1、- 1 -沥青路面平整度的影响因素及解决方法摘 要 :根据多年的沥青混凝土路面施工实践,对路基和路面平整度、沥青混凝土的拌合质量、摊铺机械及摊铺工艺、压实机械及碾压工艺、纵横施工缝的处理等进行了分析,提出了影响沥青混凝土路面平整度的因素及相应的解决处理方法。如今沥青混凝土结构层被越来越多的应用在高速公路和普通干线公路上 。沥青路面的平整度是评定路面质量和使用性能的主要指标之一 ,公路等级越高,对路面平整度的要求也越高。路面平整度,不但直接关系到行车的安全、舒适,还会影响 车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其它经济指标。而且路面不平整会导致车辆对路面冲击、振 动,反过来加速路面的损坏。部颁公路
2、工程质量检验评定标准(JTJ071-98)要求,用连续式平整度 仪测定的路面平整度均方差 1.2mm。然而,影响沥青混凝土路面平整度的因素很多,每一个环节甚至微小失误都会造成平整度指标降低。笔者在这里主要从路面机械配置、施工工艺等方面对 平整度影响因素作一简要分析并提出相应解决对策。关键词: 沥青路面 高速公路 平整度 影响因素 方法 对策一、平整度的概述:(一) 、路面平整度的定义路面平整度指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值。(二) 、路面平整度检测的指标路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标,主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。当路面纵断面剖面曲线相对平滑时,则表示路面相对平
3、整,或平整度相对好,反之则表示平整度相对差。较高等级公路则要求路面平整度也要好。从路基平整度抓起。提高路基平整度的要求标准现大多采用提高路基成型时平地机刮刀自动 找平能力,一般不用手动控制,而采用激光或声纳控制。刮刀上装有激光接收器或声纳锁定追踪器, 可使路基平整度保持在较好水平。 严格控制底基层、基层标高和平整度,高程严格控制,宁低勿高,以保证面层厚度。要求底基层、基层摊铺用摊铺机进行作业,以保证平整度分 层提高。- 2 -(三) 、平整度检测的重要性路面平整度直接反映了车行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息,使决策者能为路面的维修、养护及翻修等作出
4、优化决策。另一方面,路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息,为路面施工提供一个质量评定的客观指标。介绍了沥青砼路面施工中容易出现的问题及如何抓好底基层、基层、路面施工各个程序的技术措施,以保证沥青砼路面平整度。高等级高速公路路面的平整度对行车速度、行车安全、行车舒适及车辆寿命都存在直接影响,反映着高速公路使用品质与行车质量的外观指标,也是对路面质量最直观的评价。因此,在高速公路建设中,已把路面平整度的重要性归结到一个很高的价位上,提出高速公路成在平整度,败也在平整度,测能准确地提供路面施工质量的信息,为路面施工提供一个质量评定的客观指标。 (四) 、路面平整度的测定仪器的分类:第一类为
5、纵断面测定(直接式检测类) ,即测出路面纵断面剖面曲线,然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类) ,即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应,然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。路面平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到的。通常第一类和第二类检测方法均可用于路面施工质量的验收与评价及路面周期性评价。第二类检测仪器一般需要借助于第一类检测仪器进行指标标定。直接式和响应式路面平整度仪是路面施工、验收、养护、评价和管理部门必备的仪器。(五) 、平整度检测手段路面平整度仪可连续不断地测量路面的平整度,并以 100m 的
6、长度为单位计算标准均方差,作为单位沥青路面平整度的标准。使用路面平整度仪时应注意测量轮本身是否转动灵活并紧贴地面。每一次使用前,应标定仪器。测试时,牵引车应匀速行驶,时速保持在 12km/h,并把检验路面清扫彻底,以免影响测试结果。二、路基及面层对平整度的影响(一) 、路基与底基层对沥青面层平整度的影响路面施工中,用推土机和平地机结合人工在直线段每 20m 一个断面,曲线段每 10m- 3 -一个断 面来控制标高,平整度是否达到要求取决于平地机操作手的实际 操作水平。实践证明,无论操作手水平有多高,单靠操作机械的经验是不行的。在某个点或个别 断面,平整度差别较大,不能达到要求,压实后反映到基层
7、和面 层出现高低不平,致使路面平整度较差。(二) 、基层施工对沥青面层平整度的影响在二灰碎石或水泥级配碎石基层的施工中,为了满足平整度的要求,一般用带全自动找平 的摊铺机。而在高等级公路施工中,往往要求两台摊铺机整幅进 行摊铺,平整度才能满足要求。基层稳定材料有一定的配合比, 当拉杆从中央由螺旋分解时,主熨平板下面的粒料拉杆相对细而 密实,远离熨平板两侧分解时,主熨平板下面的粒料拉杆相对密实,远离熨平板两侧的粒料相对粗而松散。在高等级公路施工 中,由于高等级公路一般采用双向四车道,基层宽度一般在 14- 16m,如仅有一台摊铺机作业,其结果是两侧偏低,两边出现离 析现象。为消除这种现象,必须使
8、熨平板中间低,两头高。最理 想是采用两台摊铺机进行作业,这样可以缩短螺旋分斜器,解决 级配碎石离析问题。(三)、沥青面层本身平整度的控制高等级路面结构层大多由两层至三层沥青混凝土组成。施工技术规范规定,高速公路上面 层的平整度要求达到小于或等于 1.2mm.沥青面层摊铺作业时, 中、下面层宜采用“走钢丝”的方法,控制路面的设计标高,上面层必须采用“浮动基准粱”进行摊铺。1下面层和中面层的摊铺。由于目前国内摊铺设备在性 能方面还不成熟,一般都采用带全自动找平装置的进口沥青混凝 土摊铺机。中、下面层采用“走钢丝” 法施工时,要注意以下几 点;钢丝绳最好选用 23mm 的带油钢丝绳作为导向基准;每
