公路施工中瀝青路面的平整度研究

丁云龍

摘要：隨著道路施工技術(shù)的不斷提高，人們對(duì)路面的平整度的要求也越來(lái)越高，在實(shí)際使用中只有保證瀝青混凝土路面的平整度，才能更好的保障行車的安全性和舒適性。因此，必須要將提高瀝青路面的平整度作為公路施工的重點(diǎn)來(lái)展開。

關(guān)鍵詞：公路施工；瀝青路面；平整度；研究

中圖分類號(hào)：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3024（2016）22-0165-02

引言

保證路面的質(zhì)量是至關(guān)重要的，對(duì)路面質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定有很多指標(biāo)，平整度就是其中關(guān)鍵的一個(gè)?，F(xiàn)在很多高速公路和普通公路都是使用瀝青混凝土材料，瀝青材料有很多優(yōu)點(diǎn)，比如：比較光滑平整、接縫較少、新鋪路面不用養(yǎng)護(hù)、后期進(jìn)行維修的時(shí)候也方便等，但是瀝青路面很容易出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，直接影響了路面的美觀和質(zhì)量以及行車舒適度。

1路面平整度概述

路面平整度，顧名思義指的是車輛在行駛過(guò)程中在路面上所表現(xiàn)出來(lái)的振動(dòng)高程的變化，一般情況下這種變化可以使用儀器進(jìn)行檢測(cè)。還有相對(duì)主觀的測(cè)量方法就是以人的振動(dòng)感受和接受能力進(jìn)行評(píng)定。瀝青路面的平整度與道路施工時(shí)施工人員的技術(shù)水平、地面結(jié)構(gòu)構(gòu)造和施工質(zhì)量等因素密切相關(guān)。隨著道路使用時(shí)間的增加、外部條件的變化以及車輛荷載所引起反復(fù)作用，就會(huì)使路面的平整度受到影響和破壞，路面壽命也會(huì)相應(yīng)減少，當(dāng)平整度下降到一定值時(shí)，路面就無(wú)法運(yùn)行和使用。

2瀝青混凝土路面平整度的檢測(cè)方法

公路路面平整是以幾何平面為基準(zhǔn)，表現(xiàn)為道路路面縱向和橫向的凸凹程度。所謂路面不平整是指實(shí)際路面表面對(duì)設(shè)計(jì)的幾何平面的偏離程度，即路面平整度。

常用的路面平整度檢測(cè)方法有3m直尺法、連續(xù)式平整度儀檢測(cè)法、車載式顛簸累積儀檢測(cè)法。

第一，3m直尺法是以量測(cè)的最大間隙h作為平整度評(píng)價(jià)指標(biāo)，以mm計(jì)。由于3m尺全部由人工操作，數(shù)據(jù)采集慢，并且只能測(cè)得很少數(shù)據(jù)，因此人為因素大、精度低、測(cè)試效率低。只適用于道路施工過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量控制，不適合高等級(jí)公路竣工驗(yàn)收和日后運(yùn)行中進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定。在評(píng)價(jià)路面使用狀況或在路面管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方面是一種落后的測(cè)量分析方法，但在施工控制中仍具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

第二，連續(xù)式平整度儀檢測(cè)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)差δ。在我國(guó)多采用3m長(zhǎng)、8個(gè)輪組成基架的連續(xù)式平整度儀測(cè)量路面不平整度。該儀器在8～12km/h速度下測(cè)量，每lOOm長(zhǎng)輸出一個(gè)不平整度值——標(biāo)準(zhǔn)差（mm），常稱平整度均方差指標(biāo)值。用均方差值的大小來(lái)表示實(shí)際路面的平整度時(shí)，均方差值越小，平整度的指標(biāo)越高，反之，平整度的指標(biāo)越低。連續(xù)式平整度儀可實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)試，工作效率高，能較好地反映路面的凹凸程度。因此，主要用于測(cè)定路面表面平整度，評(píng)定路面的施工質(zhì)量和使用質(zhì)量，但不適用于在已有較多坑槽、破損嚴(yán)重的路面上測(cè)定。

