淺談改性瀝青路面平整度的控制

■周 飛 ■中交集團(tuán)二公局第四工程有限公司，河南 洛陽(yáng) 471013

1 引言

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(jiǎn)便等特點(diǎn)，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(biāo)。路面不平順，會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加振動(dòng)，直接影響行車的安全性、舒適性，同時(shí)會(huì)加劇汽車零部件及輪胎的損壞，并增大油料的消耗;附加振動(dòng)以及不平整的路面所滯積的雨水，也將加速路面的破壞。下面結(jié)合鄭州西南繞城高速公路NO.7 合同段瀝青路面在施工過程中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)，談?wù)剬?duì)改性瀝青路面的平整度進(jìn)行控制的一些心得體會(huì)。

國(guó)道主干線鄭州西南繞城高速公路第七合同段主線全長(zhǎng)15.1KM，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:高速公路瀝青路面，其中立交2 處，大中橋3 座，雙向六車道，單幅正常寬為15.25 米。本路段交通量大、重載多，為防止瀝青路面在重載作用下產(chǎn)生車轍、推擁和波浪等病害，本項(xiàng)目技術(shù)人員充分利用了改性瀝青較好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，使路面保持了較好的平整度和抗滑能力。

2 影響改性瀝青路面平整度的因素分析

改性瀝青是指摻加改性劑或采取對(duì)瀝青輕度氧化等加工措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改進(jìn)而制成的瀝青結(jié)合料，是一種由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉及少量的細(xì)集料組成的瀝青馬蹄脂，填充間斷級(jí)配的粗集料骨架間隙而形成的眼擠型密實(shí)結(jié)構(gòu)混合料。改性瀝青是一種新型的路面結(jié)構(gòu)，具有如下特性:(1)造價(jià)高，對(duì)路基與路面的施工質(zhì)量要求較高;(2)改性劑必須完全分散在瀝青中，才能充分發(fā)揮其效能;(3)改性瀝青具有粗集料多，礦粉多，改性瀝青結(jié)合料多，細(xì)集料少，摻纖維穩(wěn)定劑，材料要求高的特點(diǎn)，特別是對(duì)粗集料的堅(jiān)韌性、顆粒形狀和棱角性的要求很高;(4)只有在高溫狀態(tài)下碾壓才能達(dá)到密實(shí)效果，且不產(chǎn)生推擁;(5)改性瀝青致冷后非常堅(jiān)硬，強(qiáng)度高。

改性瀝青的特性決定了其施工與普通瀝青硅相比具有特殊性，故應(yīng)加強(qiáng)施工中每一環(huán)節(jié)的檢測(cè)控制與管理，從其特性入手，影響路面平整的主要因素有:(1)下承層的施工質(zhì)量。路基填筑不均勻或路基、下面層結(jié)構(gòu)密實(shí)度和強(qiáng)度不足，整體穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生不均勻沉降，路面平整度差;對(duì)于下面層的平整度以及高程誤差，都會(huì)通過結(jié)構(gòu)層自下而上層層積累，影響到改性瀝青路面的平整度。(2)原材料及混合料的質(zhì)量。只有保證原材料和混合料的質(zhì)量，才能保證改性瀝青面層的完整性和強(qiáng)度，路面平整性才有保障。(3)施工工藝及機(jī)械配置。本工程采用改性劑SBS，改性瀝青制作采用高溫剪切與膠體磨的特殊加工方法，拌和時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率降低，混合料粘度大，施工溫度要求高，混合科冷卻結(jié)硬后強(qiáng)度高，要保證其密實(shí)度和平整度以及充分發(fā)揮粗集料的嵌擠作用，只有通過采用合理的施工工藝及機(jī)械配置才能實(shí)現(xiàn)。(4)施工人員的素質(zhì)與責(zé)任心。只有通過施工人員對(duì)施工中每一環(huán)節(jié)加強(qiáng)檢測(cè)控制與管理力度，充分調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性，才能發(fā)揮先進(jìn)的施工工藝、合理的機(jī)械配置和先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備這一組合的最佳效果。

3 改性瀝青路面平整度的控制措施

影響路面平整度的因素很多，本文結(jié)合本標(biāo)段工程主要從路面面層的施工質(zhì)量，原材料及混合料的質(zhì)量，施工工藝和機(jī)械配置以及施工人員素質(zhì)等方面采取相應(yīng)的控制措施，重點(diǎn)應(yīng)抓施工工藝和機(jī)械配置方面。

