路面平整度控制技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

王嘉偉

（中電建路橋集團有限公司，北京 100070）

1 引言

隨著我國國民經(jīng)濟水平的顯著提升以及交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的日益完善，道路通行量明顯增加，行車速度與道路負荷也大幅度提高，對道路路面使用性能提出了更高的要求。路面平整度作為衡量道路使用性能的關(guān)鍵性指標之一，直接影響著行車體驗及行車穩(wěn)定性，因此，需要在道路工程施工中強化路面平整度控制。但路面平整度影響因素較為復(fù)雜，應(yīng)從路面平整度不足的根源出發(fā)采取切實可行、安全有效的技術(shù)措施，在提升路面平整度的同時保證道路工程整體建設(shè)質(zhì)量。

2 道路施工中路面平整度的影響因素分析

2.1 路基與基層對路面平整度的影響

路基是整個道路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，路基不均勻沉降、壓實度不足、內(nèi)部排水系統(tǒng)不完善等都會導(dǎo)致路基不平整，并最終通過道路各個結(jié)構(gòu)層反映至路面表層。除此之外，如果基層表面凹凸不平部位較多，在對上部面層進行攤鋪時會導(dǎo)致各個部位虛鋪厚度出現(xiàn)明顯偏差，碾壓施工后便會出現(xiàn)路面平整度不達標問題[1]。

2.2 施工材料質(zhì)量對路面平整度的影響

在不考慮路基與基層對路面平整度影響的前提下，路面施工材料的質(zhì)量將在很大程度上影響其平整度，主要體現(xiàn)在2 個方面：

1）集料的質(zhì)量。路面施工對集料消耗量巨大，為保證施工進度通常會從多個廠家購買集料，但是，各廠家的生產(chǎn)水平參差不齊，極有可能導(dǎo)致集料質(zhì)量差異性較大。再加上施工過程中若對集料入斗初始級配、壓碎值等的要求不夠嚴格，可能會在攤鋪中出現(xiàn)空洞、拉痕等不平整問題。

2）材料配合比。除了應(yīng)滿足道路等級及路面強度要求，還需要適當添加外加劑，如果材料的油石比設(shè)計不合理，會導(dǎo)致路面出現(xiàn)車轍、擁包等質(zhì)量缺陷。

2.3 材料拌和質(zhì)量對路面平整度的影響

材料拌和質(zhì)量對路面平整度的影響主要體現(xiàn)在2 個方面：（1）拌和設(shè)備參數(shù)設(shè)置不當。例如，篩分系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合理可能會導(dǎo)致級配離析問題；設(shè)備開啟初期溫度較低，材料混合不均勻，不僅會加大拌和難度，還會導(dǎo)致后續(xù)攤鋪凹凸不平問題。（2）拌和溫度不科學(xué)。若拌和溫度過低，會導(dǎo)致材料出現(xiàn)含水量過高的問題，進而影響后續(xù)攤鋪作業(yè)，不利于控制路面平整度；若拌和溫度過高，則材料容易老化，縮短路面使用壽命，在車輛荷載下會導(dǎo)致路面出現(xiàn)塌陷、車轍等問題。

2.4 材料攤鋪對路面平整度的影響

材料攤鋪對路面平整度的影響體現(xiàn)在2 個方面：（1）攤鋪機械功能性參數(shù)。在攤鋪作業(yè)中，如果攤鋪機械在運行過程中出現(xiàn)水平阻力或垂直阻力大小變化情況，會導(dǎo)致熨平板位置發(fā)生波動，造成攤鋪厚度不均勻問題。（2）攤鋪施工工藝。施工中可能因基準線控制不當、攤鋪速度不合理、攤鋪機操作不科學(xué)而導(dǎo)致攤鋪面出現(xiàn)拉毛、小坑洞、深槽等凹凸不平情況，對路面平整度產(chǎn)生不利影響。

2.5 碾壓對路面平整度的影響

路面碾壓施工一般分為初壓、復(fù)壓、終壓3 個階段，在不同階段應(yīng)采用噸位不同的碾壓機械，如果初壓階段碾壓機械噸位過大，會降低路面整體平整度。同時，在多臺壓路機同時工作時，因壓路機輪胎磨損程度、軟硬程度不同也會造成路面凹凸不平問題。此外，碾壓溫度、碾壓速度、碾壓路線選擇、碾壓次數(shù)等碾壓施工工藝也會影響路面平整度。

2.6 接縫對路面平整度的影響

接縫處理是影響路面平整度的關(guān)鍵因素之一，主要體現(xiàn)在以下方面：

1）對接縫的處理一般采用攤鋪材料填補的方法，此過程中若壓實度不夠，會導(dǎo)致接縫處出現(xiàn)材料推移、離析等問題，直接影響成型路面平整度；

2）由于道路施工為開放性施工，若接縫處存在污染物，如砂石、塵土等，會導(dǎo)致接縫連接不緊密，進而降低路面平整度；

3）接縫位置壓實度控制是施工難點，若接縫結(jié)合強度不足，會受到氣候條件和空氣溫濕度的影響，導(dǎo)致接縫處出現(xiàn)裂痕。

3 路面平整度控制技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

3.1 路基施工階段

路基質(zhì)量直接影響道路整體平整度，因此，應(yīng)高度重視路基施工階段平整度的控制。具體內(nèi)容如下：

1）路基填筑可采用換填施工法。采用挖機挖除路基用地范圍內(nèi)厚30 cm 的土層，分層填入厚度不低于30 cm 的優(yōu)質(zhì)土壤，碾壓成型后保證壓實度符合設(shè)計標準，從源頭上控制路面平整度。

