佳撫公路瀝青路面平整度的影響因素及處理措施

杜長城,杜書端

(佳木斯市路橋工程有限公司)

由佳木斯市路橋工程有限公司承建的佳撫公路S G-4標段,主線長 27.56km,瀝青面層結(jié)構(gòu)為兩層式瀝青混凝土,總厚度 4cm,其中上面層為中粒式瀝青混凝土(厚 4cm)497 395m2。在 4cm中粒式瀝青混凝土上面層開工之前指揮部提出了要確保路面平整度的要求,經(jīng)過全體建設(shè)者的努力,終于圓滿完成了預(yù)定目標。

1 基層施工質(zhì)量的影響

道路的路面結(jié)構(gòu)是一個層狀的結(jié)構(gòu)體系,一般由面層、基層、底基層及墊層構(gòu)成。在路面結(jié)構(gòu)層,底下一層的平整度直接影響著上面一層平整度。特別是瀝青表處路面,一般只有1.5～2.0cm厚,幾乎不可能調(diào)整基層表面的不平整,基層的不平整卻將反映到面層上。以往“基層不平面層調(diào),下層不平上層找”的老方法,對平整度要求很高的高速公路來說是根本行不通的。

瀝青混合料按其性質(zhì)分為瀝青混凝土混合料、瀝青碎石混合料、抗滑表層瀝青混合料。按其礦料最大粒徑可分為砂料式、細粒式、中粒式、粗粒式、特粗粒式。而當某一類瀝青混合料混入超大規(guī)格的石塊并進入攤鋪機作業(yè)時,對機械的攤鋪和碾壓都會帶來不利影響,尤其是對路面平整度來講,攤鋪機的熨平板在超大規(guī)格礫石的進入后,其控制的作業(yè)面會發(fā)生改變,在隨后的機械碾壓中,礫石的強度相對較高,不易壓碎,從而影響整個面層的平整度。面層在該部位出現(xiàn)凸槽,所以在施工中,應(yīng)嚴格控制礦料粒徑,使最大粒徑小于攤鋪厚度的一半。

2 施工機械作業(yè)的影響

2.1 攤鋪作業(yè)的影響

(1)攤鋪機速度的改變會導(dǎo)致攤鋪厚度的變化。選擇攤鋪機速度的原則是保證攤鋪機連續(xù)作業(yè),合理的速度可根據(jù)混合料供給能力,攤鋪厚度和寬度按下式求得,即

式中：Q為拌和機產(chǎn)量,t/h;V為攤鋪速度,m/min;T為壓實后的攤鋪厚度,cm;C為效率系數(shù),根據(jù)材料供應(yīng),運輸能力等配套情況確定,宜為0.6～0.8;W為攤鋪寬度,m;ρ為瀝青混合料壓實成形后的密度,t/m3。

(2)熨平板的調(diào)整維修。熨平板底面磨損或嚴重變形,攤鋪時面層容易產(chǎn)生裂紋和拉溝,故應(yīng)及時更換。

(3)輪胎攤鋪機車輪氣壓超限(一般為0.5～0.55 MPa)時,攤鋪機容易打滑,氣壓過低,機體會因受料質(zhì)量變化而變化,使鋪層出現(xiàn)波浪。履帶式攤鋪機履帶的松緊超限將導(dǎo)致攤鋪速度發(fā)生脈沖,使鋪面形成搓板。

2.2 碾壓作業(yè)的影響

(1)壓路機作業(yè)中,在平緩路段,驅(qū)動輪靠近攤鋪機,可減少波紋和熱裂縫。當壓路機碾壓過程中有瀝青混合料粘輪現(xiàn)象時,可向碾壓輪灑少量水或加洗衣粉的水。

(2)碾壓溫度和碾壓變數(shù)的控制。如果碾壓溫度過高,容易造成攤鋪層的推移,終壓時難以形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);溫度太低,混合料出現(xiàn)僵硬現(xiàn)象,集料間的摩阻力變大,混合料的密度和平整度均不易達到。

(3)碾壓速度的多變和壓路機過猛的啟動、倒車、制動和轉(zhuǎn)回,都會影響到路面的平整度。

3 施工過程中其他因素的影響

3.1 施工縫的處理

瀝青路面施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響,往往連續(xù)攤鋪路段平整度較好,而接縫處的一個點數(shù)據(jù)較差。因此,接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關(guān)鍵是要舍得切除接頭,用 3m直尺檢查端部平整度,以攤鋪層面直尺脫離點為界限,以切割機切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法,適當結(jié)合人工找平,可消除接縫處的不平整,使前后兩路段平順銜接。

3.2 現(xiàn)場人工修補

施工過程中,不論何種原因,只要是混合料中混雜有少量的枯料、花料,攤鋪到路面后就必須徹底挖除,換上合格的混合料。人工填平混合料不可能達到攤鋪機鋪筑的水平,必然會影響路面平整度。