3.1 加強(qiáng)路面下面層的施工質(zhì)量控制

改性瀝青造價(jià)較高，一般只使用于面層結(jié)構(gòu)，若在下面層施工中不重視平整度及高程誤差控制，想通過5cm 厚上面層的施工來(lái)對(duì)下面層的不足進(jìn)行彌補(bǔ)，并取得好的平整性是不可能的。本工程主車道單幅寬15.25m，在下面層施工中，采用2 臺(tái)ABG 攤鋪機(jī)半幅式攤鋪，保證攤鋪混合料性能的穩(wěn)定性和控制攤鋪速度的均勻性，并對(duì)基層的平整度進(jìn)行檢測(cè)和標(biāo)高驗(yàn)收，保證在起跑線上就達(dá)到較高的技術(shù)水平，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)物特別是橋頭兩端的高程進(jìn)行預(yù)先測(cè)量，對(duì)超高部分提前進(jìn)行坡度計(jì)算，保證在特殊位置不出現(xiàn)面層的跳車現(xiàn)象，使下面層的平整度控制在較好的水平上。通過相關(guān)施工工藝來(lái)彌補(bǔ)基層施工中造成的平整度不足，在下面層就達(dá)到面層找平平整度的目的。

3.2 原材料及混合料質(zhì)量的控制

每一批進(jìn)場(chǎng)的原材料都應(yīng)按相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，并加強(qiáng)施工中試驗(yàn)自檢和抽檢力度，保證后材料質(zhì)量的穩(wěn)定。

改性瀝青混合料質(zhì)量直接影響到瀝青面層的施工質(zhì)量和使用品質(zhì)，一旦出現(xiàn)不合格的花料、焦料、過油料鋪筑到路面上都應(yīng)立即徹底鏟除重鋪，經(jīng)人工修補(bǔ)后的路面是不可能有良好的平整度。混合料生產(chǎn)要嚴(yán)格把關(guān)，不合格混合料嚴(yán)禁使用。通過抽提試驗(yàn)和馬歇爾試驗(yàn)對(duì)礦料級(jí)配、瀝青用量、混合料的密度和空隙率等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)控，同時(shí)檢測(cè)其穩(wěn)定度和流值;通過溫度檢測(cè)，對(duì)改性瀝青生產(chǎn)的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，做到不合格原材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)，不合格成品料絕不出場(chǎng)，確保混合料的質(zhì)量。

3.3 加強(qiáng)施工工藝和機(jī)械配置的控制

先進(jìn)成熟的施工工藝、先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和合理的機(jī)械配置，是保證改性瀝青路面平整的關(guān)鍵。

3.3.1 攤鋪

本工程采用兩臺(tái)ABG423 型攤鋪機(jī)半幅一次性攤鋪，做到緩慢、均勻、連續(xù)不間斷，禁止隨意變換速度或中途停頓。

(1)運(yùn)料車與攤鋪機(jī)恰到好處地配合是保證平整度的一個(gè)重要方面，必須防止料車撞擊攤鋪機(jī)或?qū)⒘蠟⒌街忻鎸由?。運(yùn)料車應(yīng)在攤銷機(jī)前10～20m 處停住并掛空檔，卸料過程中由攤鋪機(jī)推動(dòng)汽車同步前進(jìn)，卸料完畢后，即駛離攤鋪機(jī)。在攤鋪過程中，攤鋪速度一般不超過3m/min～4m/min，甚至可放慢到lm/min～2m/min，這就要求機(jī)手應(yīng)具有較高的操作水平，以保證攤鋪機(jī)勻速、連續(xù)工作，既能保證壓實(shí)度又提高平整度。

(2)在施工中我們采用底面層“走鋼絲”、中、上面層走電子平衡儀的基準(zhǔn)控制方法，收到了較好的效果。下面層施工前，先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準(zhǔn)線(2～3mm 鋼絲繩)，然后設(shè)好各樁(樁距10m)，根據(jù)測(cè)量的掛線高確定各樁位鋼絲的高度。應(yīng)精心測(cè)量、認(rèn)真調(diào)整，并檢查鋼絲拉力不得小于784N。否則，由于測(cè)量不準(zhǔn)、量線失誤或拉力不夠鋼絲下?lián)系榷紩?huì)通過架設(shè)在鋼絲上的儀表反映到攤鋪路段上，造成路面波浪狀起伏，影響平整度。在施工中、上面層時(shí)，ABG 攤鋪機(jī)兩側(cè)各安裝了先進(jìn)的電子自動(dòng)找平裝置。自動(dòng)找平裝置是根據(jù)兩個(gè)基準(zhǔn)面的高差控制攤鋪厚度并消除局部不平整對(duì)攤鋪面層平整度的影響。

