路橋施工中瀝青路面平整度影響因素及控制措施分析

陳梁

（深圳市魯班建設(shè)監(jiān)理有限公司，廣東深圳 518000）

0 引言

路橋工程作業(yè)期間，經(jīng)常會(huì)使用瀝青混合料，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)道路，以增強(qiáng)路橋表面的耐磨性，并使其具有較高的防滑性能，延長(zhǎng)路橋使用壽命。為此，進(jìn)行瀝青鋪設(shè)作業(yè)時(shí)，需要施工人員遵守施工工藝流程，仔細(xì)檢查瀝青路面的平整度，并采取合理化應(yīng)對(duì)措施對(duì)影響瀝青路面平整度的潛在因素進(jìn)行控制，避免施工出現(xiàn)重大質(zhì)量隱患。

1 瀝青路面概述

瀝青路面主要指鋪筑以礦物材料混合料為主的層狀結(jié)構(gòu)物路面，這種路面具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，同時(shí)具有良好的抗滑性、緊實(shí)性，能夠保障通車的安全性。作為一種廣泛運(yùn)用的高級(jí)路面，瀝青路面在施工期間，以瀝青碎石、水泥混凝土、瀝青混凝土為主要原材料，其路面結(jié)構(gòu)層包含墊層、底基層、基層、面層。其中，面層起到承受通行車輛垂直力、動(dòng)態(tài)力的作用；基層分散和傳遞面層承受力，避免產(chǎn)生翻漿或凍脹問(wèn)題。合理鋪設(shè)瀝青，能夠確保路面的平整度，從而使路面達(dá)到經(jīng)久耐用的效果[1]。

2 路橋施工中瀝青路面質(zhì)量要求

2.1 穩(wěn)定性

對(duì)路橋工程來(lái)說(shuō)，瀝青路面會(huì)受到車輛行駛動(dòng)態(tài)力的影響，加之長(zhǎng)時(shí)間裸露在空氣中，受溫度、水分等外界因素的影響，其穩(wěn)定性會(huì)有所降低，平整度也隨之下降。此外，進(jìn)入夏季，由于溫度高、光照時(shí)間長(zhǎng)，瀝青路面會(huì)出現(xiàn)軟化情況，引發(fā)車轍、裂縫問(wèn)題；冬季階段，由于溫度較低，路面會(huì)自主收縮，引發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題。以上情況都會(huì)破壞瀝青路面的穩(wěn)定性，最終影響路面平整度[2]。因此，在瀝青路面施工過(guò)程中需要加強(qiáng)穩(wěn)定性控制，為瀝青路面的平整度提供保障。

2.2 強(qiáng)度與剛度

路橋工程施工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考量車輛垂直力、水平力對(duì)路面的影響，其中水平力分為橫向和縱向受力，還包括車輛的沖擊力、振動(dòng)力。為提升瀝青路面的平整度，施工人員應(yīng)參考相關(guān)作業(yè)方案，深入分析路面結(jié)構(gòu)受力情況，掌握剪應(yīng)力、壓應(yīng)力、拉應(yīng)力的大小和變化規(guī)律，采取有效措施，提高路面的剛度和強(qiáng)度，減少其他應(yīng)力的影響，避免瀝青路面頻繁出現(xiàn)坑槽、沉陷、磨損等病害。

3 影響瀝青路面平整度的因素

為更好地分析影響瀝青路面平整度的因素，結(jié)合實(shí)際工程案例展開(kāi)分析。某工程全長(zhǎng)9.64km，主線路基設(shè)計(jì)寬度31.5m，其中道路拓寬改造段長(zhǎng)8.04km，新建道路0.9km，新建橋梁長(zhǎng)0.7km，橋梁段為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁。該工程路面采用瀝青混凝土路面，上面層厚度4cm，中面層厚度6cm，下面層厚度8cm，選用水泥穩(wěn)定碎石作為基層材料。路橋竣工使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)了坑槽、跳車等路面病害。

