瀝青混凝土路面平整度影響因素及控制措施

李武峰

（上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司，上海 201213）

瀝青混凝土路面的主要優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、行車(chē)噪音低、舒適度好，因此被廣泛應(yīng)用于道路及橋梁建設(shè)中。要想延長(zhǎng)瀝青混凝土路面的使用壽命，降低后期的維護(hù)保養(yǎng)成本，就必須重視平整度的控制。施工人員在施工時(shí)要掌握路面平整度的影響因素，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況制定有針對(duì)性的計(jì)劃和措施，提高路面平整度，保障施工質(zhì)量。

1 影響路面平整的因素

1.1 路基工程

對(duì)于路面工程來(lái)說(shuō)，路基工程是非常重要的。路基工程穩(wěn)定性差會(huì)對(duì)路面造成直接影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)整個(gè)道路工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。路基沉降發(fā)生后，路面也會(huì)因此而引起沉降。造成路基沉降的原因有很多，大體上來(lái)看主要包括四種：一是路基開(kāi)挖后必須進(jìn)行回填。施工單位在選擇回填原料時(shí)因選擇不當(dāng)造成沉降。此外，回填原料的配比不合適也會(huì)引起路基沉降；二是公路或橋梁的基礎(chǔ)部位不好，應(yīng)進(jìn)行軟土地基處理的區(qū)域在施工時(shí)沒(méi)有采取相應(yīng)措施，影響路基承載力。在路面壓力大于軟土基承載能力時(shí)產(chǎn)生路基沉降；三是一些特殊路段未使用挖填結(jié)合操作。在基坑挖填操作時(shí)由于壓實(shí)問(wèn)題導(dǎo)致路基沉降；四是地下防水措施未滿足要求。對(duì)地表水相對(duì)豐富的地區(qū)要做好防水、排水措施，避免因此引起路基沉降。

1.2 瀝青混凝土路面

瀝青混凝土路面施工過(guò)程中，粗集料級(jí)配、瀝青混合料溫度、施工機(jī)械等都會(huì)對(duì)公路路面平整度產(chǎn)生影響。

1.2.1 混凝土的不均勻性

瀝青混凝土是瀝青混凝土路面修建的主要材料。所以，材料質(zhì)量對(duì)路面的平整度有直接影響。瀝青混凝土路面早期的變形、網(wǎng)裂、裂紋等都和瀝青混凝土的不均勻性有一定關(guān)系，如表1 所示。

圖1 瀝青混凝土路面裂紋

造成瀝青混凝土不均勻性過(guò)大的因素有很多，如材料顆粒、混凝土攪拌問(wèn)題、運(yùn)輸問(wèn)題等。首先，瀝青混凝土材料配比選擇不當(dāng)會(huì)影響路面的平整度。比如粗集料級(jí)配不合理，配制成的瀝青混凝土料偏軟或者偏硬都會(huì)影響后期路面的平整性；其次，瀝青混凝土材料攪拌不均勻。攪拌不均勻會(huì)影響配料的均勻性，形成花白料，不但增加了后期攤平的難度，而且影響后期路面的平整性。另外，瀝青混凝土攪拌時(shí)，如果油石比控制不好也會(huì)影響后期路面的使用，在路面投入使用之后很快被破壞，影響路面平整度。同時(shí)，油石比過(guò)高造成早期車(chē)轍，使路面不平整。拌和料出倉(cāng)溫度的穩(wěn)定性也會(huì)影響路面平整性；再次，礦料質(zhì)量不滿足要求。礦料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)會(huì)對(duì)礦料的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生影響，從而影響到后期路面的使用。在我國(guó)，公路上所用的碎石基本從市場(chǎng)上采購(gòu)而來(lái)。各地的碎石加工廠通常規(guī)模較小，一條高速公路路面所用碎石通常需要從多個(gè)碎石場(chǎng)進(jìn)行采購(gòu)。不同碎石場(chǎng)所用的機(jī)械設(shè)備型號(hào)不同，生產(chǎn)出來(lái)的碎石顆粒存在明顯的差別，影響瀝青混凝土路面質(zhì)量；最后，攪拌溫度控制不當(dāng)。攪拌溫度過(guò)高造成接頭小坎，過(guò)低影響攤鋪?；旌狭蠝囟炔町愡^(guò)大，攤鋪碾壓后就會(huì)因溫度差過(guò)大降低路面平整度，影響路面質(zhì)量[1]。

1.3 路面攤鋪問(wèn)題

路面攤鋪是導(dǎo)致地面不平整的主要原因。路面攤鋪是路面成型的最后一步，所以決定了路面質(zhì)量的好壞。路面攤鋪環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，前期的工作等同于徒勞。導(dǎo)致路面攤鋪不平的主要原因如下：一是攤鋪機(jī)械設(shè)備的性能、參數(shù)等對(duì)攤鋪的速度和供料產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響路面的平整性；二是操作人員的操作水平。攤鋪施工人員的技術(shù)水平高，能夠很好地處理接縫問(wèn)題，提高路面的平整性；三是攤鋪接縫材料或者填充材料的選擇問(wèn)題。材料選擇不當(dāng)導(dǎo)致接縫處凸起或者下陷，造成路面不平整。