(3)攤鋪機(jī)刮料輸送器通過閘門后供料和螺旋攤鋪器向兩側(cè)布料，兩者的工作速度要相匹配。在發(fā)生暫時(shí)性斷料時(shí)，攤銷機(jī)應(yīng)保持繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，停止振搗，并接通熨平板加熱器，保證改性瀝青的攤鋪與碾壓符合高溫條件要求，這是控制平整度的又一關(guān)鍵所在。

(4)提高攤鋪過程中的預(yù)壓密實(shí)度。改性瀝青混合料在高溫狀態(tài)下主要靠粗集料的嵌擠作用，可適當(dāng)提高夯錘的振搗頻率，在攤鋪機(jī)夯錘振搗與熨平板的共同作用下，一般可達(dá)到85%以上的預(yù)壓效果。這樣，剩余的壓實(shí)系數(shù)極小，所以初壓的痕跡也極小，進(jìn)而保證了路面的最終平整度。

3.3.2 碾壓

改性瀝青路面最好采用剛性碾壓，并在碾壓過程中嚴(yán)格控制好碾壓溫度，本標(biāo)段一直堅(jiān)持以下原則碾壓，充分解決了密實(shí)度與平整度的矛盾，實(shí)際效果較好。

(1)按照“緊跟、慢壓、高頻、低幅”碾壓八字方針進(jìn)行碾壓，這是與一般瀝青混合料碾壓方式最大的區(qū)別。壓路機(jī)必須緊跟在攤鋪機(jī)后面，只有在高溫條件下碾壓才能取得最好效果，初壓溫度不低于150℃，碾壓終了溫度應(yīng)不低于120℃;慢壓是針對(duì)目前碾壓速度普遍過快的現(xiàn)象來(lái)說，一般要求的碾壓速度不能超出4km/h～5km/h;高頻和低幅方式對(duì)提高壓實(shí)度，防止石料損傷，保持石料有良好的棱角性和嵌擠作用具有重要的意義，大振幅很容易造成碾壓過度，使石料壓碎或者上浮，產(chǎn)生“過碾壓彈簧”現(xiàn)象。所以碾壓八字方針也是保證改性瀝青路面平整的重要環(huán)節(jié)。

(2)碾壓應(yīng)均衡地進(jìn)行，倒退時(shí)關(guān)閉振動(dòng)，方向要漸漸地改變，不許擰著彎行走，一般可采用歐式碾壓，對(duì)每一道碾壓起點(diǎn)或終點(diǎn)可稍微扭彎碾壓;消除碾壓接頭輪跡。

(3)壓路機(jī)不允許在新鋪混合料上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭、左右移動(dòng)位置、突然剎車或停機(jī)休息;其他機(jī)械化不能在未冷卻結(jié)硬的路面上停留。原則上所有機(jī)械，尤其是壓路機(jī)從開始碾壓進(jìn)入角色后便不能停機(jī)，直至該段路面施工結(jié)束，否則容易產(chǎn)生局部波浪。

(4)碾壓應(yīng)縱向進(jìn)行，并由攤鋪路幅的低邊向高邊低速行進(jìn)碾壓，相鄰碾壓重疊至少50cm:初壓時(shí)始終讓從動(dòng)輪在后，避免由于溫度高輪前易留下波浪，影響平整度;終壓用光輪壓路機(jī)以消除輪跡。

(5)在橋梁、涵洞和通道等構(gòu)造物的接頭處，以及匝道、港灣或緊急停車帶等攤鋪機(jī)和壓路機(jī)難以正常操作的部位，要輔以小型機(jī)械或人工操作快速進(jìn)行，保證其施工溫度。

3.3.3 接縫處理

接縫是影響平整度的一個(gè)重要因素。應(yīng)盡量減少接縫，特別是縱向接縫，本工程采用ABG 攤鋪機(jī)半幅施工，不存在縱向接縫，所以應(yīng)保持勻速、不間斷連續(xù)攤鋪以減少橫向接縫，盡量做到一天只有一個(gè)接縫。改性瀝青路面橫向接縫的處理，對(duì)平整度影響很大。接縫跳車現(xiàn)象仍然是改性瀝青路面的薄弱環(huán)節(jié)。