3.1 地基不均勻沉降

首先，由于道路拓寬改造過(guò)程中需要將原路面上的中分帶及路肩等拆除，然后根據(jù)不同地質(zhì)對(duì)加寬的路基進(jìn)行處理。因此新路基與舊路基交接的部位會(huì)因路基材質(zhì)與路面結(jié)構(gòu)厚度、強(qiáng)度不同，在新老路基之間出現(xiàn)強(qiáng)弱臨界面，從而造成交接部位的沉降量不同，進(jìn)而出現(xiàn)路面平整度差異。

其次，路基與構(gòu)筑物（如橋臺(tái)、通道等）的不均勻沉降會(huì)影響路面平整度，導(dǎo)致出現(xiàn)橋頭跳車等現(xiàn)象。

最后，基層平整度會(huì)對(duì)路面平整度產(chǎn)生影響，如果基層不平整，即便瀝青路面攤鋪平整，也會(huì)因?yàn)r青混合料虛鋪厚度不同，碾壓后產(chǎn)生路面平整度差異。

3.2 材料及配比因素

想提高瀝青路面的平整度，需要合理控制瀝青原材料。瀝青材料的含油量會(huì)影響石料與瀝青之間的黏合性，含油量不佳容易影響路面剛度、強(qiáng)度、平整度，也會(huì)影響鋪設(shè)厚度。同時(shí)，若材料過(guò)于潮濕，瀝青拌和溫度發(fā)生改變，易在外界環(huán)境作用下形成大面積裂縫。此外，部分工程存在瀝青原材料選擇不恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題，如采用低強(qiáng)度礦石原料，這會(huì)影響路面壓實(shí)度，路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后容易出現(xiàn)異常變形或明顯坑洼。

3.3 施工設(shè)備和人員因素

在路橋?yàn)r青路面施工中，碾壓機(jī)與攤鋪機(jī)是常見(jiàn)設(shè)備。采用攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，若機(jī)械兩翼集料超過(guò)規(guī)定范圍，會(huì)引發(fā)離析問(wèn)題；機(jī)械設(shè)備異常振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致路面形成裂痕或?yàn)r青分布不均勻。施工階段，人員因素也會(huì)影響路面平整度，如缺少專業(yè)人才、施工隊(duì)伍建設(shè)不合理、人力資源利用率較低、施工人員缺少工作經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任意識(shí)較差等。

3.4 攤鋪、碾壓工藝因素

進(jìn)行路面攤鋪?zhàn)鳂I(yè)時(shí)，攤鋪工藝不規(guī)范，整體作業(yè)效果差，也將影響瀝青路面的平整度。分析攤鋪機(jī)作業(yè)原理可知，其主要是利用熱瀝青材料與浮動(dòng)熨平板之間的相互作用進(jìn)行施工。熨平板受到四種外力作用，分別為垂直攤鋪?zhàn)枇?、牽引力、熨平板重力、推移阻力，外力相互平衡時(shí)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)質(zhì)量好，若外力不平衡，則會(huì)破壞瀝青路面的平整度。

在瀝青路面碾壓過(guò)程中，碾壓速度、溫度等都會(huì)影響路面平整度。選擇壓路機(jī)時(shí)，若設(shè)備頻率低、振幅高，會(huì)產(chǎn)生跳動(dòng)夯擊的情況；設(shè)備自身重量大，則會(huì)導(dǎo)致擠壓變形；若設(shè)備作業(yè)速度突然增大或減小、隨便轉(zhuǎn)向，則難以保障碾壓質(zhì)量；碾壓路線錯(cuò)誤，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)輪碾壓的情況；若機(jī)械碾壓溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍，壓路機(jī)將嚴(yán)重?cái)D壓瀝青路面，影響路面平整度[3]。