2 瀝青混凝土路面平整度控制措施

2.1 路基工程質(zhì)量控制

首先，選擇路堤填料時(shí)應(yīng)優(yōu)先選擇顆粒級(jí)配較好的沙礫或者沙礫土，這類填料施工簡(jiǎn)單且容易壓實(shí)，后期變形小，可以更好地滿足公路彎沉值得要求；其次，應(yīng)結(jié)合平整度要求、壓實(shí)設(shè)備，在試驗(yàn)之后確定每層的最佳攤鋪厚度，保障路基壓實(shí)與平整。在進(jìn)行碾壓工序時(shí)，填料的最佳含水量應(yīng)控制在2%以內(nèi)；最后做好路面底基層、基層平整度控制。按照原料的不同高速公路路面底基層包括碎石、二灰土、二灰碎石、水泥穩(wěn)定沙礫等。在實(shí)際工程中主要以前面三種為主。

2.2 瀝青混凝土路面平整度控制

2.2.1 瀝青混凝土路面原材料控制

中國(guó)水利：《意見(jiàn)》明確提出要建立水資源管理責(zé)任和考核制度，考慮到我國(guó)南北方水資源條件有較大差異，下一步如何進(jìn)行責(zé)任分解和考核？

要保障瀝青混凝土路面平整性，提高路面的高強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定和低溫抗裂、耐久性等品質(zhì)，要選擇強(qiáng)度較高、耐磨性較強(qiáng)的材料，使用錘式或者反擊式破碎機(jī)加工的硬質(zhì)石料，選擇粘性好、軟化點(diǎn)高的瀝青。瀝青混凝土粗集料的顆粒級(jí)配變異性過(guò)大也是當(dāng)前高速公路施工中的共性問(wèn)題，對(duì)路面平整度具有一定的影響[2]。本文認(rèn)為，在瀝青混凝土粗集料選擇時(shí)應(yīng)合理選擇石料開(kāi)采點(diǎn)和地理位置，進(jìn)行集中生產(chǎn)，控制進(jìn)料變異性，做好堆料場(chǎng)硬化處理。對(duì)于不同規(guī)格的集料應(yīng)考慮隔離存放。

2.2.2 選擇合適的壓縮比

要提高公路路面的平整度還要選擇合適的壓縮比，準(zhǔn)確掌握松鋪系數(shù)。碾壓前與壓實(shí)后測(cè)量與壓實(shí)后的鉆芯必須在一個(gè)位置。松鋪系數(shù)大，不平整的傳遞就越大，所以在施工時(shí)需要選擇相應(yīng)的鋪設(shè)設(shè)備，提高預(yù)壓密實(shí)度，降低不平整的傳遞。圖2 為不平整度和松鋪系數(shù)關(guān)系圖。

圖2 不平整度和松鋪系數(shù)關(guān)系

2.2.3 施工設(shè)備選配

瀝青混凝土路面施工設(shè)備種類很多，但是不同設(shè)備的性能和工藝要求不同。比如振搗梁的振搗次數(shù)與振幅越大說(shuō)明拌和料的攤鋪初始密度越高，越有利于路面平整度的提升。同時(shí)，瀝青混凝土拌和設(shè)備的自動(dòng)化程度越高，拌和料的出料溫度越均勻，混合料的級(jí)配越合理，瀝青混凝土的穩(wěn)定性越強(qiáng)，越有利于路面平整度的提升。

3 個(gè)案研究

3.1 工程概況

某高速公路路段的年平均日交通量為18000 輛折算小客車(chē)，已達(dá)到二級(jí)公路適應(yīng)交通量的上限。堵車(chē)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，已經(jīng)不能適應(yīng)交通發(fā)展的需求，因此對(duì)其進(jìn)行改建。主線按雙向四車(chē)道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，整體式路基寬度24.5m，分離式斷面利用舊路作為一幅，舊路路基寬度不變（12m），新建一幅路基寬度為12.25m。

3.2 路基施工控制

3.2.1 挖方路基

清理路基用地范圍的垃圾、有機(jī)物殘?jiān)驮嫉孛嫦?0cm 內(nèi)的表土、草皮、植物根系等，將其放置到棄土場(chǎng)。建造臨時(shí)排水設(shè)施，確?，F(xiàn)場(chǎng)排水良好，避免施工場(chǎng)地積水進(jìn)入自然水源、耕地等造成污染和阻塞。