2）選擇強度高、水穩(wěn)性佳的路基填料，如細沙質(zhì)粉土、輕粉質(zhì)黏土等。若路基填料液限超過50%、塑性指數(shù)超過26，則需要對其進行性質(zhì)改良處理，如翻曬、添加石灰等穩(wěn)定劑。路基填料檢驗合格后方可進行后續(xù)填筑作業(yè)[2]。

3）為切實保證路基填筑質(zhì)量，可先在試驗段確定最佳材料級配、配合比及機械設(shè)備組合形式。

4）在路基施工中要切實做好排水作業(yè)。可以采取排水溝、截水溝、急流槽等工程措施攔截對路基穩(wěn)定性產(chǎn)生較大威脅的地面水流；還可以設(shè)置管道、溝渠等構(gòu)建完整的路基排水體系，避免地下水破壞路基材料而導(dǎo)致其出現(xiàn)不均勻沉降問題，進而提升路面平整度。

3.2 基層施工階段

在底層施工中，需要設(shè)置平整目標，應(yīng)采取橫向與縱向多次放樣的方式確定最佳攤鋪厚度。在整平階段，需要使碾壓后的底層標高符合設(shè)計方案中對標高的要求。在基層施工中還應(yīng)把握以下平整度控制技術(shù)要點：（1）為保證基層連續(xù)攤鋪，應(yīng)當采用分別篩料、集中拌料及存儲的材料拌和施工工藝，最大程度上保證材料級配與穩(wěn)定性，尤其要重視控制材料含水量；（2）盡量選擇具備自動找平功能的攤鋪機，若條件有限，所選擇的非自動找平攤鋪機械應(yīng)當具備功率充足、夯實性能良好特點，并保證虛鋪厚度達到25 cm 以上；（3）當基層設(shè)計厚度超過30 cm 時，可分2 層進行攤鋪作業(yè)，施工前精準測量標高基準線，確保攤鋪寬度在6～8 m 范圍內(nèi)，保證攤鋪均勻程度；（4）不同季節(jié)、不同空氣溫濕度條件下，材料初凝時間不同，因此，在基層施工中，應(yīng)注意控制攤鋪及碾壓作業(yè)時長，科學(xué)組織施工機械，保證連續(xù)作業(yè)；（5）注重基層施工后的養(yǎng)護，時間不少于7 d，若發(fā)現(xiàn)基層有坑槽需要對其進行及時處理，選用與基層配合比完全相同的材料，最大程度上提升路面平整度。

3.3 材料選擇階段

材料選擇中，應(yīng)從以下方面進行平整度控制：（1）根據(jù)道路等級、受力特點、路面類型、道路交通量、周邊氣候條件及季節(jié)特征等，嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定并結(jié)合工程經(jīng)驗對各類路面材料進行篩選、試驗，保證路面材料黏滯度、軟化點及延伸度符合設(shè)計標準并滿足施工需求；（2）根據(jù)實際施工情況對路面材料配合比進行優(yōu)化。具體方法為，通過水洗法初步確定路面材料配合比；通過馬歇爾試驗確定路面材料主要材料用量；通過現(xiàn)場試驗檢查試拌材料是否滿足施工要求。如試驗結(jié)果表明試件表面松散度過高、密實度不能達到設(shè)計要求，則表明路面材料級配較差，應(yīng)適當提升路面材料等級。與此同時，為在最大程度上規(guī)避集料質(zhì)量對路面平整度產(chǎn)生不利影響，建議選擇至少3 家廠家作為集料供應(yīng)商，材料質(zhì)量控制專員應(yīng)深入廠家開展級配試驗并做好記錄，保證集料質(zhì)量達標。在實際施工中應(yīng)注重將不同集料供應(yīng)商提供的集料應(yīng)用于不同路段中，以提升路面平整度。

3.4 拌和運輸階段

材料拌和施工階段路面平整度控制應(yīng)注意以下幾個方面：（1）根據(jù)設(shè)計瀝青黏度、和易性確定拌和溫度。通常情況下，50 號瀝青加熱溫度以160～170 ℃為宜；若采用間歇式拌和機，應(yīng)保證集料溫度高于瀝青加熱溫度10～30 ℃；若采用連續(xù)式拌和機，應(yīng)保證集料加熱溫度高于瀝青加熱溫度5～10 ℃。（2）確定材料拌和時間時，需要根據(jù)經(jīng)驗確定初始干拌與濕拌時間。試拌完成后，需要對混合料的性能、質(zhì)量進行檢驗，如果檢驗合格，可在實際拌和中適當延長拌和時間3～5 s；若檢驗不合格，則需要縮短拌和時間再次進行試拌、檢驗[3]。（3）在材料拌和施工中，應(yīng)時刻關(guān)注材料混合情況，并檢查篩分板，如果篩分板出現(xiàn)超負荷現(xiàn)象，需立即停止拌和并調(diào)整生產(chǎn)速率，避免粒料進入熱倉加大混合料粗粒徑含量。同時，應(yīng)檢查骨料含水量，若其含水量超過7%，則不予使用。（4）混合料運輸過程中要嚴格控制車速，避免緊急轉(zhuǎn)彎、制動，盡量提升運輸效率，避免混合材料出現(xiàn)離析等問題。