3.5 施工縫工藝因素

施工縫主要有縱縫與橫縫，如果接縫處的技術(shù)處理不恰當(dāng)，會(huì)使接縫處出現(xiàn)凹凸現(xiàn)象進(jìn)而導(dǎo)致路面不平整，如果接縫處的密實(shí)度與結(jié)合強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，會(huì)使該部位路面產(chǎn)生裂紋，造成瀝青路面平整度差異。

4 路橋施工中瀝青路面平整度控制措施

4.1 強(qiáng)化路橋基層施工質(zhì)量

為避免地基不均勻沉降帶來(lái)的影響，施工人員需嚴(yán)格遵守作業(yè)要求，注重對(duì)施工方案和設(shè)計(jì)圖紙的分析與解讀，做好地基處理工作，推動(dòng)基層施工有序開(kāi)展。具體作業(yè)期間，對(duì)新舊路基結(jié)合部，應(yīng)將草皮等松散物清理干凈、舊路基挖好臺(tái)階、分層回填并碾壓密實(shí)，若有條件可鋪設(shè)土工格柵進(jìn)行加筋處理；對(duì)于路基和構(gòu)筑物結(jié)合部，重點(diǎn)在于臺(tái)背回填料的回填、碾壓質(zhì)量；對(duì)于路基和路面基層，路基應(yīng)分層碾壓密實(shí)，并按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求處理地基，水泥穩(wěn)定碎石基層應(yīng)采用攤鋪機(jī)鋪筑，同時(shí)嚴(yán)控標(biāo)高精度，完善排水設(shè)施，并對(duì)影響路基穩(wěn)定性的地下水進(jìn)行截流處理，以確保路基及路面基層處于干燥、穩(wěn)定的狀態(tài)。

4.2 嚴(yán)格管理材料

由于材料質(zhì)量和配比質(zhì)量嚴(yán)重影響瀝青路面的平整度，因此施工人員應(yīng)從材料運(yùn)輸、攪拌、作業(yè)等多個(gè)環(huán)節(jié)入手，全面控制材料質(zhì)量。

首先，參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，嚴(yán)格管控瀝青混合料原材料質(zhì)量，并科學(xué)確定各材料的投入比，確保瀝青含油量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，提高路面強(qiáng)度。同時(shí)，盡可能減少粗石料的投入比例，避免影響混合料質(zhì)量。

其次，拌和瀝青混合料時(shí)，應(yīng)選擇合適的設(shè)備，并使其保持均勻運(yùn)動(dòng)，確保拌和機(jī)具有持續(xù)化生產(chǎn)能力，同時(shí)確保計(jì)量系統(tǒng)正常運(yùn)行，以便獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。此外，需利用專業(yè)儀器反復(fù)檢測(cè)和計(jì)算混合料配比，避免配比不科學(xué)導(dǎo)致瀝青路面滲油嚴(yán)重。

最后，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，有序完成各層瀝青鋪設(shè)作業(yè)，保障路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使路面平整度達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)[4]。

此外，在施工準(zhǔn)備前期，應(yīng)根據(jù)混合料性能采取相關(guān)管理措施，優(yōu)化并調(diào)整施工方案，確定材料消耗量，并購(gòu)買充足的施工材料，再將施工材料存儲(chǔ)至通風(fēng)干燥位置，實(shí)行均衡處理，以確保材料穩(wěn)定性和強(qiáng)度不受影響。管理瀝青等施工材料時(shí)，負(fù)責(zé)人需制訂可行性較高的管理制度，并委派專門人員進(jìn)行管理，記錄每天的材料消耗情況等，并做好反饋工作。

