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摘要:平整度是影响高速公路的使用性能,反映道路综合质量的重要指标之一。本文分析沥青路面平整度的影响因素,针对性提出控制的具体方法。
关键词:沥青路面,平整度,控制
中图分类号:U416文献标识码: A
一、概 述
路面平整度是影响高速公路的使用性能,反映道路综合质量指标的主要因素之一。人们乘车在高速公路上行驶,平整度能直接反映高速公路通车后的整体效果。
尽管目前高速公路沥表路面机械化程度高,施工工艺和质量要求严格,但铺筑路面的平整度有时仍不尽人意,存在影响行车安全、车速及舒适性的隐患。因此认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施非常必要。
二、影响平整度的主要因素
(1)外在因素:主要有环境、地质、交通量、车速等。
(2)内在因素:主要有设计、施工两大因素。设计因素包括结构层及层数、各层厚度、沥青混合料配合比等。施工因素涉及路基、路面不均匀沉陷;半刚性基层质量不好、局部不成整体;基层顶面平整度不好;不同结构的连接;材料不均匀;施工机械及施工工艺的缺陷等。
三、平整度的控制技术
(1)沥青混合料的矿料级配
1、掌握矿料级配曲线上的控制点,主要是控制粗集料用料中的粗细比例关系。粗细比控制公式如下:
,其中值为0.6,当小于0.5时,生产出的沥青混合料容易离析,难以压实,矿料粗的地方和矿料细的地方碾压沉降量不同,导致沥青路面小面平整度不好;当大于0.7时生产出的沥青混合料矿料之间不能好的相互靠拢和嵌挤,降低了矿料之间内摩阻力。碾压时沥青混合料极易产生波浪、推移等现象。
2、沥青混合料矿料级配的设计原则,用粗集料形成骨架,用细集料、填料、沥青填充粗集料骨架中的空隙,形成密实骨架型结构层。密实骨架型沥青混合料的关键性筛孔下的细集料+矿粉+沥青+设计预留空隙率总和的体积率要求;关键性筛孔尺寸为4.75㎜时,体积率应介于关键性筛孔尺寸4.75㎜以上粗集料捣实状态下空隙体积率和松装状态下空隙体积率40%—45%之间。当关键性筛孔尺寸为2.36mm时,体积率应介于关键性筛孔尺寸2.36mm以上。粗集料捣实状态下空隙体积率和松装状态下空隙体积率38%—42%之间,称之为密实骨架型结构层。该结构型沥青混合料是现在最理想的沥青混合料矿料级配。
(2)摊铺机上安装非接触式平衡梁
摊铺机调平系统性能好坏直接影响着路面的平整度。非接触式平衡梁能使摊铺机的摊铺质量和效益得到极大地提高。非接触式平衡梁采用非接触数字处理技术,它与接触式设备相比具有一下优点:①非接触,无粘连,不必清洗;②外观轻巧,控制方便;③数字控制,没有机械误差;④结构紧凑,可折叠,运输方便;⑤前进后退变换自如,压路机可紧随碾压;⑥可用于闸道、变坡、互通立交桥面的摊铺控制;⑦接缝处处理方便高效;⑧可与各种品牌的摊铺机相匹配。
非接触式平衡梁的工作原理是在路面上一定距离处使用几个声纳跟踪器(一般为4个或8个),它以地面为基准精确测出距离平均值,控制摊铺机的升降油缸,从而达到更好的光滑平整的摊铺效果。
(3)沥青混凝土碾压机械组合、碾压工艺
沥青混凝土的碾壓是沥青路面施工中最后一道工序。合理的选择压路机组合方式和碾压工艺,是保证沥青混合料能尽快达到最佳碾压效果的唯一手段。一般情况下,碾压宜分为初压、复压和终压三个阶段。
初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料温度较高,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果,如果初压温度较高,沥青混合料不易定,碾压轮迹不易清除,容易形成退役发裂。如果初压温度过低,碾压效果差,沥青混合料不易压实,碎石的棱角容易碾碎,影响质量。初压多采用8-10t的双轮振动压路机以2km/h左右的速度进行静雅1遍和振压1遍,应将压路机的驱动轮面向摊铺机匀速前进。
复压:第二阶段复压是主要压实阶段。复压应在较高的温度下紧跟在初压后面进行。复压多采用12-14t振动压路机振压,或采用25-30t轮胎式压路机揉压。也可以采用混合压实法,先胶轮揉压,后振动振压。碾压应不少于4-6遍。在复压过程中,跟随6米直尺连续检测碾压平整度,当发现有因摊铺机和碾压过程中造成的凸埂时,应及时采用振动压路机沿横向顺埂振压清除为止。