4 提高路面平整度的措施

4.1 瀝青路面機械攤鋪工藝及控制

(1)隨時檢查攤鋪厚度和橫坡值符合設(shè)計值。

(2)攤鋪機的攤鋪進度控制,攤鋪機應(yīng)該勻速,不停頓地連續(xù)攤鋪,嚴禁時快時慢。在攤鋪過程中,應(yīng)盡量避免停機,應(yīng)將每天必須停機中斷攤鋪點放在構(gòu)造物一端頂定做收縮縫的位置。在中途萬一出現(xiàn)停機,應(yīng)將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉。

(3)攤鋪機操作控制措施。選用熟練的攤鋪機操作手。在攤鋪過程中,運料車應(yīng)在攤鋪機10～30m處停住,依靠攤鋪機推動緩慢前進,并應(yīng)有專人指揮卸料車進行卸料。確保攤鋪機供料系統(tǒng)的工作具有連續(xù)性。如中斷攤鋪時間短,僅受料斗內(nèi)的混合料已經(jīng)冷硬,則應(yīng)先將受料斗內(nèi)已冷硬的混合料鏟干凈,然后重新喂料。派專人負責及時清掃灑落的混合料,攤鋪前,熨平板必須清理干凈,調(diào)整好熨平板的高度和橫坡度,預(yù)熱熨平板。

4.2 碾壓質(zhì)量控制

瀝青混凝土面層的碾壓通常分為三個階段進行,即初壓、復(fù)壓和終壓。

(1)初壓,通常用 6～8 t的雙輪振動壓路機以2km/h左右速度進行碾壓 2～3遍。碾壓機驅(qū)動輪在前進碾壓時勻速前進,后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。

(2)復(fù)壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規(guī)定的壓實度,因此,復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復(fù)壓期間的溫度不應(yīng)低于100～110℃,通常用雙輪振動壓路機或重型靜力雙輪壓路機和16 t以上的輪胎壓路機同時先后進行碾壓,碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數(shù)確定,通常不少于 8遍,碾壓方式與初壓相同。

(3)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并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進行。終壓結(jié)束時的溫度不應(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。

4.3 接縫處理對策

(1)縱向接縫,兩條攤鋪帶相接處必須有一部分搭接,才能保證該處與其他部分具有相同的厚度。搭接的寬度應(yīng)前后一致。搭接施工有冷接茬和熱接茬兩種。

采用熱接縫時應(yīng)采用切割機切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈,并涂灑少量粘層瀝青。攤鋪時應(yīng)重疊在已鋪層 5～10cm,攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走,然后進行碾壓。應(yīng)注意新攤鋪帶必須與前一條攤鋪帶的松鋪厚度相同。

熱接茬在施工中一般是在使用兩臺以上攤鋪機梯隊作業(yè)時采用的。此時兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實前的熱狀態(tài),所以縱向接茬易于處理,且連接強度較好。施工時應(yīng)將已鋪混合料部分留下10～20cm寬,暫不碾壓,作為后攤鋪部分的高程基準面,待后攤鋪部分完成后,一起跨縫碾壓。

(2)橫向接縫,相鄰兩幅及上下層的橫向接縫均應(yīng)錯位1m以上。橫向接縫有斜接縫和平接縫兩種,二級公路的橫向接縫可采用斜接縫,在上面層應(yīng)采用垂直的平接縫,其他等級公路的各層均可采用斜接縫。鋪筑接縫時,可在已壓實部分上面鋪一些熱混合料使之預(yù)熱軟化,以加強新舊混合料的粘結(jié)。但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。

(3)斜接縫的搭接長度與層厚有關(guān),一般為0.4～0.8m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑粘層油。斜接縫應(yīng)充分壓實并搭接平整。對于橫向接縫,應(yīng)于接縫處起繼續(xù)攤鋪混合料前,用 3m直尺檢查已鋪路面端部平整度,不符合要求時應(yīng)予清除。在攤鋪新混合料時應(yīng)調(diào)整好預(yù)留高度,接縫攤鋪層施工結(jié)束后再用 3m直尺檢查平整度,當有不符合要求者應(yīng)趁混合料尚未冷卻時立即處理,以保證橫向接縫處的路面平整度。

5 結(jié)束語

道路交通流量較大,為了確保車輛的安全性和舒適性,路面平整度必須達到較高標準。對施工作業(yè)進行精密的設(shè)計安排,選擇精良的設(shè)備,按規(guī)范施工,嚴格加強施工管理,確保和提高瀝青路面平整度達到較高水平是可以實現(xiàn)的。

[1] 方福森.路面工程[M].北京：人民交通出版社,1996.

[2] 交通部公路科學(xué)研究所.公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTGF 40-2004)[M].人民交通出版社,2004.

[3] 交通部公路科學(xué)研究所.公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ052-2000)[M].人民交通出版社,2000.

[4] 沈金.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京：人民交用出版社,2001.

[5] 張輝.公路與橋梁工程病害防止及檢測修復(fù)實用大全：上卷[M].長春出版社,1999.

[6] 姚祖康,朱以敬.路面工程[M].同濟大學(xué)出版社,1983.