改性瀝青路面接縫處理要比普通瀝青混合料難一些，由于冷卻后的混合料非常堅(jiān)硬，應(yīng)想方設(shè)法防止出現(xiàn)冷接縫處理。為提高平整度，一般采用切割成垂直面的方法，可在改性瀝青路面完工后，稍停一停，在其尚未冷卻之前，就切割好。具體做法為:將3m 直尺沿路線縱向靠在已施工段的端部，伸出端部的直尺呈懸臂狀;以已施工路面與直尺脫離點(diǎn)定出接縫位置，用鋸縫機(jī)割齊后鏟除廢料，并用水將接縫處沖洗干凈;在下一次施工搭機(jī)前，涂刷粘層油，即可接下去鋪筑混合料。

3.3.4 機(jī)械配置

科學(xué)合理的機(jī)械配置和先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，是路面施工連續(xù)作業(yè)與提高平整度的重要保證。本工程采用2 臺(tái)瀝青拌和設(shè)備，分別為瑪蓮尼3000 型拌和設(shè)備、日工3000 型拌和設(shè)備，在施工過程中，其對(duì)所有的參數(shù)控制都采用電腦自動(dòng)化控制，保證了混合料生產(chǎn)的連續(xù)性和混合料質(zhì)量的穩(wěn)定性;改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備為SG-12II 型改性瀝青生產(chǎn)設(shè)備，改性瀝青在拌和廠現(xiàn)場(chǎng)加工制作;攤銷機(jī)為進(jìn)口的具有高精度自動(dòng)找平的ABG423 型攤鋪機(jī);壓路機(jī)采用美國(guó)進(jìn)口的INGERSOLLRAND雙驅(qū)雙振壓路機(jī)。

所需的總運(yùn)力(載重量×車量數(shù))應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)實(shí)際作業(yè)時(shí)的拌和能力結(jié)合拌和廠至施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)距來(lái)確定;由于改性瀝青施工溫度要求較高，其混合料在運(yùn)輸過程中必須加蓋篷布，防止結(jié)合料表面給硬，且必須保證攤鋪機(jī)前應(yīng)有3 輛車等待卸料，宜采用12T 以上的運(yùn)料車供料，做到:“寧可運(yùn)料車等候攤鋪，也不能攤鋪機(jī)等候運(yùn)料車”。

4 提高施工人員素質(zhì)和責(zé)任心

外因是變化的條件，內(nèi)因是變化的依據(jù)。任何科學(xué)的工藝和先進(jìn)的設(shè)備都離不開這個(gè)主觀因素。在改性瀝青路面施工中，人為因素特別是施工人員素質(zhì)和責(zé)任心對(duì)路面質(zhì)量的影響也是至關(guān)重要的?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員，質(zhì)檢員、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理員要切實(shí)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，施工人員應(yīng)具有高度的責(zé)任感，保證按施工規(guī)范施工，對(duì)混合料的拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓以及接縫處理等一系列環(huán)節(jié)，層層把關(guān)，并成立質(zhì)量管理小組，加強(qiáng)各施工人員及機(jī)械操作手的質(zhì)量意識(shí)，并貫穿于整個(gè)施工過程。

5 結(jié)束語(yǔ)

瀝青路面平整度涉及的面很廣，影響因素很多，關(guān)系到路基、路面施工全過程，情況復(fù)雜，有的是機(jī)械性能引起，有的則是人為操作、安排失誤造成，我們只有在充分研究分析產(chǎn)生的原因后，才能對(duì)癥下藥抓好施工中的每一細(xì)小環(huán)節(jié)。瀝青路面平整度是施工機(jī)械、人員素質(zhì)、操作水平的綜合反映，只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，精心組織施工;同時(shí)，重點(diǎn)抓好攤鋪、碾壓接縫處理三方面的施工質(zhì)量，盡可能采用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和合理的配置，充分發(fā)揮施工人員的主動(dòng)性積極性，才能保證路面平整度，提高路面工程質(zhì)量。

［1］鄭州西南繞城高速公路路NO.7 合同段有關(guān)規(guī)范、設(shè)計(jì)文件.

［2］《路基、路面工程》.2000.2 人民交通出版社.

［3］《公路與橋梁工程病害防治及檢測(cè)修復(fù)實(shí)用技術(shù)大全》.1999.7 長(zhǎng)春出版社.