淺談山區(qū)高速公路瀝青路面施工平整度控制

【摘要】依托十天高速安康東白河段路面工程項目，闡述山區(qū)高速公路影響施工平整度主要因素，并對各種環(huán)節(jié)下平整度的控制進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果表明：控制平整度須對下承層處理、配合比設(shè)計、攤鋪、碾壓及接縫處理等環(huán)節(jié)嚴(yán)加控制。

【關(guān)鍵詞】山區(qū)高速公路；瀝青路面；平整度控制

Discussion on Construction Smoothness Control of Asphalt Pavement of Expressway in Mountain Area

Shi Yu-lin

（China Railway 18 Bureau Group LimitedTangguTianjing300451）

【Abstract】Taking the asphalt concrete pavement construction of section in White river Contract，East Ankang ，Expressway Shiyan - Tianshui Pass ， this paper discusses the impact factors that affect the flatness of asphalt pavement construction in Mountainous Highway ， and systemic analyze the various links in smoothness of asphalt pavement construction measures . The results showed that proper control of pavement evenness control by substrate process 、mixture ratio design 、spreading 、compaction and joint treatment etc.

【Key words】Ountain expressway；Asphalt pavement；Flatness control

1. 前言

當(dāng)今社會，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展也帶動了高速公路建設(shè)事業(yè)的不斷突破發(fā)展，同時對高速公路行車的安全性、舒適性的要求也越來越高，高速公路的使用性能的好壞，同和諧綠色的設(shè)計理念、路面表面的平整度對車的震動特性和人對震動的反應(yīng)等因素有關(guān)。從路面狀況的角度看，影響路面行駛質(zhì)量的主要因素是路面平整度。不平整的路面將增大行車阻力，使車輛產(chǎn)生附加振動作用，會對車輛磨損、燃油消耗、行駛舒適、行車速度和交通安全等多方面都產(chǎn)生負(fù)面的影響，不平整的路面還會積滯雨水，加速路面破壞。因此如何控制瀝青砼路面的平整度是施工應(yīng)注意的關(guān)鍵問題。

2. 施工階段影響平整度的主要因素

施工階段影響平整度的主要因素有以下5點：（1）下承層平整度不好瀝青面層平整度的傳遞影響；（2）瀝青混合料的影響；（3）攤鋪作業(yè)的影響；（4）碾壓作業(yè)的影響；（5）接縫處理。

3. 瀝青路面施工控制措施

3.1下承層的控制。

（1）基層平整度差對路面平整度有著重要影響。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，若基層不平，即使面層攤鋪平整，壓實后也會因虛鋪厚度不同，產(chǎn)生路面不平整。對于瀝青路面，因基層頂面的平整度允許偏差為8mm，當(dāng)用瀝青攤鋪機作業(yè)時，盡管瀝青混合料表面是攤平了，但該處因多出8mm的松厚，壓實后仍將出現(xiàn)低洼。由于水穩(wěn)結(jié)構(gòu)層自身厚度較厚，松鋪系數(shù)影響大，本項目首先確定固定的碎石料源，多次對松鋪系數(shù)進(jìn)行測量演算，然后按照確定后的松鋪系數(shù)、設(shè)計標(biāo)高進(jìn)行控制。水穩(wěn)基層施工具體方法是：采用兩臺攤鋪機，按攤鋪機寬度與傳感器間距，一般在直線段每10m左右各設(shè)一根樁，在曲線上為5米，先測量左右各對應(yīng)樁號的高程，再復(fù)測下承層標(biāo)高，安裝鋼釬支架，架設(shè)鋼絲繩并根據(jù)標(biāo)高值、鋪筑厚度、松鋪系數(shù)等調(diào)整鋼絲繩的設(shè)計高度，作為縱坡和橫坡基線。兩側(cè)掛鋼絲繩（拉力不小于1000N、直徑3mm），中間一道架設(shè)鋁合金導(dǎo)梁的標(biāo)高控制方法攤鋪。通過上述措施就是為了用設(shè)計標(biāo)高控制下面層的平整度及攤鋪厚度，使整個面層下承層達(dá)到一個較理想的效果。