终压:由于终压要清除复压过程中表面遗留的轮迹和不平整,应此沥青混合料也需要较高的温度。终压多采用12-14t振动压路机静压。
压路机不宜在同一断面处回程碾压,每次回程应前后错开不少于1m距离。初压、复压和终压的回程应不在相同断面处,前后相距应在5-10米以上,避免产生大的波浪影响平整度。
(4)接缝处理施工工艺及技术:
沥青路面接缝处理的好坏对路面平整度有重要影响,在此就以下两方面进行简述:
1、纵向接缝应当采用两台摊铺机梯队作业施工时,两机前后错开间距不宜大于10-20m,以保证纵缝接缝质量,不留缝痕。两幅之间应有30-60mm的搭接宽度,应将先铺沥青混合料预留100-200mm暂不碾压,作为后摊铺沥青混合料的基本面使用。碾压前应仔细清理平整最后跨缝碾压。新铺筑宽度应与已铺部分重叠20-30mm,在碾压前应仔细清理。碾压时压路机应多在已铺面层上行走,开始只在新铺面层上碾压10-15cm,充分使接缝压实密紧,随后进行新铺层的碾压。
2、横向接缝相邻两幅及上下两层横向接缝均应错开1m以上。横向接缝一般有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中下面层可采用斜接缝,表面层必须采用平接缝,铺筑接缝时,可在已压实部分上铺一层热混合料,使接茬预热软化,加强接茬混合料的粘接。斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4-0.8m。搭接处应清扫干净并洒粘层油混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予以剔除,并补上细料,斜接缝应充分压实并搭接平整。
四、结束语
要提高沥青路面平整度,在注重提高机械能力和配套水平的同时,也要提高施工企业和人员的素质水平。只有树立质量意识,树立品牌意识,有严密的组织体系、科学的管理手段、有力的措施保证,才能提高工程质量。总之,路面平整度是施工企业机械能力、人员素质、管理水平的综合体现。
关键词:沥青路面,平整度,控制
中图分类号:U416文献标识码: A
一、概 述
路面平整度是影响高速公路的使用性能,反映道路综合质量指标的主要因素之一。人们乘车在高速公路上行驶,平整度能直接反映高速公路通车后的整体效果。
尽管目前高速公路沥表路面机械化程度高,施工工艺和质量要求严格,但铺筑路面的平整度有时仍不尽人意,存在影响行车安全、车速及舒适性的隐患。因此认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施非常必要。
二、影响平整度的主要因素
(1)外在因素:主要有环境、地质、交通量、车速等。
(2)内在因素:主要有设计、施工两大因素。设计因素包括结构层及层数、各层厚度、沥青混合料配合比等。施工因素涉及路基、路面不均匀沉陷;半刚性基层质量不好、局部不成整体;基层顶面平整度不好;不同结构的连接;材料不均匀;施工机械及施工工艺的缺陷等。
三、平整度的控制技术
(1)沥青混合料的矿料级配
1、掌握矿料级配曲线上的控制点,主要是控制粗集料用料中的粗细比例关系。粗细比控制公式如下:
,其中值为0.6,当小于0.5时,生产出的沥青混合料容易离析,难以压实,矿料粗的地方和矿料细的地方碾压沉降量不同,导致沥青路面小面平整度不好;当大于0.7时生产出的沥青混合料矿料之间不能好的相互靠拢和嵌挤,降低了矿料之间内摩阻力。碾压时沥青混合料极易产生波浪、推移等现象。
2、沥青混合料矿料级配的设计原则,用粗集料形成骨架,用细集料、填料、沥青填充粗集料骨架中的空隙,形成密实骨架型结构层。密实骨架型沥青混合料的关键性筛孔下的细集料+矿粉+沥青+设计预留空隙率总和的体积率要求;关键性筛孔尺寸为4.75㎜时,体积率应介于关键性筛孔尺寸4.75㎜以上粗集料捣实状态下空隙体积率和松装状态下空隙体积率40%—45%之间。当关键性筛孔尺寸为2.36mm时,体积率应介于关键性筛孔尺寸2.36mm以上。粗集料捣实状态下空隙体积率和松装状态下空隙体积率38%—42%之间,称之为密实骨架型结构层。该结构型沥青混合料是现在最理想的沥青混合料矿料级配。
