铲除部分大约为1~2m 左右,在第二天摊铺机起车时熨平板平放在第一天的毛接缝上,根据摊铺机自身的机器性能进行人工手控起车 ,在新铺3 - 5m 后,即对接缝进行碾压。用钢轮压路机从前一天碾压的面层上横向碾压,每次向新铺层推进10-15cm ,然后每压一遍向新铺混合料移动15-20cm ,直至全部在新铺层上为止。再改为纵向碾压,用3m直尺检查纵向的平整度,是否符合标准要求,否则在温度允许范围内及时进行处理,情况特殊时可采用斜压的方法。为了确保路面横向平整度应尽可能减少纵向接缝,在沥青混凝土路面主线加宽部分,可采用3 台(甚至4 台) 沥青摊铺机联合摊铺。纵缝施工,对当日先后修筑的两个车道,摊铺宽度应与已铺车道重叠3 - 5cm ,新摊铺的混合料应高出相邻已压实的路面,以便压实到相同的厚度。对不在同一天铺筑的相邻车道,在摊铺新料之前,应对旧路面边缘加以修理,要求边缘凿齐,塌落松动部分应刨除,露出坚硬的边缘。缘边应垂直,并需在涂刷一薄层粘层沥青之后方可摊铺新料。纵缝应在摊铺之后立即碾压,压路机应大部分在已铺好的路面上,仅有10 - 15cm 的宽度应在新铺车道上,然后逐渐移动跨过纵缝,直至碾压密实为止。
三 论文结束语
论文以上几点仅从施工工艺、接缝连接等具体方法中浅谈了一下高等级路面平整度的控制。平整度控制一直都是评价路面质量的一个重要指标,随着高速公路建设的不断发展和完善,对其各项指标的要求也都在不断提高。但只要对交通运输施工作业进行精密设计安排,选择精良设备和合理施工工艺,严格施工管理,确保沥青混凝土路面平整度达到较高水平是能够实现的。为了建设高标准、严要求的高等级公路,我们要在不断总结已有经验的同时,进一步探索和研究新工艺,保证平整度良好,使车辆能够快速、安全、舒适、经济的行驶。

 

参 考 文 献
1、《公路沥青路面施工技术规范》 中华人民共和国交通部;
2、《沥青材料》 化学工业出版社;
3、《公路路面施工手册》 人民交通出版社;

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