4.3 提高施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平，加強(qiáng)設(shè)備管理

第一，為有效提高施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平，應(yīng)按照施工方案和標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)作業(yè)。負(fù)責(zé)人應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有人才儲(chǔ)備情況，組織建設(shè)一支能力強(qiáng)、職業(yè)素質(zhì)高的隊(duì)伍。隊(duì)伍成員應(yīng)相互配合，根據(jù)具體施工情況靈活調(diào)整作業(yè)方式。施工前期準(zhǔn)備階段，應(yīng)對(duì)施工人員開(kāi)展專業(yè)技能培訓(xùn)，邀請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行實(shí)踐講解，在幫助施工人員充實(shí)理論知識(shí)的同時(shí)，提高其責(zé)任意識(shí)與安全意識(shí)，能夠自主規(guī)范施工行為。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合瀝青路面的施工要求，選擇規(guī)格、性能適合的機(jī)械設(shè)備，如碾壓機(jī)、攤鋪機(jī)等，并定期由技術(shù)人員進(jìn)行維修和保養(yǎng)，使其處于安全運(yùn)行狀態(tài)。

第二，瀝青路面施工期間，施工人員應(yīng)遵守操作規(guī)范。機(jī)械設(shè)備操作人員應(yīng)持證上崗，且具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，可以安全、準(zhǔn)確地操控設(shè)備。在機(jī)械設(shè)備管理方面，相關(guān)人員應(yīng)了解各種設(shè)備的運(yùn)行原理、規(guī)格等，并根據(jù)瀝青路面的平整度要求，合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)，進(jìn)而高質(zhì)量地完成瀝青路面施工。

第三，應(yīng)根據(jù)各環(huán)節(jié)作業(yè)要點(diǎn)和機(jī)械性能，實(shí)行精準(zhǔn)化質(zhì)量控制。在攤鋪施工中，攤鋪機(jī)是關(guān)鍵設(shè)備，操作人員應(yīng)掌握設(shè)備原理和操作流程，制訂可靠的應(yīng)對(duì)方案和預(yù)防措施，確保攤鋪機(jī)勻速作業(yè)。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)期間，可選用兩臺(tái)攤鋪機(jī)，設(shè)備保持10～20m 左右的距離，以防止攤鋪不均勻，提高路面的平整度。結(jié)合最新規(guī)范要求，路橋攤鋪寬度不應(yīng)大于6～7.5m，最佳攤鋪速度為2～6m/min。車輛卸料過(guò)程中，應(yīng)與攤鋪機(jī)保持10～30cm 的距離。

第四，選擇壓路機(jī)時(shí)，可依據(jù)瀝青路面的厚度和等級(jí)，初步確定機(jī)械的噸位和型號(hào)，再通過(guò)一系列試驗(yàn)檢驗(yàn)壓路機(jī)配置的合理性，以免設(shè)備重量過(guò)大影響壓實(shí)效果。此外，為規(guī)避路面鼓包等不良現(xiàn)象，需嚴(yán)格管控碾壓溫度，初次碾壓時(shí)溫度應(yīng)在130～150℃之間，并按照由內(nèi)到外、由低到高的碾壓順序，同時(shí)要求相鄰碾道重合面積超過(guò)碾壓寬度的1/3。為有效提升壓實(shí)效果，可利用鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行初次碾壓，再利用重型輪胎壓路機(jī)碾壓，終壓可選擇雙鋼輪壓路機(jī)。碾壓次數(shù)可參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范和試驗(yàn)段數(shù)據(jù)，碾壓階段需嚴(yán)格管控壓路機(jī)的方向，禁止隨意改變路線、突然加速、停止等，加入燃油時(shí)需離開(kāi)作業(yè)區(qū)域，避免對(duì)路面造成損壞。