（2）對橋梁結(jié)構(gòu)物，頂面高程偏差不大，但平整度不好或局部有凸凹不平造成局部積水，降雨滲入橋面鋪裝層內(nèi)又不能自由排出，也是誘發(fā)瀝青面層早期破壞的主要因素，本項目采取輕度的銑刨找平處理（以不損傷結(jié)構(gòu)物頂面鋪裝層實體質(zhì)量為度），又訂做了一批特制的加長鉆頭和鉆機，投入人力、物力在橋面積水區(qū)進(jìn)行鉆孔，徹底解決層間水的排放，從源頭上消除隱患，防止瀝青面層早期破壞影響路面平整度（如圖1所示）。

（3）部分結(jié)構(gòu)物尾端高程與臺后搭板或復(fù)合式路面（含隧道進(jìn)出口處）不能順接，又不能通過銑刨進(jìn)行修理的，按照結(jié)構(gòu)物頂面實際高程向兩側(cè)臺背段進(jìn)行調(diào)坡（即縱向調(diào)整），每端臺背調(diào)坡長度不小于50米，使結(jié)構(gòu)物兩端縱坡順適，調(diào)坡采用中面層混合料及施工要求控制。以確保瀝青面層的厚度及平整度。

3.2配合比設(shè)計階段控制。

（1）瀝青混合料配合比設(shè)計結(jié)果與瀝青路面的使用性能、材料用量及工程造價關(guān)系密切，而作為路面兩個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)。

（2）瀝青面層集料的最大粒徑宜從上至下逐漸增大，并應(yīng)與壓實層厚度相匹配。對熱拌熱鋪密級配瀝青混合料，瀝青面層的壓實厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.5～3倍，以減少離析，便于壓實。所以在原材料選擇上應(yīng)做到：有較高的強度、耐磨耗，具有良好顆粒形狀的硬質(zhì)石料，選用粘度高，針入度較小，軟化點高和含蠟量低的瀝青，并能滿足施工現(xiàn)場的實際情況。因此在施工時必須嚴(yán)格控制粉膠比和集料的規(guī)格及油石比，油石比過大，容易泛油需清除油斑，出現(xiàn)局部平整度不好，油石比過小，容易松散，影響質(zhì)量。

3.3攤鋪機械及溫度的控制。

（1）溫度控制是從出廠開始到攤鋪的每一車瀝青必須檢測溫度，寒冷季節(jié)遇大風(fēng)降溫，不能保證迅速壓實時不得鋪筑瀝青混合料，熱拌瀝青混合料的最低攤鋪溫度根據(jù)鋪筑厚度層厚度、氣溫、風(fēng)速及下臥層表面溫度等情況具體分析，如在氣溫低于10℃時不允許進(jìn)行瀝青攤鋪施工，氣溫在10～15℃，下臥層厚度（50～80）mm，改性瀝青最低攤鋪溫度為155℃，每天施工開始階段宜采用較高溫度的混合料。在攤鋪的過程中從攤鋪前、攤鋪后、初壓、復(fù)壓到終壓都隨時記錄瀝青溫度變化，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過高或過低都要立即鏟除重鋪。因為溫度相對較高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。本標(biāo)段施工中采取了以下幾項措施以減少溫度離析保證路面的平整度，a、瀝青混凝土運輸車輛全部采用棉被并四周增加鋅鐵皮包裹，卸料過程中不揭帆布；b、鋪筑中下面層時，在行車帶與超車帶碾壓區(qū)增設(shè)37T膠輪壓路機，提高壓實度以保證平整度；c、在攤鋪工程中攤鋪機盡可能少收料斗的次數(shù)，在施工結(jié)束時一次性收斗并切除接頭影響平整度的瀝青混合料。

（2）二是攤鋪前，如果熨平板加熱不均勻，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、小坑洞等不規(guī)則的凹凸不平，從而影響整個公路的平整度。因此，攤鋪機開工前熨平板溫度必須提前30分鐘預(yù)熱到130℃以上。攤鋪前還應(yīng)認(rèn)真檢查熨平板的平直度，若有正拱或反拱現(xiàn)象，則必須調(diào)整撐拉熨平板的拉桿長度，使熨平板下表面同屬一坡度，以確保路面橫向平整度。