3.5 攤鋪施工階段

在攤鋪施工前，需要檢查攤鋪機械構(gòu)件、部件安裝是否正確，機械是否可以正常啟動等。同時，應(yīng)根據(jù)攤鋪施工要求合理設(shè)置螺旋布料器、松鋪系數(shù)、攤鋪速度等參數(shù)，并根據(jù)面層厚度確定攤鋪機械振動參數(shù)。如果面層較薄，需要選用小振幅振動參數(shù)。

為找準攤鋪基準標高，建議采用路面兩側(cè)弦線法：（1）在路面兩側(cè)設(shè)置支撐橫桿，支撐橫桿距離以5～10 m 為宜。將施加800 N 拉力的高強度鋼絞線安裝在對應(yīng)橫桿上。（2）高強度鋼絞線初始安裝高度需超過設(shè)計標高1 mm，在實際施工中借助水準儀對鋼絞線的高度進行調(diào)整。（3）施工中盡量保持攤鋪機械熨平板邊緣靠近基準線，可大幅度提升攤鋪厚度的精準性。

為保證路面平整度，在上面層攤鋪前應(yīng)保證中面層攤鋪質(zhì)量，以銑刨機修正中面層凸楞、波浪等凹凸不平部位，清除中面層施工后的殘留雜質(zhì)。同時，在上面層攤鋪施工完成后，如表面無不平整問題，則無須進行人工修正，切忌踩踏未經(jīng)初壓的攤鋪層。

3.6 碾壓施工階段

碾壓施工中平整度控制技術(shù)主要包括以下4 點：（1）在碾壓機械選擇上應(yīng)遵循組合碾壓、搭配碾壓原則。初壓階段的施工目標在于穩(wěn)定新攤鋪層，應(yīng)選擇具備振動與靜壓功能的攤鋪機械；復(fù)壓階段的施工目標在于提升攤鋪層壓實度，應(yīng)選擇可穩(wěn)定成型的攤鋪機械；終壓階段的施工目標為找平，應(yīng)選擇消除作業(yè)痕跡的碾壓機械。（2）根據(jù)壓路機類型、碾壓施工階段確定碾壓速度與次數(shù)。通常情況下，如果選擇雙鋼輪靜力壓路機進行初壓，應(yīng)保證碾壓速度為2～3 km/h，且碾壓2～3 次；復(fù)壓速度為3～5 km/h，碾壓4～6 次；終壓速度為3～6 km/h，碾壓2～3 次。（3）控制初壓溫度在120～140 ℃；復(fù)壓溫度高于100 ℃；終壓溫度高于70 ℃。（4）碾壓施工應(yīng)遵循先靜壓后振壓原則。在路段兩端折回處位置，碾壓機械應(yīng)呈階梯形向前推進，避免碾壓推移降低路面平整度。同時，為避免壓路機輪胎黏結(jié)路面材料，需根據(jù)壓路機類型采取相應(yīng)措施，如針對鋼輪壓路機，應(yīng)設(shè)置噴水裝置防止材料黏結(jié)于輪上。

3.7 接縫處理階段

接縫處理是路面平整度控制的重中之重。道路施工中路面接縫處理包括3 種技術(shù)：（1）縱向熱接縫處理技術(shù)，即在路面鋪筑完成但材料未冷卻的情況下對接縫進行混合料填筑；（2）縱向冷接縫處理技術(shù)，即在路面壓實且材料冷卻情況下對路面進行切割及填筑處理；（3）橫向接縫處理技術(shù)。沿著橫向接縫方向行駛碾壓機械，一側(cè)緊貼橫向接縫，另一側(cè)處于已經(jīng)壓實路面上，寬度保持在15～20 cm 范圍內(nèi)，開始進行第一次碾壓。第二次碾壓與第一次碾壓相似，碾壓機與新攤鋪路面接觸寬度增加15～20cm，多次碾壓，直至碾壓機與新路面完全接觸。

4 結(jié)語

道路施工中路面平整度影響因素十分復(fù)雜，不僅與路面材料、路面攤鋪及碾壓施工工藝相關(guān)，還與路基、基層施工具有密切關(guān)系。因此，在應(yīng)用路面平整度控制技術(shù)時，應(yīng)當從路基填筑與基層施工入手，從源頭上解決路基基層問題對路面平整度的不利影響。同時，還應(yīng)注重路面施工中材料級配與配合比、攤鋪與碾壓施工中溫度、速度控制，并加強對于接縫的處理工作，從整體上提高路面平整度。