第三，車載式顛簸累積儀檢測(cè)法評(píng)價(jià)指標(biāo)為國(guó)際平整度指數(shù)IRI。由于路面平整度的測(cè)量手段和種類繁多，同一條道路采用不同的測(cè)量手段和儀器可得出不同的路面平整度量測(cè)結(jié)果，為了使采用不同的測(cè)量手段和儀器測(cè)定的結(jié)果可以相互比較和轉(zhuǎn)換，以提供相對(duì)穩(wěn)定和有效的路面平整度指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提出國(guó)際平整度指數(shù)IRI標(biāo)準(zhǔn)。它是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化的平整度指標(biāo)，它采用1/4車模型（類似于單輪拖車），模擬標(biāo)準(zhǔn)車在80km/h速度條件下，車身懸掛的總位移（單位為m）與行駛距離（單位為km）之比。

3公路瀝青路面不平整的原因

3.1路面坑凹現(xiàn)象

在公路施工的過(guò)程中，路基是路面工程施工的基礎(chǔ)，當(dāng)路基沉降不均勻時(shí)，會(huì)造成較為嚴(yán)重的路面結(jié)構(gòu)下沉。其具體的原因：首先，當(dāng)路基填筑不能得到合理控制時(shí)，就會(huì)造成路面的壓實(shí)度不夠，造成不均勻下沉；其次，半填半挖路基結(jié)合部位處理不當(dāng)，填方路基壓實(shí)不足，會(huì)為后期通車造成沉陷的影響；再次，舊路加寬拓寬路基段，由于舊路基段路基穩(wěn)定，新加寬路基段需一個(gè)自然的沉積過(guò)程，長(zhǎng)期行車后造成下沉，新舊路基脫離，造成路面平整度下降；最后，在特殊地段的路基施工過(guò)程中，路基防護(hù)不當(dāng)以及軟土壓力不完善等因素的出現(xiàn)，也是導(dǎo)致路面不平整的重要因素。

3.2橋頭以及涵洞橋所產(chǎn)生的跳車現(xiàn)象

這也是最常見的公路病害之一，影響著路面整體平整度，主要原因：橋梁、涵洞的臺(tái)背回填。在工程施工的過(guò)程中，由于沉降不均勻，會(huì)造成橋梁與涵洞接觸的位置出現(xiàn)路基結(jié)合不密實(shí)的現(xiàn)象，通常情況下還會(huì)出現(xiàn)相對(duì)細(xì)小的裂縫，在雨水滲入之后，會(huì)使路基發(fā)生沉陷，從而出現(xiàn)橋頭以及涵洞橋跳車的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3路基不平整對(duì)路面施工造成的影響

在工程施工的過(guò)程中，路基不平整會(huì)對(duì)路面攤鋪造成嚴(yán)重的制約，而且，在壓實(shí)之后由于路面出現(xiàn)的不平整因素，會(huì)使其所允許的偏差保持在8mm-15mm的范圍內(nèi).也就是說(shuō)，在工程施工的過(guò)程中，通過(guò)瀝青混合料的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，會(huì)發(fā)生8mm-15mm的厚度誤差，在這種狀態(tài)下，會(huì)使路面在壓實(shí)之后出現(xiàn)坑洼狀態(tài)，從而為工程施工造成了一定的制約，路面攤鋪仍無(wú)法保證路面的平整度要求。

3.4瀝青混凝土施工過(guò)程中的影響

第一，原材料的影響。材料的穩(wěn)定性對(duì)瀝青混合料的拌合有很大的影響，通常情況下，公路施工單位在開工之前都會(huì)進(jìn)行篩分試驗(yàn)，并在施工的過(guò)程中進(jìn)行工程項(xiàng)目大檢測(cè)及工程材料的配比分析，但是在施工中，其瀝青的含量以及配比都會(huì)有一定的變化，從而對(duì)公路瀝青路面的施工造成了影響。第二，在攤鋪過(guò)程中自卸汽車卸料時(shí)可能撞擊攤鋪機(jī)，使其身轉(zhuǎn)移之后，形成臺(tái)階。第三，由于鋪攤機(jī)是瀝青路面施工的主要機(jī)械設(shè)備，在其技術(shù)運(yùn)用中，通常會(huì)使用自動(dòng)找平的技術(shù)形式，通過(guò)攤鋪的先后順序進(jìn)行路面基準(zhǔn)施工的控制。第四，在碾壓速度調(diào)整中，壓路機(jī)當(dāng)出現(xiàn)碾壓速度不均勻、急剎車以及突然啟動(dòng)等現(xiàn)象，都會(huì)造成路面的不平。