（3）施工機械如壓路機每次攤鋪前必須經(jīng)過檢查，壓路機應(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，在碾壓過程中會形成輪跡，使瀝青面層橫向平整度超標(biāo)。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(fù)責(zé)用 1：3的油水混合液噴灑輪胎表面（嚴(yán)禁刷柴油），防止碾壓時將瀝青混合料粘起造成路面不平整。

3.4攤鋪工藝的控制。

（1）首先，要保證攤鋪機連續(xù)、均勻、不間斷作業(yè)。若在低溫季節(jié)施工，如供料不及時，攤鋪機待料時間過長，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5～8m后才能恢復(fù)正常，因此切忌攤鋪機中途停機。加強拌和站管理，保證連續(xù)供料，運行中途不停機加油，采用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）在控制標(biāo)高較好的下承層，面層鋪筑采用攤鋪層前后保持相同高差的攤鋪厚度控制方式，即移動自動找平基準(zhǔn)梁裝置。裝在攤鋪機兩側(cè)，并有伸縮的雪橇板，能上下自由伸縮，因而可消除基層和攤鋪層表面不平整，使基準(zhǔn)裝置的中部在攤鋪機上自動調(diào)節(jié)攤鋪厚度裝置相互作用，使攤鋪層達(dá)到設(shè)計的標(biāo)高和要求的攤鋪厚度，并確保攤鋪層的平整度。為了保證瀝青混合料在攤鋪后盡可能減少離析現(xiàn)象，攤鋪作業(yè)采用2臺同型號的瀝青攤鋪機聯(lián)機梯隊作業(yè)，相鄰兩幅之間的重疊寬度5～10cm，相鄰2臺攤鋪機相距5～8m。

（3）攤鋪過程中，攤鋪機前等待卸料的運輸車需配合攤鋪機緩慢、均勻、連續(xù)不間斷的行走，以免停機，起步產(chǎn)生凹凸現(xiàn)象。攤鋪機螺旋送料器應(yīng)不停的運轉(zhuǎn)，保持有不小于2/3的混合料，攤鋪機工作死角處有人工找補。

在攤鋪工程中，任何小的細(xì)節(jié)都不能放過。首先，在自卸車裝料時嚴(yán)格防止混合料產(chǎn)生離析，自卸車按規(guī)定的次數(shù)、裝車方式進(jìn)行移動，攤鋪時達(dá)到表面均勻一致，無離析帶和離析塊，具有高標(biāo)準(zhǔn)的平整度。其次，攤鋪機應(yīng)均勻、連續(xù)、不間斷的攤鋪。在施工時變換速度、中途停頓等都是造成平整度不好的主要原因。為保證連續(xù)、均勻攤鋪，保持?jǐn)備仚C前總有2～3輛以上運料車等候。而且自卸車司機都熟悉整個操作過程，從倒車與攤鋪機相接、起斗、放斗、提車等各環(huán)節(jié)熟而準(zhǔn)確，節(jié)省時間保持連續(xù)攤鋪。另外，必須防止料車碰撞攤鋪機，因為每碰撞一次就容易在新鋪的路面上起一道波浪。為保證攤鋪機攤鋪初始壓實度，攤鋪速度控制1.5～2m/min，每臺攤鋪機安裝限速器，有效的保證了瀝青面層的施工平整度。

3.5碾壓工藝的控制。

瀝青混合料碾壓按初壓、復(fù)壓、終壓三階段進(jìn)行，如70號瀝青混合料攤鋪溫度正常施工時不低于135℃ ，低溫施工時不低于150℃ ，開始碾壓的混合料內(nèi)部溫度正常不低于130℃，低溫施工時不低于145℃，碾壓終了的表面溫度鋼輪壓路機不低于90℃ ，開放交通的路表溫度不高于50℃。壓路機應(yīng)以慢而均勻的速度碾壓，不得在新鋪的混合料上掉頭、剎車、轉(zhuǎn)彎，碾壓時主動輪在前，從動輪在后，壓路機不得隨意停頓。初壓采用雙鋼輪壓路機壓實，復(fù)壓采用重型膠輪壓路機與雙鋼輪壓路機緊跟混合碾壓，終壓采用雙鋼輪壓路機靜壓。初始壓實是使粗骨料快速達(dá)到平衡穩(wěn)定的狀態(tài)，防止復(fù)壓時產(chǎn)生振動推移。橋面瀝青攤鋪區(qū)別于一般的瀝青路面施工，因橋梁自身結(jié)構(gòu)是彈性的，較理想的碾壓狀態(tài)是高效壓實的同時，產(chǎn)生很低的振動影響。為此，本項目在橋梁瀝青面層施工時復(fù)壓采用2臺37T膠輪壓路機與3臺悍馬振蕩壓路機進(jìn)行碾壓。

