随着国家对养护事业的重视, 路面平整度要求越来越高, 路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度, 又反映了养护管养单位的水平。好的平整度不仅是车辆高速、舒适、安全地通行的重要保证, 而且可以降低路面养护费用和延长使用寿命。通过对施工的几个养护项目的沥青路面工程所出现的不平整现象的综合分析, 笔者发现出现沉陷、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵跳车等不平整现象的原因主要有:路基不均匀沉降;基层不平整导致路面不平整;桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车;以及摊铺机械的选择、路面的碾压等路面施工时的不规范操作都会造成沥青路面的不平整。笔者主要从路面养护施工方面探讨造成路面不平整的原因, 以及应采取的防治措施。
摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备, 其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。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、机械猛烈起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。
我单位近几年所施工的几段路面工程, 就是一个很好的例子:2004年以前X388线K0+000~K29+800施工采用一台宽4.5m的轮胎式沥青摊铺机铺筑, 路面接缝多。在铺筑时, 几乎是人工在摊铺, 路面的平整度较差;在2005年Y034线K0+000-K4+400养护工程中采用一台宽6.0m履带式沥青摊铺机铺筑, 路面的平整度有明显提高;2007年在G323线K559+700~K563+500段采用宽6.0m履带式沥青摊铺机铺筑, 路面的平整度有了大大的改善, 得到上级公路局及业主的表扬。
无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机, 若摊铺机操作手不熟练, 导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业, 都会使路面形成波浪或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热, 造成混合料粘结和熨不平;运输车与摊铺机配合不好, 卸料时混合料撤落在下层而未及时清除, 导致履带接地标高产生变化, 影响了摊铺层的横坡及平整度。在摊铺沥青混合料过程中, 随意变更摊铺机的摊铺速度, 也会导致面层出现粗糙不均匀, 影响到摊铺后的预压密实度和平整度。此外, 当摊铺机中途停顿时, 因混合料温度下降会引起局部不平整, 而且纵向调平系统在每次起动后, 自动找平装置仍需行驶3~8m后才能恢复正常, 也易造成摊铺厚度不匀。当运输设备不配套或司机技术较差时, 会撞击摊铺机, 使机身后移, 形成台阶。
1.1.3摊铺机基准线的控制, 也影响着路面平整度目前我单位使用的摊铺机没有自动找平装置, 仅凭施工人员的经验调整其平整度及厚度, 没有基准线的控制。
沥青路面的施工质量, 也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。
(1) 沥青的品质是沥青路面质量和使用寿命的一个关键因素, 而优化级配设计也非常重要, 沥青混合料的配合比不合理。油石比偏大, 已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比偏小, 路面会出现松散;矿料的质量不好, 集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高, 使路面混合料的稳定度降低, 容易出现路面的各种病害。
(2) 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;当筛分系统出现问题时, 会造成骨料级配发生较大变化;由于料温偏低, 有时也会出现花白料, 使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化, 不能保证沥青混合料摊铺质量:拌和能力过小, 出现停工待料状况, 使接头处温度降低, 出现温度差, 形成一个个台阶。
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响, 碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度, 主要表现在:
如果采用低频牢、高振幅的压路机时, 会产生"跳动"夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。
初压温度过高压路机的轮迹明晁, 沥青料前后推移大, 不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料, 小碎片飞溅, 影响表面级配;温度过低, 导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大, 使沥青面层压实度不均匀, 且易形成局部松散和发裂, 影响路面平整度。
压路机碾压速度过快或不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。
碾压行进路线不当, 不注意错轮碾压, 每次在同一横断面处折返, 会引起路面不平。相邻轮迹不重叠, 容易造成漏压或推拥。
碾压遍数不够, 压实不足, 通车后形成车辙;碾压遍数太多, 由于短时间集中重复碾压, 会造成已成型路面的推移, 形成裂缝和波浪。
如果是从动轮在前, 由于从动轮本身无驱动力, 靠后轮推动, 因而前进时混合料易产生推移, 倒退时在轮前叉易留下波浪。
在我单位的施工养护中, 仅依靠基层的平整度和施工人员的经验控制面层的平整度, 实践表明履带式比轮胎式摊铺机摊铺效果好。
因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。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。在中途万一出现停机, 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。
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, 并应有专人指挥卸料车进行卸料;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℃。
混合料中的沥青与矿粉过量会减小其承载能力, 易使摊铺厚度过薄。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时改变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, 可大大减少此种质量缺陷的发生
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。
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以达到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左右的速度进行碾压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。也可以用组合式钢轮一轮胎 (四个等间距的宽轮胎) 压路机 (钢轮接近摊铺机) 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。
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行。复压期问的温度不应低于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以上的轮胎压路机同时先后进行碾压, 也可以用组合式钢轮一轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定, 通常不少于8遍, 碾压方式与初压相同。
由于终压要消除复压过程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行。终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。
在施工现场, 组织的好的碾压应是初压、复压和终压的压路机各在相互衔接的小段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。当然, 实际碾压过程中压路机会超过复压与初压和终压复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己应该碾压的路段, 可用彩攘或其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上, 并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动标记物, 指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
碾压作业应按下述规则进行:“由内到外, 先轻后重, 先慢后快”, 即曲线段按照由内侧到外侧的顺序碾压, 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。初压和终压使用双轮压路机, 初压可使用组合式钢轮一轮胎压路机, 复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾压时驱动轮在前, 从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡, 随摊铺机向前推进;压路机折回去不应在同一断面上, 而应呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备 (包括临时停放压路机) , 以免产生形变;压实成型的沥青面
层完全冷却后才能开放交通。
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:稳定的施工团队, 优质的混合料, 良好的施工机械, 稳定的路基, 良好的基层平整度, 合理的施工工艺, 充分的技术准备, 严格科学的管理, 是确保和提高沥青路面平整度的必要条件。
摘要：本文主要从公路养护方面谈沥青路面施工, 分析路面产生的不平整的原因, 提出了相应的对策, 最终使路面平整度符合规范要求。
关键词：公路养护,路面,原因,处理措施
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