廣東省東莞市國森園林市政工程有限公司 張華標
某高速公路施工中瀝青路面平整度探討
廣東省東莞市國森園林市政工程有限公司 張華標
在高速公路建設(shè)中,由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡便等特點,而被廣泛應(yīng)用。人們乘車在高速公路上行駛,平整度能直接反映高速公路通車后的整體效果,是體現(xiàn)路面使用品質(zhì)與行車舒適性的最直接的外觀指標。在我國已建成的高速公路路面,90%以上是半剛性基層瀝青路面,在今后的國道主干線建設(shè)中,半剛性基層瀝青路面仍將是主要的路面結(jié)構(gòu)形式。
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。如規(guī)范允許基層頂面偏差10mm,當用瀝青混合料將10mm低洼處填平時,盡管表面是鋪平了,但該處多出的10mm松厚經(jīng)壓實后仍會出現(xiàn)低洼現(xiàn)象,其深度為10-(10/1.2)=1.7mm(1.2為瀝青混合料平均壓實系數(shù))。如誤差大于10mm則不平整度將更大,由此可見基層頂面的平整度對瀝青面層的平整度影響可謂舉足輕重。
半剛性瀝青路面用于高速公路的路面結(jié)構(gòu)具有其合理性,其優(yōu)點主要表現(xiàn)在:具有較高的強度和承載能力。一般來說,半剛性基層材料具有較高的抗壓強度和抗壓彈性模量,并具有一定的抗彎拉強度,且它們都具有隨齡期而不斷增長的特性,因此半剛性瀝青路面通常具有較小的彎沉和較強的荷載分布能力。
二灰碎石半剛性基層的施工,過去習慣采用平地機作業(yè),它的缺點是高程、厚度難以控制,且反復(fù)找平表面容易離析,同時混合料浪費也多。采用廠拌混合料攤鋪機鋪筑,對設(shè)計厚度超過30cm者可分二層鋪筑,攤鋪寬度控制在6~8m時平整度效果較好。為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑,基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑越大,混合料越易產(chǎn)生離析,且對攪拌、攤鋪設(shè)備的磨損也大。因此,適當減小集料最大粒徑,有利于攤鋪機作業(yè)和基層頂面平整度的提高。另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量過小影響結(jié)構(gòu)的板體形成,含水量過大碾壓成型困難,且易形成路面大波浪,致使基層平整度降低,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層收縮開裂。
1.攤鋪機。
(1)基準鋼絲及裝置的準確程度。在施工中我們采用底面層“走鋼絲”、中、上面層“走雪橇”的基準控制方法,收到了較好的效果。底面層施工前,先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準線(2~3mm鋼絲繩),然后設(shè)好各樁(樁距10m),根據(jù)測量的掛線高確定各樁位鋼絲的高度。應(yīng)精心測量、認真調(diào)整,并檢查鋼絲拉力不得小于784N。
(2)攤鋪機儀表性能及微調(diào)器的正確使用。路面標高的控制是靠儀表來實現(xiàn)的。攤鋪機帶全自動調(diào)平裝置,能夠根據(jù)自動找平儀的指令達到設(shè)計高程,這樣鋪筑的路面平整度好。如儀表反應(yīng)遲緩,加上微調(diào)器使用不當升降太快均會反映到新鋪路面上,影響平整度。
(3)攤鋪機熨平板加熱及調(diào)整。在此高速公路施工中,我們使用了德國產(chǎn)ABG422型、ABG311型、VOGELE2000型、VOGELE1800型攤鋪機。這四種攤鋪機的熨平板加熱裝置中ABG型屬于液化氣加熱,VOGELE型屬于電加熱。攤鋪前,如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻,攤鋪時會造成溫度較高的混合料與溫度較低的熨平板粘結(jié),使得攤鋪層面出現(xiàn)拉毛、小坑洞、深槽等不規(guī)則的凹凸不平。因此,攤鋪前熨平板溫度必須加熱到85°C~90°C。
(4)攤鋪機振搗器、夯錘對路面平整度的影響。振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關(guān)系,應(yīng)按使用說明書規(guī)定認真選定合適的頻率。如果攤鋪較薄的上面層,振搗器、夯錘頻率過大會造成熨平板共振,使攤鋪機找平裝置處于不穩(wěn)定狀態(tài)而影響平整度。