4.4 嚴(yán)格控制施工縫施工質(zhì)量

在瀝青路面攤鋪施工中，應(yīng)盡量使用全幅型攤鋪設(shè)備，以減少縱向冷接縫。若需要兩臺(tái)攤鋪設(shè)備階梯作業(yè)，應(yīng)先鋪筑瀝青混凝土的一側(cè)，在壓實(shí)過(guò)程中預(yù)留一定寬度，形成30～60mm 的搭接寬度，待后面的攤鋪機(jī)鋪筑完成后一起壓實(shí)。熱接縫碾壓應(yīng)在錯(cuò)輪碾壓的最后進(jìn)行，并由一臺(tái)壓路機(jī)完成，同時(shí)應(yīng)避開(kāi)車道輪跡帶。對(duì)于橫向施工縫，應(yīng)在瀝青路面碾壓結(jié)束冷卻后，在已鋪層用3m 直尺確定橫向施工縫斷面位置，要求將平整度偏差控制在2mm 以下，沿切割斷面線垂直切割并清除瀝青混合料。下次攤鋪前應(yīng)在斷面處涂抹黏層瀝青，攤鋪碾壓后如果新舊鋪層存在高低不平現(xiàn)象，新鋪層較高時(shí)可鏟松表層瀝青混合料，清掃多余料后通過(guò)人工方式用細(xì)料找平，新鋪層局部較低時(shí)可通過(guò)人工撒細(xì)料進(jìn)行找平處理。上下面層橫向施工縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)2m 以上。

5 其他管控措施

路橋路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，在車輛行駛作用和支撐剛性反彈作用下，極易形成大小不一的裂縫，具體可分為網(wǎng)狀型、橫向型、縱向型。進(jìn)行舊有路基加固作業(yè)時(shí)，若處理效果不佳，鋪設(shè)瀝青路面時(shí)會(huì)削弱路面的抗裂能力，產(chǎn)生不同深度的裂縫[5]。為降低裂縫對(duì)路面平整度的影響，施工人員需根據(jù)路橋作業(yè)方案，采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄐ扪a(bǔ)裂縫，同時(shí)應(yīng)重視細(xì)節(jié)處的修補(bǔ)，保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。若裂縫寬度在3～5mm，應(yīng)先清理裂縫周邊雜物，再借助空壓機(jī)清除內(nèi)部顆粒、雜物等，機(jī)械壓力需超過(guò)0.5MPa，之后填充適量的熱瀝青。修補(bǔ)寬度大于5mm 的裂縫，需借助工具清除裂縫上部、中部區(qū)域雜物，再填充瀝青。若裂縫不明顯，可采用玻璃纖維處理。

此外，在路橋工程施工中，土壤結(jié)構(gòu)直接影響施工質(zhì)量。若施工地點(diǎn)存在軟土，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行有效的加固處理，可采取換填處理方式，填充符合施工標(biāo)準(zhǔn)的石料、土料，以達(dá)到提高路面穩(wěn)定性的效果。在填筑施工中，可采用分層作業(yè)方式，嚴(yán)格控制每層的壓實(shí)度。瀝青路面作業(yè)結(jié)束后，技術(shù)人員還需進(jìn)行壓實(shí)度、透水性檢測(cè)，重點(diǎn)觀察空隙率、油石比、穩(wěn)定度等數(shù)據(jù)的變化規(guī)律，其中空隙率較高路面容易形成車轍，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青嚴(yán)重老化，耐久性和壓實(shí)度下降，因此施工人員應(yīng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果制訂有效的質(zhì)量管控措施。

6 結(jié)語(yǔ)

路橋工程質(zhì)量關(guān)系著城市化建設(shè)速度，影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。瀝青路面因具有穩(wěn)定性良好、使用壽命長(zhǎng)等顯著優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在各種規(guī)模的路橋工程之中，但瀝青路面平整度受到多種因素的影響，包括基層施工質(zhì)量、碾壓工藝、攤鋪工藝、材料質(zhì)量、施工人員技術(shù)水平等。為此，在瀝青路面施工中，應(yīng)從路橋工程的基本情況出發(fā)，充分考慮多種影響因素，制訂多樣化的控制措施，如嚴(yán)格控制攤鋪、碾壓施工工藝質(zhì)量、加強(qiáng)材料和混合料配比管理等，以提高瀝青路面的平整度，進(jìn)而保障路橋工程的整體質(zhì)量。