(2)摊铺机上安装非接触式平衡梁
摊铺机调平系统性能好坏直接影响着路面的平整度。非接触式平衡梁能使摊铺机的摊铺质量和效益得到极大地提高。非接触式平衡梁采用非接触数字处理技术,它与接触式设备相比具有一下优点:①非接触,无粘连,不必清洗;②外观轻巧,控制方便;③数字控制,没有机械误差;④结构紧凑,可折叠,运输方便;⑤前进后退变换自如,压路机可紧随碾压;⑥可用于闸道、变坡、互通立交桥面的摊铺控制;⑦接缝处处理方便高效;⑧可与各种品牌的摊铺机相匹配。
非接触式平衡梁的工作原理是在路面上一定距离处使用几个声纳跟踪器(一般为4个或8个),它以地面为基准精确测出距离平均值,控制摊铺机的升降油缸,从而达到更好的光滑平整的摊铺效果。
(3)沥青混凝土碾压机械组合、碾压工艺
沥青混凝土的碾壓是沥青路面施工中最后一道工序。合理的选择压路机组合方式和碾压工艺,是保证沥青混合料能尽快达到最佳碾压效果的唯一手段。一般情况下,碾压宜分为初压、复压和终压三个阶段。
初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料温度较高,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果,如果初压温度较高,沥青混合料不易定,碾压轮迹不易清除,容易形成退役发裂。如果初压温度过低,碾压效果差,沥青混合料不易压实,碎石的棱角容易碾碎,影响质量。初压多采用8-10t的双轮振动压路机以2km/h左右的速度进行静雅1遍和振压1遍,应将压路机的驱动轮面向摊铺机匀速前进。
复压:第二阶段复压是主要压实阶段。复压应在较高的温度下紧跟在初压后面进行。复压多采用12-14t振动压路机振压,或采用25-30t轮胎式压路机揉压。也可以采用混合压实法,先胶轮揉压,后振动振压。碾压应不少于4-6遍。在复压过程中,跟随6米直尺连续检测碾压平整度,当发现有因摊铺机和碾压过程中造成的凸埂时,应及时采用振动压路机沿横向顺埂振压清除为止。
终压:由于终压要清除复压过程中表面遗留的轮迹和不平整,应此沥青混合料也需要较高的温度。终压多采用12-14t振动压路机静压。
压路机不宜在同一断面处回程碾压,每次回程应前后错开不少于1m距离。初压、复压和终压的回程应不在相同断面处,前后相距应在5-10米以上,避免产生大的波浪影响平整度。
(4)接缝处理施工工艺及技术:
沥青路面接缝处理的好坏对路面平整度有重要影响,在此就以下两方面进行简述:
1、纵向接缝应当采用两台摊铺机梯队作业施工时,两机前后错开间距不宜大于10-20m,以保证纵缝接缝质量,不留缝痕。两幅之间应有30-60mm的搭接宽度,应将先铺沥青混合料预留100-200mm暂不碾压,作为后摊铺沥青混合料的基本面使用。碾压前应仔细清理平整最后跨缝碾压。新铺筑宽度应与已铺部分重叠20-30mm,在碾压前应仔细清理。碾压时压路机应多在已铺面层上行走,开始只在新铺面层上碾压10-15cm,充分使接缝压实密紧,随后进行新铺层的碾压。
2、横向接缝相邻两幅及上下两层横向接缝均应错开1m以上。横向接缝一般有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中下面层可采用斜接缝,表面层必须采用平接缝,铺筑接缝时,可在已压实部分上铺一层热混合料,使接茬预热软化,加强接茬混合料的粘接。斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4-0.8m。搭接处应清扫干净并洒粘层油混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予以剔除,并补上细料,斜接缝应充分压实并搭接平整。
四、结束语
要提高沥青路面平整度,在注重提高机械能力和配套水平的同时,也要提高施工企业和人员的素质水平。只有树立质量意识,树立品牌意识,有严密的组织体系、科学的管理手段、有力的措施保证,才能提高工程质量。总之,路面平整度是施工企业机械能力、人员素质、管理水平的综合体现。