4瀝青混凝土路面平整度控制措施

4.1路基平整度的合理控制

在工程路面施工優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，路面平整度的控制需要在上層面實(shí)現(xiàn)，并通過(guò)自上而下的控制，充分滿足工程路面設(shè)計(jì)的基本要求。在公路路基以及路面施工的過(guò)程中，路基的穩(wěn)定性是保證瀝青路面平整度的前提條件，所以路基填料中的均勻性、構(gòu)造物回填質(zhì)量的穩(wěn)定性都會(huì)對(duì)路面施工造成影響。因此，在工程項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該通過(guò)對(duì)路基工程的合理分析，進(jìn)行沉降、裂縫的科學(xué)控制，對(duì)于發(fā)生的沉陷、裂縫等問(wèn)題進(jìn)行徹底處理。此外，在工程路面施工設(shè)計(jì)中，應(yīng)該有效防止發(fā)生坡腳水侵蝕的現(xiàn)象對(duì)工程路面造成的影響，還應(yīng)避免由于施工結(jié)構(gòu)的變化對(duì)路基邊緣的碾壓，如果不能合理解決結(jié)構(gòu)邊緣路基的沉降問(wèn)題，也就會(huì)制約工程施工單位結(jié)構(gòu)的整體性。

4.2加強(qiáng)施工操作，嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)的運(yùn)行

施工技術(shù)水平的高低對(duì)路面的平整度指標(biāo)的高低起著決定性的作用。所以要保證路面的平整度應(yīng)該對(duì)加強(qiáng)施工操作，嚴(yán)格控制攤鋪機(jī)的運(yùn)行：一是攤鋪機(jī)自身的條件會(huì)對(duì)平整度造成影響，如熨平板、供料的結(jié)構(gòu)等等，此外攤鋪速度以及操作人員的技術(shù)水平也會(huì)直接影響路面平整度。所以，首先應(yīng)該要嚴(yán)格檢查攤鋪機(jī)的各個(gè)結(jié)構(gòu)和指標(biāo)，看看是否滿足要求，如果不符合要求應(yīng)及時(shí)調(diào)整，避免因?yàn)闄C(jī)械的原因影響路面的質(zhì)量。要合理控制攤鋪機(jī)的運(yùn)行速度，攤鋪的速度為3m/min～5m/min，在實(shí)際的路面施工當(dāng)中，攤鋪的速度應(yīng)該控制在這一范圍內(nèi)，并保持恒定。在施工過(guò)程中，攤鋪機(jī)的運(yùn)行要保持勻速前進(jìn)和平板系統(tǒng)的平衡，注意攤鋪厚度要均勻，最重要的一點(diǎn)是要保證瀝青的供料要連續(xù)。二是嚴(yán)格控制碾壓過(guò)程，在進(jìn)行碾壓時(shí)應(yīng)該把握好碾壓的速度、遍數(shù)和溫度。

4.3碾壓質(zhì)量控制

碾壓質(zhì)量直接影響到路面的密實(shí)程度和行車后的平整度。對(duì)于碾壓方式的控制，在進(jìn)行初壓時(shí)適合采用雙鋼輪壓路機(jī)，要進(jìn)行2遍，穩(wěn)定攤鋪層；進(jìn)行復(fù)壓時(shí)就要采用重型的輪胎壓路機(jī)，碾壓4遍，這種壓路機(jī)重量較大，通過(guò)碾壓對(duì)混凝土進(jìn)行壓實(shí)，這個(gè)階段是結(jié)構(gòu)層成型的階段；最后要采用雙輪壓路機(jī)，要進(jìn)行2遍，主要是為了消除輪跡。為了保證路面的平整度更好，瀝青混合料壓實(shí)工作是瀝青路面施工當(dāng)中重要環(huán)節(jié)，一旦瀝青沒有壓實(shí)，存在一定的空隙，就容易影響路面的平整度和穩(wěn)定度。瀝青壓實(shí)主要包括三個(gè)階段，即初壓、復(fù)壓和終壓，只有在這三個(gè)階段做好瀝青的壓實(shí)工作，才能提高公路的質(zhì)量。

（1）初壓：習(xí)慣上常稱作穩(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，因此只要用輕型壓路機(jī)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果。通常用輕型雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)以2km/h左右速度進(jìn)行碾壓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。

（2）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。復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后進(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)）或重型靜力雙鋼輪壓路機(jī)和16T以上的膠輪壓路機(jī)同進(jìn)先后進(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4遍。

（3）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(guò)程中表面遺留的不平整及輪跡，因此，瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用雙鋼輪壓路機(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65℃。