3.2.2 填方路基

要保障道路施工滿足設(shè)計(jì)要求，在施工前做好線路復(fù)測(cè)、交樁、補(bǔ)樁、護(hù)樁、放樣等工作，為后期工程項(xiàng)目施工的順利開(kāi)展奠定基礎(chǔ)，保障施工質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)消除現(xiàn)場(chǎng)中妨礙項(xiàng)目施工的障礙物。結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分期分批清除。選擇人工+機(jī)械設(shè)備（例如挖掘機(jī)、推土機(jī)）的模式，把原地面的植物殘根、草皮、腐蝕性土壤清理出去，運(yùn)送到棄土場(chǎng)[4]。

項(xiàng)目要求必須清除占地區(qū)域所有的卉、植物和樹(shù)木，并對(duì)坑穴進(jìn)行填平和壓實(shí)操作。及時(shí)清除施工現(xiàn)場(chǎng)的積水，為正常路基工程建設(shè)提供良好的工作環(huán)境。所以，在清理場(chǎng)地時(shí)，使用開(kāi)挖縱向排水溝，把水排放到溝渠中進(jìn)行排出。路基工程施工過(guò)程中必須做好污水排水工作，保障水流暢通。

在浸水路堤施工時(shí)需要先進(jìn)行筑壩圍堰、排水、除草等操作；然后在填筑接口挖成1m 寬、0.5m 高、內(nèi)傾3%的坡度臺(tái)階。

3.2.3 路基填筑

對(duì)用于回填土石工程的原材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；對(duì)回填土的塑液限、標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)、有機(jī)物占比、承載比、含水量等開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。此外，還要對(duì)石方的強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，明確石方抗壓強(qiáng)度。按照要求，強(qiáng)度在15MPa 以下的石方不可以作為回填路基的原料。

填筑之前，根據(jù)橫斷面方向和縱向?qū)⒒讋澇删W(wǎng)格，測(cè)量、記錄網(wǎng)格相交點(diǎn)的高程與對(duì)應(yīng)的斷面寬度，以設(shè)計(jì)厚度為基礎(chǔ)計(jì)算填方用料（土方≤30cm，石方≤40cm）。

碾壓采用適當(dāng)?shù)膲簩?shí)機(jī)械先靜壓兩次，然后振動(dòng)壓4～6 次，最后使用YZ14C 靜壓2～3 次。土方填筑作業(yè)通過(guò)灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度情況，判斷壓實(shí)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。石方填筑作業(yè)時(shí)按照碾壓過(guò)程中是否存在明顯輪痕、高程跟蹤測(cè)量有沒(méi)有變化對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行判斷。如果沒(méi)有明顯輪痕且跟蹤測(cè)量高程沒(méi)有變化，那么認(rèn)為檢測(cè)結(jié)果達(dá)到要求。如果檢測(cè)壓實(shí)不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，還需要進(jìn)行補(bǔ)壓，直到符合上述要求。在壓實(shí)過(guò)程中記錄機(jī)器的型號(hào)、碾壓順序、速度、次數(shù)等，為后期施工提供參考[5]。

3.3 控制原材料與混合料質(zhì)量

首先加強(qiáng)對(duì)原材料質(zhì)量的控制。很多采石場(chǎng)的位置都在相對(duì)偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，生產(chǎn)能力不強(qiáng)，無(wú)法嚴(yán)格控制材料規(guī)格、生產(chǎn)環(huán)境較差。高速公路路面施工原材料消耗量很大，所以單一的采石場(chǎng)無(wú)法滿足施工用量需求，需要同時(shí)從多個(gè)采石場(chǎng)采購(gòu)。施工單位在進(jìn)行級(jí)配時(shí)能夠控制最大粒徑，但很難掌握中間層級(jí)路徑。這就造成集料級(jí)配變化較大，直接對(duì)道路路面平整度產(chǎn)生影響。所以，施工單位要重視原材料質(zhì)量的控制，加強(qiáng)和技術(shù)服務(wù)單位、檢測(cè)中心等的聯(lián)系，重視原材料質(zhì)量管理，根據(jù)原材料變化及時(shí)調(diào)整配合比，保障道路鋪筑效果，提高路面平整度。質(zhì)量監(jiān)督管理人員也要重視現(xiàn)場(chǎng)物料的檢查，保障工程質(zhì)量。此外，重視混料溫度的控制，防止混料溫度對(duì)路面平整度造成不利影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

瀝青混凝土路面平整度的影響因素有很多，既包括基層道路基礎(chǔ)因素也包括施工材料選擇因素。路面表層質(zhì)量受瀝青混合影響較大，但是混合物質(zhì)的波動(dòng)會(huì)給平整度帶來(lái)直接影響。另外，路面結(jié)構(gòu)形式也會(huì)影響到路面的平整性。施工單位在施工時(shí)要重視各影響因素的控制，提高道路路面平整性，為駕駛?cè)藛T提供舒適的行車(chē)環(huán)境，提高道路交通安全。