淺談公路和市政道路瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制

林雙全

廈門市東區(qū)開發(fā)公司（361000）

淺談公路和市政道路瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制

林雙全

廈門市東區(qū)開發(fā)公司（361000）

探討了公路和市政道路路面平整度的影響因素,指出控制和提高路面平整度的技術(shù)措施非常必要,重點(diǎn)分析了瀝青路面平整度影響因素,并提出了提高高速公路瀝青路面平整度的控制措施,以指導(dǎo)實(shí)踐。

瀝青路面；平整度；質(zhì)量控制

1 路面平整度的概念

路面平整度是路面表面誘使行駛車輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化（其縱向起伏的波長(zhǎng)范圍約為0.5～50 m），它可以用儀器進(jìn)行量測(cè)。而乘客對(duì)振動(dòng)的感受和接受能力帶有主觀性，往往采用小組評(píng)分的方法進(jìn)行主觀評(píng)定。

路面使用初期的平整度與施工技術(shù)水平（工藝和設(shè)備）、施工質(zhì)量控制、面層構(gòu)造（如接縫）和材料（如集料粒徑）等因素有關(guān)。而在使用期間，隨著車輛荷載的反復(fù)作用、周圍環(huán)境周期變化的影響以及路面齡期的增加，路面的平整度會(huì)隨著各種路面病害的出現(xiàn)而逐漸下降。當(dāng)平整度下降到一定的期限時(shí)，路面便不能滿足基本功能的要求，而需采取適當(dāng)?shù)母慕ù胧┮曰謴?fù)其功能。

2 路面平整度是公路和市政道路路面的兩個(gè)主要使用性能之一

路面平整度是評(píng)價(jià)路面使用性能的一個(gè)重要指標(biāo)，它直接影響著車輛在路面上的行駛質(zhì)量和道路基本功能的充分發(fā)揮。因此,路面平整度的改善和提高一直作為瀝青路面施工中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)而受到道路科技界關(guān)注和重視。盡管已經(jīng)存在著不少有關(guān)瀝青路面平整度的研究文獻(xiàn)，目前公路和市政道路瀝青路面機(jī)械化程度高，施工工藝和質(zhì)量要求嚴(yán)格，檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，但鋪筑路面的平整度有時(shí)仍不盡如人意，存在影響行車安全、車速及舒適性的隱患。因此，認(rèn)真分析探討影響道路平整度的因素，提出改善和提高平整度的技術(shù)措施非常必要。在上述背景下，這里就市政道路瀝青路面的平整度著重從施工控制方面進(jìn)行探討，對(duì)影響平整度的因素進(jìn)行分析,并提出了一些相應(yīng)的控制措施。

3 道路瀝青路面平整度的影響因素

1）路基的不均勻沉降

路基的沉降可以有兩種情況，一是路基本身的壓縮沉降；二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。

路基的沉降是由于路基填料選擇不當(dāng)，填筑方法不合理，壓實(shí)度不足，在路基堤身內(nèi)部形成過濕的夾層等因素，在荷載和水溫綜合作用下，引起路基沉降。

地基的沉陷是指原天然地面有軟土、泥沼或不密實(shí)的松土存在，承載能力極低，路基修筑前未經(jīng)處理，在路基自重作用下，地基下沉或向兩側(cè)擠出，引起路基下陷。

2）基層的不平整

基層的平整度差對(duì)路面平整度有重要影響。若基層不平，即使面層攤鋪平整，壓實(shí)后也會(huì)因虛鋪厚度不同，產(chǎn)生路面不平整。對(duì)于瀝青路面，因基層頂面的平整度允許偏差為10 mm，當(dāng)用瀝青攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，盡管瀝青混合料表面是攤平了，但該處因多出10 mm的松厚，壓實(shí)后仍將出現(xiàn)低洼。

基層的不平整產(chǎn)生的原因主要在施工環(huán)節(jié)中，基層混合料原材料的質(zhì)量控制，基層混合料的拌和、攤鋪、整形、碾壓施工，基層的接縫和調(diào)頭處的處理都會(huì)影響到基層的平整度。

3）瀝青混合料配合比對(duì)路面平整度的影響

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)結(jié)果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價(jià)關(guān)系密切，而作為路面兩個(gè)使用性能之一的路面平整度自然與混合料配合比有著直接的關(guān)聯(lián)。