4.4接縫質(zhì)量控制

接縫和橋頭處往往是平整度最差，容易出現(xiàn)跳車的地方，為了減少跳車提高平整度，要盡量減少接縫尤其是縱向冷接縫，認(rèn)真做好熱接縫。在施工縫及構(gòu)造物兩端的連接處仔細(xì)操作，保證接縫處瀝青混合料緊密、線型平順和平整度達(dá)到要求。接縫應(yīng)采用垂直的平接縫。

4.5加強(qiáng)原材料的控制

對(duì)于路面原材料的選擇也是提高路面平整度的重要因素。一般可將瀝青路面施工原材料分為三種：即瀝青、粗細(xì)集料及礦粉填料等。

（1）瀝青

瀝青材料的好壞是路面質(zhì)量的根本保證，所以，要加大對(duì)瀝青材料的重視程度。在進(jìn)行公路建設(shè)的時(shí)候，應(yīng)該采用改性瀝青，因?yàn)楦男詾r青的穩(wěn)定性很好。在采用改性瀝青的時(shí)候，要嚴(yán)格按照《改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的要求進(jìn)行，其應(yīng)具有以下特點(diǎn)：第一，增加瀝青的低溫柔性，提高瀝青的抗裂縫能力；第二，提高瀝青路面的抗壓能力，提高其穩(wěn)定性能；第三，增加瀝青強(qiáng)度，推遲老化作用，延長(zhǎng)使用壽命；第四，提高瀝青的變形疲勞能力；第五，改善瀝青的粘附性能。在采購(gòu)瀝青的時(shí)候必須要求有產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)證書，并且要保證瀝青是符合我國(guó)《改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的要求，這樣才能保證瀝青的質(zhì)量。

（2）粗細(xì)集料

粗細(xì)集料在進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)含泥量、針片狀、粘附性及磨光值等指標(biāo)，同時(shí)還要對(duì)其篩分級(jí)配進(jìn)行控制。粗集料指的是粒徑超過(guò)2.36mm的碎石，在瀝青路面中起到的作用為支撐結(jié)構(gòu)重量、保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及抗高溫變形。細(xì)集料指的是粒徑不超過(guò)2.36mm的碎石，在瀝青路面建設(shè)中起到的作用是粗集料孔隙的填充以及強(qiáng)化瀝青混凝土整體性能。在細(xì)集料的質(zhì)量控制中，應(yīng)注意材料的清潔度與干燥性，確保不含有雜質(zhì)，并選擇合適的顆粒級(jí)配，按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)泥土含量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

（3）礦粉填料

在瀝青混合料結(jié)構(gòu)中，礦粉是重要的組成成分，在瀝青混合料中主要用于空隙的填充。通常情況下，礦粉填料指的是粒徑不超過(guò)0.075mm的礦物質(zhì)粉末。對(duì)于瀝青路面施工而言，根據(jù)相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可知，對(duì)礦粉填料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求往往不嚴(yán)格，粒徑不超過(guò)0.075mm的通過(guò)率超過(guò)75%即可。瀝青混合料如果沒有充分添加礦粉，其力學(xué)強(qiáng)度得不到保障，而如果使用過(guò)度，則會(huì)降低混合料強(qiáng)度、水溫性以及耐久性，因此必須對(duì)礦粉用量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并選擇最佳用量，通常推薦的粉膠比以1.0～1.9為宜，實(shí)際施工中，1.0～1.6采用的比較廣泛。礦粉填料與瀝青發(fā)生作用后，可以使瀝青混合料的力學(xué)性能得到有效改善，使其力學(xué)強(qiáng)度、水溫性以及耐久性得到有效提高。

5結(jié)束語(yǔ)

總而言之，路面平整度是衡量路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵性指標(biāo)，路面的平整度關(guān)系著行車的舒適、安全以及瀝青路面的壽命。因此在施工過(guò)程中應(yīng)充分發(fā)揮試驗(yàn)段總結(jié)報(bào)告、工地試驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋等的作用，通過(guò)理論數(shù)據(jù)指導(dǎo)工程施工，同時(shí)通過(guò)對(duì)工程施工的試驗(yàn)段和工地試驗(yàn)室的檢測(cè)來(lái)修正理論數(shù)據(jù)。并對(duì)路基、路面工程的各個(gè)環(huán)節(jié)在交驗(yàn)時(shí)嚴(yán)格把關(guān)，最終確保路面的平整度達(dá)到設(shè)計(jì)和使用的要求。以達(dá)到路面行車的舒適性和安全性、降低后期養(yǎng)護(hù)維修成本、提高公路運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)效益目的。