3.6施工縫、橋頭搭板的處理。

（1）縱向施工縫：采用兩臺攤鋪機成梯隊攤鋪方式施工時，縱向接縫采作斜接縫。在前部已攤鋪混合料部分留下10～20cm寬暫不碾壓，做為后高程基準(zhǔn)面，并有5～10cm左右的攤鋪層重疊，以熱接縫形式在最后作跨接縫碾壓，以消縫跡。如果兩臺攤鋪機相隔距離較近，可做一次碾壓。

（2）橫向施工縫：在已成形的瀝青層端部，先用6m直尺檢查，將平整度超過3mm的部分切去，挖除干凈，并將切面上的污染物用水洗刷干凈，再涂以粘層瀝青，基本干后，攤鋪機再就位。在熨平板開始預(yù)熱前，量出接縫處瀝青層的實際厚度，根據(jù)松鋪系數(shù)算出松鋪厚度，熨平板應(yīng)預(yù)熱130℃，使接縫處原路面的溫度在65℃以上。開始鋪筑的速度要慢，一般為1m/min。碾壓開始前，將原路面上的瀝青混合料清除干凈，接縫處保持線條順直，固定1臺振動壓路機處理接縫，路面中間部分采用橫向45°碾壓，兩側(cè)采用縱向碾壓。橫壓時鋼輪大部分壓在原路面上，逐漸移向新鋪路面，前后約5～6遍；縱壓時應(yīng)使壓路機的后輪超出接縫3～6m。先振壓2遍，再靜壓2～3遍，滿足壓實度、平整度符合要求。

（3）橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象，是瀝青路面平整度控制的難點，要對其進(jìn)行徹底治理，首先地基加固處理，為消除橋臺和臺后填方段的沉降不一致，需對地基進(jìn)行加固處理，本標(biāo)段填方結(jié)構(gòu)物臺背均采用漿砌片石或水穩(wěn)進(jìn)行硬化處理。其次橋頭設(shè)置過渡段，即在一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面或設(shè)置搭板，可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過過渡段引至橋涵結(jié)構(gòu)物上，確保了路面使用的平整度，車輛行駛就不至于產(chǎn)生跳車。

3.7養(yǎng)護(hù)和管理的控制。

道路建成投入運營后，因為養(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)和管理水平對瀝青路面平整度也有一定的影響。為了控制路面的平整度，一是在每一次施工完成后，及時對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，實行交通管制，必須在混合料表面溫度低于50℃后，方可開放交通；二是應(yīng)嚴(yán)格控制交通管制，特別是超載車輛的通行，會使路面過早的形成車轍，破壞路面的平整度；三是對會使路面污染的車輛嚴(yán)格限行，對邊部排灌泄水設(shè)施勤于疏通引流。

4. 結(jié)論

通過本文研究，得出以下結(jié)論：

（1）為控制基層平整度，應(yīng)采用設(shè)計標(biāo)高控制下承層的平整度及攤鋪厚度。

（2）在攤鋪環(huán)節(jié)，應(yīng)從攤鋪機械、攤鋪溫度及工藝方面對平整度進(jìn)行控制。

（3）在橋面施工時，應(yīng)采用重型膠輪壓路機與振蕩壓路機交叉進(jìn)行碾壓，以控制平整度。

作者姓名：

參考文獻(xiàn)

[1]《公路工程瀝青路面施工規(guī)范》（JTG F40-2004）.人民交通出版社出版.

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[4]《高速公路標(biāo)準(zhǔn)化施工技術(shù)指南》SXGS陜西省高速公路建設(shè)集團(tuán)發(fā)布.

[文章編號]1619-2737（2017）04-24-586

[作者簡介] 史玉林（1980.12-），男，籍貫：安徽省阜陽市太和縣，學(xué)歷：大專，函授本科，研究方向：公路市政道路工程施工控制及管理，職稱：工程師，工作單位：中鐵十八局集團(tuán)有限公司。