石料規(guī)格參差不齊，盡管在級(jí)配過程中都進(jìn)行了大量的選料工作,并且控制了0.075 mm、2.36 mm、4.75 mm、公稱最大料徑的1/2到1/3及公稱最大料徑五檔規(guī)格料的通過量，但中間粒徑的通過量出入較大，引起集料級(jí)配變化較大，從而使瀝青混合料的壓實(shí)系數(shù)產(chǎn)生了很大的波動(dòng)，影響瀝青路面的平整度。

油石比較大,已鋪筑的路面會(huì)產(chǎn)生奎包和泛油；油石比較小，路面會(huì)出現(xiàn)松散；礦料的質(zhì)量不好，集料的壓碎值和石料的抗壓強(qiáng)度太差，細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量過高，使路面混合料的穩(wěn)定度降低，容易出現(xiàn)路面的各種病害，最終影響路面平整度。

4）瀝青混合料拌和對(duì)路面平整度的影響

為了保證攤鋪機(jī)連續(xù)、勻速地?cái)備?，每臺(tái)拌和機(jī)的產(chǎn)量一定要和攤鋪機(jī)相匹配，否則就得采用多臺(tái)拌和機(jī)聯(lián)合供料,但在聯(lián)合供料過程中，每臺(tái)拌和機(jī)的拌和溫度不可能完全一致，再加上粒料規(guī)格的不一致，使得攤鋪后局部的溫度差異、碾壓的溫度和效果變化較大，影響到瀝青路面平整度。

當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況,剛開爐或料溫低，含水量大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象；當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，造成骨料級(jí)配發(fā)生較大變化；有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)花白料，使路面難以攤鋪成型；溫度過高造成瀝青老化，不能保證瀝青混合料攤鋪質(zhì)量；拌和能力過小，出現(xiàn)停工待料狀況，使接頭處溫度降低，出現(xiàn)溫度差，形成一個(gè)個(gè)坎。

5）路面攤鋪機(jī)械及施工工藝對(duì)路面平整度的影響

攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)具設(shè)備，其本身的性能及操作對(duì)攤鋪平整度影響很大。攤鋪機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)械猛烈起步和緊急制動(dòng)以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會(huì)造成面層的不平整和波浪。

6）碾壓工藝對(duì)路面平整度的影響

路面平整度好壞關(guān)鍵在于瀝青混合料的攤鋪，但壓路機(jī)的碾壓是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，切記不可犧牲壓實(shí)度來爭(zhēng)取平整度，合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證瀝青路面壓實(shí)度和平整度的重要手段。

碾壓行進(jìn)路線不當(dāng)，不注意錯(cuò)輪碾壓，每次在同一橫斷面處折返，會(huì)引起路面不平。碾壓遍數(shù)不夠，會(huì)使壓實(shí)不足，通車后易形成車轍。碾壓速度不均勻、急剎車、突然起動(dòng)、隨意停置、掉頭轉(zhuǎn)向、在已碾壓成型的路面上停置而不關(guān)閉振動(dòng)裝置等都會(huì)引起路面推擁。

4 市政道路瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制策略

4.1 路基的施工控制

1）路堤填筑前原地面處理

路基的施工質(zhì)量,是整個(gè)道路工程的關(guān)鍵，也是路基路面工程能否經(jīng)受住時(shí)間、車輛運(yùn)行荷載、雨季冬季的考驗(yàn)。要做好路基工程，必須扎實(shí)地進(jìn)行路基的填筑,尤其對(duì)原地面的處理和坡面基地的處理。

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，不使用淤泥、沼澤土、凍土、有機(jī)土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。對(duì)于液限大于50，塑性指數(shù)大于26的土，一般不宜作為路基填土。

3）填土路基壓實(shí)

公路和市政道路路基施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》或《城市道路路基工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，并應(yīng)通過試驗(yàn)路段來確定不同機(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，還要有一定素質(zhì)的施工隊(duì)伍。

4）完善排水設(shè)施

為了保持路基能經(jīng)常處于干燥、堅(jiān)固和穩(wěn)定狀態(tài)，必須將影響路基穩(wěn)定的地面水予以攔截，并排除到路基以外，防止漫流、聚積和下滲。同時(shí),對(duì)影響路基穩(wěn)定的地下水，應(yīng)予以截?cái)?、疏干、降低水位，并引?dǎo)到路基以外，注意防滲以及水土保持問題。

