公路施工過(guò)程中平整度的控制研究

黎圓圓

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 影響平整度的因素

1.1 施工因素造成路面不平整

1.1.1 路基的不均勻沉降

(1)路基處理不當(dāng);(2)基底的腐殖質(zhì)土過(guò)多，強(qiáng)度不滿(mǎn)足要求;(3)采用的填料強(qiáng)度不滿(mǎn)足要求，不易壓實(shí)或者透水性很差(4)半挖半填路段施工不滿(mǎn)足要求;(5)排水未處理好;(6)路基的壓實(shí)度不足。

1.1.2 基層的影響

基層的平整度對(duì)于面層的平整度而言也是至關(guān)重要的。對(duì)于瀝青混凝土路面，若基層產(chǎn)生干縮或者溫縮裂縫，面層施工碾壓時(shí)也會(huì)產(chǎn)生不平整。

1.1.3 橋涵伸縮縫引起橋頭跳車(chē)

由于橋涵的結(jié)構(gòu)與路基的結(jié)構(gòu)材料不同，所產(chǎn)生的沉降肯定是不同的。沉降的不同會(huì)引起橋頭跳車(chē)。因此在橋涵進(jìn)行施工時(shí)，其邊坡不宜小于1:1.5。橋頭施工完成以后應(yīng)該在橋頭兩端土分層碾壓。在實(shí)際施工過(guò)程中，容易忽視以下問(wèn)題:(1)由于過(guò)于狹小的機(jī)械作業(yè)面使得橋頭壓實(shí)不足;(2)由于兩種結(jié)構(gòu)物的剛度相差很大，會(huì)造成不均勻沉降;(3)橋頭和路基之間的縫不可能完全被填滿(mǎn)，雨水會(huì)沿著縫隙深入，造成不均勻沉降。

1.1.4 路面攤鋪機(jī)械及攤鋪工藝的影響

機(jī)械的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇的不恰當(dāng)，主要體現(xiàn)在工作板的初始工作角不一致;拱差選擇的差異性;攤鋪骨料密度過(guò)大。攤鋪機(jī)性能及作業(yè)過(guò)程也會(huì)對(duì)平整度產(chǎn)生不良的影響。攤鋪機(jī)械在操作過(guò)程中要保持穩(wěn)定作業(yè)，即速度應(yīng)該均勻，供料速度要均勻，在施工過(guò)程中熨平板前的堆料的高度要保持不變，在瀝青混合料拌和過(guò)程中，集料的級(jí)配要保持均勻，在拌和和攤鋪過(guò)程中的溫度要保持均勻，以免出現(xiàn)離析。攤鋪基線(xiàn)控制不當(dāng)，攤鋪機(jī)的攤鋪速度，攤鋪機(jī)械操作不當(dāng)，這也是要考慮的問(wèn)題。

1.1.5 平整度從路基、基層向上傳遞

平整度的傳遞主要是由于反射裂縫，基層的不均勻沉降引起的。所以要減小這方面的影響，必須控制好路基施工中可能引起不均勻沉降和基層的裂縫、平整度的問(wèn)題。

1.1.6 不利施工季節(jié)的影響

施工季節(jié)對(duì)于路面平整度的影響很大，主要是由于溫度和冬季施工帶來(lái)的問(wèn)題。

在施工過(guò)程中要注意這些問(wèn)題。才能盡量減小由于攤鋪帶來(lái)的路面平整度差。

1.2 非施工因素帶來(lái)的平整度問(wèn)題

1.2.1 設(shè)計(jì)不精確

路面在設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮到施工中會(huì)遇到的實(shí)際問(wèn)題，另外，在做前期材料調(diào)查時(shí)不夠細(xì)致、準(zhǔn)確，造成施工時(shí)不能滿(mǎn)足要求，在做設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有做到整體設(shè)計(jì)，所以在施工過(guò)程中對(duì)平整度控制不好。

1.2.2 試驗(yàn)路指標(biāo)的問(wèn)題

路面設(shè)計(jì)的技術(shù)中對(duì)路面各結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度，層鋪厚度，材料用量的配合比，材料的均勻性這幾個(gè)指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，因?yàn)檫@幾個(gè)指標(biāo)對(duì)路面的平整度影響很大。因此在路面施工中，要按照規(guī)范要求，在室內(nèi)試驗(yàn)階段就要對(duì)不同的材料組成以及配合比的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)強(qiáng)度優(yōu)選結(jié)構(gòu)層組合。試驗(yàn)表明，壓實(shí)度越高，同種材料組合下，抗壓強(qiáng)度越高。