(5)校正行駛方向引起路面不平整。攤鋪機行駛方向發(fā)生偏斜時,必須及時校正。此時,攤鋪機履帶一邊前進,另一邊緩慢前進,快的一邊熨平板前方會有一個向前抬高的小臺階,慢的一邊熨平板后端會有一個向后推擠的小臺階,影響路面平整度,應(yīng)在碾壓時采取措施予以消除。此類校正行駛方向出現(xiàn)的小臺階,在曲線半徑較小的路段容易產(chǎn)生。
2.壓路機。路面平整度好壞的關(guān)鍵在攤鋪機,但與壓路機的碾壓有著不可分割的關(guān)系。合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證路面平整度的重要手段。
(1)碾壓方式及碾壓速度的控制。碾壓瀝青混合料應(yīng)采用組合碾壓的方式,初壓時首先采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為1.5~2km/h;復(fù)壓緊接在初壓后進行,應(yīng)采用重型輪胎壓路機,碾壓4~5遍,速度為3.5~4.5km/h;終壓采用雙鋼輪壓路機,碾壓2遍,速度為2.5~3.5km/h。
(2)碾壓溫度的控制。碾壓應(yīng)在混合料較高溫度下進行最為有利,一般初壓不低于120℃,復(fù)壓不低于90℃,終壓完成時不低于70℃。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實度,溫度偏低導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大,使瀝青面層壓實度不均勻,且容易形成局部松散和發(fā)裂,影響路面平整度。
(3)壓路機的正確使用。輪胎壓路機使用時,應(yīng)注意檢查各個輪胎的新舊程度和輪胎壓力,必須做到新舊一致、壓力相等。否則輪胎軟硬不一,在碾壓過程中形成輪跡,使瀝青面層橫向平整度超標。鋼輪壓路機應(yīng)裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪,輪胎壓路機應(yīng)有專人負責用1∶3的油水混合液噴灑輪胎表面,防止碾壓時將瀝青混合料粘起形成路面不平整。
1.瀝青拌和站的生產(chǎn)能力應(yīng)與攤鋪能力相匹配。實踐證明,當瀝青拌和站的生產(chǎn)能力與攤鋪機的攤鋪能力相匹配時,攤鋪機能連續(xù)、均勻、不間斷作業(yè),此時路面平整度就好。但在低溫季節(jié)施工,如供料不及時,攤鋪機待料時間過長,雖然ABG型攤鋪機裝有防爬鎖,但因混合料溫度下降會引起局部不平整,而且自動找平系統(tǒng)在每次啟動后,需行駛3~8m后才能恢復(fù)正常,因此切忌攤鋪機經(jīng)常停機。只有加強拌和站管理,保證連續(xù)供料,運用中途不停機加油,操作手輪換休息等辦法,做到每天早晨開機,晚上收工關(guān)機,中途力爭不停機,以確保路面攤鋪作業(yè)連續(xù)不間斷。
2.攤鋪作業(yè)速度的影響。瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求:“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。在施工過程中我們感到這是提高路面平整度的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
3.運料車輛與攤鋪機的配合。攤鋪作業(yè)時,常因運料車輛操作不熟練而與攤鋪機配合不協(xié)調(diào),使混合料灑落在攤鋪機行走履帶前,如不及時清除會使攤鋪機左右晃動,造成自動調(diào)平系統(tǒng)工作仰角發(fā)生變化,影響路面平整度。因此,必須專人負責指揮倒車,嚴禁運料車撞擊攤鋪機。
4.施工縫的處理。裂縫是半剛性瀝青路面最主要的缺陷之一,由于裂縫的出現(xiàn)會導(dǎo)致一系列病害的產(chǎn)生。為了防止裂縫過早出現(xiàn),即使基層有足夠的強度,瀝青面層也要有一定的厚度。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。
5.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。
6.橋頭與伸縮縫的處理。平整度好的路面,必須與減少和消除橋頭跳車相結(jié)合,才能解決好高速公路的行車舒適問題。滬寧高速公路與南京機場高速公路高度重視橋頭跳車問題,如采取先填路堤后鉆樁,采用工程性質(zhì)良好的材料填筑橋頭路堤,用手扶震動壓路機處理邊角以減少橋頭路堤日后的沉降,收到了很好的效果。由于車輛在高速公路上高速行駛時產(chǎn)生的沖擊力大,國產(chǎn)橡膠板式伸縮縫經(jīng)受不了大交通量高速行車的沖擊。因此,滬寧、南京機場高速公路對大、中橋橋面伸縮縫一律采用自德國進口和中德合資江蘇毛勒橋梁附件有限公司生產(chǎn)的毛勒伸縮縫,這種伸縮縫是當今國際上公認的性能可靠且又耐久的橋面伸縮裝置,安裝使用效果明顯,橋面行車平穩(wěn)舒適,接縫處無跳車現(xiàn)象。