4.2 瀝青路面原材料的控制

為保證道路路面具有高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗滑性能、耐久性能好的品質(zhì)，減少因承重而產(chǎn)生的變形，在原材料選擇上應(yīng)做到:有較高強(qiáng)度、耐磨耗，采用錘式或反擊式破碎機(jī)加工的具有良好顆粒形狀的硬質(zhì)石料，選用黏度高，針入度較小，軟化點(diǎn)高和含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，均能滿足要求。保證原材料的進(jìn)料和堆放，只要在施工過程中，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求，充分使用好瀝青拌和設(shè)備，均能生產(chǎn)出合格的瀝青混合料。

4.3 選擇合適的壓縮比（松鋪系數(shù)）

根據(jù)傳遞作用，傳遞要素第一類為壓縮比q或松鋪系數(shù)k，壓縮比是指該結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)厚度與虛鋪厚度之比。但在施工單位中普遍將他們稱作松鋪系數(shù)計(jì)算公式如下:q=壓實(shí)后厚度h實(shí)/碾壓前厚度h虛或k=碾壓前厚度h虛/壓實(shí)后厚度h實(shí)。

為了保證和提高平整度,要準(zhǔn)確掌握松鋪系數(shù)，碾壓前厚度和碾壓后的厚度要有代表性，取點(diǎn)要盡量的多，并用測(cè)量和鉆芯進(jìn)行對(duì)比。在碾壓前和壓實(shí)后測(cè)量和壓實(shí)后的鉆芯應(yīng)在同一位置。同時(shí)松鋪系數(shù)大，則不平整傳遞就大，松鋪系數(shù)小，不平整度傳遞就小，故施工時(shí)應(yīng)盡量選擇先進(jìn)的攤鋪設(shè)備，增大攤鋪后的預(yù)壓密實(shí)度，以減小不平整的傳遞。

4.4 瀝青路面面層施工工藝控制

瀝青路面施工工藝水平對(duì)平整度指標(biāo)的高低起著決定作用。要施工出高平整度的路面必須采取以下瀝青攤鋪碾壓施工工藝:

1）攤鋪

攤鋪底面層采用基準(zhǔn)鋼絲繩(走鋼絲)法，其是在路面兩側(cè)安裝基準(zhǔn)鋼絲繩，但注意：支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大，一般為5～10 m；基準(zhǔn)線應(yīng)盡量靠近熨平板,以減少厚度增量值；為保證連續(xù)作業(yè)，每側(cè)鋼絲繩至少應(yīng)具備有3根200～250 m。攤鋪中面層和表面層采用浮動(dòng)基準(zhǔn)梁法，浮動(dòng)基準(zhǔn)梁用于保持?jǐn)備仚C(jī)前后高差相同，確保攤鋪厚度和提高表面平整度。攤鋪機(jī)的攤鋪進(jìn)度控制:攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速，不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴(yán)禁時(shí)快時(shí)慢；在攤鋪過程中，應(yīng)盡量避免停機(jī)，最好將每天必須停機(jī)中斷攤鋪點(diǎn)放在構(gòu)造物一端定做收縮縫的位置；停頓時(shí)間超過30 min或混合料溫度低于100℃時(shí)，要按照處理冷接縫的方法重新接縫。

2）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。

①初壓，第一階段初壓常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實(shí)，而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高(常在140℃左右)，因此只要用較小的壓實(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果。通常用6～8 t的雙輪振動(dòng)壓路機(jī)以2 km/h左右速度碾壓2～3遍。碾壓機(jī)驅(qū)動(dòng)輪在前靜壓勻速前進(jìn)，后退時(shí)沿前進(jìn)碾壓時(shí)的輪跡行駛進(jìn)行振動(dòng)碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎(四個(gè)等間距的寬輪胎)壓路機(jī)(鋼輪接近攤鋪機(jī))進(jìn)行初壓。前進(jìn)時(shí)靜壓勻速碾壓，后退時(shí)沿先前碾壓時(shí)的輪跡行駛并振動(dòng)碾壓。

②復(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100～110℃，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16 t以上的輪胎壓路機(jī)同進(jìn)先后進(jìn)行碾壓,也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機(jī)與振動(dòng)壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)一起進(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。