2 平整度概率分布控制方法應(yīng)用分析

2.1 試驗(yàn)路段路面平整度均方差概率分布研究

蘭臨試驗(yàn)路段下面層，中面層和上面層的平整度均方差的頻率分布圖如圖1 所示。

圖1 平整度均方差的頻率分布圖

從圖1，不難發(fā)現(xiàn)，下面層的平整度均方差頻率分布并非常態(tài)分布，頻率密度分布從大于零的坐標(biāo)開(kāi)始，且起點(diǎn)并不在零點(diǎn)。這說(shuō)明，即使平整度控制得再好也不可能完全消除路面的不平整，所以不可能從零點(diǎn)開(kāi)始，最佳的情況也只能是無(wú)限接近0 而已。將δ 作為當(dāng)概率密度值為0 時(shí)，均方差的表征，即認(rèn)為直方圖的橫坐標(biāo)取為δ，從圖1、圖2 中不難看出，松鋪層的平整度，下承面的平整度，壓縮比的均勻性，由于碾壓所產(chǎn)生的不平整決δ 的大小，而每個(gè)影響因素的測(cè)定存在隨機(jī)誤差，任意一個(gè)因素的隨機(jī)誤差越大，那么意味著δ 也越大。對(duì)比圖1、圖2 和圖3 中的均方差起始點(diǎn)不同，下面層最大δ=0.649 mm，中面層δ=0.385，上面層δ=0.279，三個(gè)結(jié)構(gòu)層均呈不對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)，但是都為偏向左邊的趨勢(shì);三副圖的趨勢(shì)是中面層最為平緩，上面層最為陡峭。

根據(jù)皮爾森I 型密度曲線(xiàn)，計(jì)算上面層、中面層以及下面層的平整度均方差數(shù)字特征如表1 所示。

表1 各層平整度均方差數(shù)字特征表

2.2 由于下承面不平整的反射規(guī)律研究

在下承面均方差值為不同值時(shí)，圖2 為下面層，中面層，上面層的平整度的頻率密度分布情況圖。

圖2 整度頻率分布直方圖

從上圖不難看出，在不同的下承面反射情況下，各個(gè)結(jié)構(gòu)層的均方差呈現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)性，并且均呈現(xiàn)出向左邊偏移的趨勢(shì)，但是當(dāng)下承面反射的平整度均方差不同時(shí)，其偏移的程度是不同的，從下面層的圖來(lái)看，這種情況更為顯著。進(jìn)一步分析，從上面的分布數(shù)字特征圖中看出，當(dāng)下承面的平整度均方差數(shù)值不同時(shí)，路面的上層面的平整度分布有不同的規(guī)律。

下面層和中面層的平整度均值隨著下承面平整度均方差的減小而減小，而上面層的均值的減小幅度并不明顯，下面層的初始累積頻率最大，中面層的初始累積頻率較小，而最終的累積頻率中面層大于上面層。下面層和中面層的離差隨著下承面平整度均方差的減小而降低，而上面層的離差隨著下承面的平整度均方差的減小而先增大后降低。

3 結(jié) 論

(1)各個(gè)結(jié)構(gòu)層的均方差呈現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)性，并且均呈現(xiàn)出向左邊偏移的趨勢(shì)，但是當(dāng)下承面反射的平整度均方差不同時(shí)，其偏移的程度是不同的，從下面層的圖來(lái)看，這種情況更為顯著。進(jìn)一步分析，從上面的分布數(shù)字特征圖中看出，當(dāng)下承面的平整度均方差數(shù)值不同時(shí)，路面的上層面的平整度分布有不同的規(guī)律。

(2)下面層和中面層的平整度均值隨著下承面平整度均方差的減小而減小，而上面層的均值的減小幅度并不明顯，下面層的初始累積頻率最大，中面層的初始累積頻率較小，而最終的累積頻率中面層大于上面層。下面層和中面層的離差隨著下承面平整度均方差的減小而降低，而上面層的離差隨著下承面的平整度均方差的減小而先增大后降低。

［1］胡長(zhǎng)順.高等級(jí)公路路基路面施工技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，1994.

［2］郝培文.瀝青路面施工與維修技術(shù)［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］黃小明.公路建設(shè)質(zhì)量通病分析與防治匯［M］.北京:人民交通出版社，2002.

［4］潘玉利.路面管理系統(tǒng)原理［M］.北京:人民交通出版社，2001.