③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。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，組織得好的碾壓應(yīng)是初壓、復(fù)壓和終壓的壓路機(jī)各在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進(jìn)。為保證各階段的碾壓作業(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）接縫處理對(duì)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。冷接茬施工是指新攤鋪層與經(jīng)過壓實(shí)后的已鋪層進(jìn)行搭勢(shì)頭。半幅施工不能采用熱接縫時(shí)宜加設(shè)檔板或采用切刀切齊。鋪另半幅前必須將縫邊緣清掃干凈，并涂灑少量黏層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層5～10 cm,攤鋪后用人工將攤鋪在前半幅上面的混合料鏟走，然后進(jìn)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。熱接茬施工一般是在使用兩臺(tái)以上攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)時(shí)采用的。此時(shí)兩條毗鄰攤鋪帶的混合料都還處于壓實(shí)前的熱狀態(tài)，所以縱向接茬易于處理，且連接強(qiáng)度較好。施工時(shí)應(yīng)將已鋪混合料部分留下10～20 cm寬，暫不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，待后攤鋪部分完成后，一起跨縫碾壓。

②橫向接縫，相鄰的兩幅和上下層的橫向接縫均應(yīng)錯(cuò)位1 m以上。橫向接縫有斜接縫和平接縫兩種。高速公路、一級(jí)公路的中、下層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(jí)公路的各層均可采用斜接縫。鋪筑接縫時(shí)，可以在已壓實(shí)部分上面鋪一些熱混合料使之預(yù)熱軟化，以加強(qiáng)新舊混合料的黏結(jié)。但在開始碾壓前應(yīng)將預(yù)熱用的混合料鏟除。斜接縫的搭接長(zhǎng)度與層厚有關(guān)，一般為0.4～0.8 m。搭接處應(yīng)清掃干凈并灑黏層油。當(dāng)搭接處混合料中的粗集料顆粒超過壓實(shí)層厚時(shí)應(yīng)予剔除，并補(bǔ)上細(xì)料。縱向接縫的碾壓，壓路機(jī)先在已壓實(shí)路面上行走，同時(shí)碾壓新鋪混合料10～ 15 cm，然后碾壓新鋪混合料，同時(shí)跨過已壓實(shí)路面10～15 cm，將接縫碾壓密實(shí)。碾壓時(shí)，應(yīng)先用雙輪壓路機(jī)進(jìn)行橫向(即垂直于路面中心線)碾壓，碾壓時(shí)壓路機(jī)應(yīng)主要位于已壓實(shí)的混合料層上，伸入新鋪混合料的寬度不超過20 cm。接著每碾壓一遍向新鋪混合料移動(dòng)約20 cm，直到壓路機(jī)全部在新鋪面層上碾壓為止，然后進(jìn)行正常的縱向碾壓。在相鄰攤鋪層已經(jīng)成型必須做施工縱向冷接縫時(shí)，可先用鋼輪壓路機(jī)沿縱橫碾壓一遍，在新鋪層上的碾壓寬度為15～20 cm，然后再沿橫向接縫進(jìn)行橫向碾壓，橫向碾壓結(jié)束后進(jìn)行正常的縱向碾壓。

4.5 養(yǎng)護(hù)和管理水平

道路建成投入運(yùn)營(yíng)后，因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)的問題致使瀝青路面平整度水平急劇下降，甚至引起路面結(jié)構(gòu)破壞，縮短瀝青路面的使用壽命。因此，道路的養(yǎng)護(hù)和管理水平對(duì)瀝青路面平整度有一定的影響。為了控制路面的平整度，可采取的措施主要有:

1）加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)，特別是對(duì)瀝青路面水破壞嚴(yán)重的問題，對(duì)道路排灌設(shè)施要勤于疏通，避免公路積水，從而引起瀝青路面破壞和平整度下降。

2）加強(qiáng)路政管理力度。在一些混合交通及不封閉路段，一些建筑運(yùn)輸車輛超載，致使車載細(xì)粒料散落路面，在過往車輛碾壓下，路面結(jié)構(gòu)迅速破壞，路面平整度也受到嚴(yán)重影響。

5 結(jié)論

路面平整度是評(píng)定路面質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)之一，它關(guān)系到行車的安全、舒適以及路面所受沖擊力的大小和使用壽命，不平整的路表面會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用。在當(dāng)今的道路建設(shè)中，由于施工的水平不斷提高，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)越來越著眼于路面平整度，把它作為衡量施工能力和水平以及公路和市政道路工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一。

[1]武守朋.公路和市政道路瀝青路面平整度的施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(01).

[2]劉沛波.論市政道路瀝青混凝土路面施工[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(08).

[3]趙華.公路和市政道路瀝青路面平整度施工質(zhì)量控制[J].山西建筑,2011(16).

[4]徐康.淺談市政道路瀝青路面施工質(zhì)量管理[J].價(jià)值工程, 2011(21).