9、5m 设一支撑桩,否则会因钢丝绳本身重或支撑间距太大,造成 基准线产生一定的微量挠度。此挠度反映到传感器上,将使摊铺 机在纵向长度上铺出波浪式路面。2上面层的摊铺。由于下面层和中面层的摊铺采用了两 边挂线“ 走钢丝法” 的作业方法,标高和平整度控制较好,因 此上面层摊铺时,施工单位一般都使用“ 浮动基准粱”的作业 方法。此方法的好处是能大大提高表面层的平整度。因为浮 动梁属于“软托” 并且多点支撑而随动。将已铺好压实的沥青 层和新铺未压实的沥青层共同作为基准面,尤其是自动找平 系统能够检测摊铺机刚刚铺过的沥青层的平整度。实践证明 用此法施工平整度高、效果好、速- 4 -度快,适宜推广。另外在使
10、 用“ 浮动基准线”作业时,中面层局部路段和桥头两端平整度 相差太大时,需用混合料进行找补并碾压,使其达到要求。三、影响路面平整度的其他因素影响路面平整度因素可涉及到设计,施工,自然条件等方方面面,优良的路面平整度, 要依靠优良的施工装备,精细的施工工艺,严格的施工质量控制以及经常和及时的养护来保证.。影响沥青混凝土路面平整度的因素主要有:路基的施工质量,不均匀沉降 ,摊铺工艺,碾压工艺,横接缝处理,配合比设计,下承层病害等。随着公路的迅速发展,对于路面质量的要求越来越高,除了具有坚实、稳定、防水、耐久等基本要求外,还必须具有高标准的平整度和抗滑性能等。路面平整度是评价道路路面使用性能的主要指
11、标,是车辆行驶时是否安全、舒适的重要影响因素(一) 、气候条件对平整度的影响1沥青混合料的摊铺应避免在雨季进行,当路面滞水或潮湿时,暂停施工,否则平整度无法达到要求。 2施工气温低于 10时,停止摊铺。 3未经压实即贮藏遭雨淋的沥青混合料全部清除,更换新料。(二) 、沥青混合料质量对平整度的影响加强沥青路面的平整度检测是提高沥青路面质量的有效手段,制定合理有效的质量标准是生产优质沥青路面的重要保证。 在施工中当沥青混合料混入超大规格的石块并进入摊铺机作业时,对机械的摊铺和碾压都会带来不利影响,尤其是对路面平整度来讲。1集料的规格和质量。集料中针、片状料含量及压碎值等质量必须达到设计要求。规格料
12、的入斗 初级配应符合要求,避免在拌和机自动级配时,中间粒径集中,使压实系数产生波动,影响路面平整 度,特别是超大规格的石块进入摊铺后,由于填托作用,会引起局部松铺厚度变化,或摊铺面拉痕,碾 压后出现凸棱,引起不平整。 2沥青混合料的配合比不合理,有:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。- 5 -3.沥青混合料的拌合不均匀,有:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大
13、变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。4混合料中的沥青与矿粉过量会减小其承载能力,易使摊铺厚度过薄。温度过高,也会出现类似的情况,温度过低,混合料变硬,会使摊铺厚度变厚,在铺筑中遇到此种情况,可根据混合料性质的变化及时改变熨平板的工作迎角予以消除,但调整无一定的规律。这样反反复复,会形成厚度不一致的面层,从而使平整度受到影响(三) 、基准面的影响目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预
14、先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操平误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生绕度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。 (四) 、摊铺作业影响 摊铺机的操作及本身的调整对摊铺质量影响较大。1.摊铺速度的影响。过快时,易造成摊铺层表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑小空洞,从而影响面层平整度和预压密实度;但亦不能太慢,否则会影响生产效率。摊铺速度经实践比较后认为:上面层应控制在23.5mmin,中、下面层 24mmin 为好。 摊铺过程中一
15、般不宜随便改变速度,因为速度变化必然导致摊铺层面预压密实度起变化,从而最终压实度有差异,影响路面平整度。沥青路面施工技术规范要求:“摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿” 。在施工过程中我们感到这是提高路面平整度的一个关键环节。 2.基准钢丝及装置的准确程度对其影响 : 在施工中我们采用底面层“走钢丝” 、中、上面层“ 走雪撬” 的基准控制方法,收到了较好的效果。 底面层施工前,先要张拉好用于承托仪表传感器的基准线(23mm 钢丝绳),然后设好各桩(桩距 10m),根据测量的- 6 -挂线高确定各桩位钢丝的高度。应精心测量、认真调整,并检查钢丝拉力不得小于784N。否则,由于测量不准、量线失误
16、或拉力不够钢丝下挠等都会通过架设在钢丝上的仪表反映到摊铺路段上,造成路面波浪状起伏,影响平整度。在沪宁高速公路沥青上面层施工中我们采用了自制移动式基准梁,长度为 10m,摊铺精度达到平整度均方差0.68。为了实现南京机场高速公路平整度 0.60以下的高标准,又引进美国布鲁诺克斯公司生产的移动式基准梁。该装置长 16.77m,在摊铺机前面的基准梁上装有 212 个可上下伸缩的“雪撬 ”板,后基准梁上装有 216 个可上下伸缩的橡胶轮,前后基准梁在摊铺机大臂处铰接,可消除下层局部不平整,将原有路面纵坡(通过前基准梁获得)和新铺层(通过后基准梁获得)的平均高程结合在一起,与“走钢丝 ”及自制雪撬相比
17、,摊铺精度明显提高,从而提高了路面平整度。 3.摊铺机仪表性能及微调器的正确使用 路面标高的控制是靠仪表来实现的。摊铺机带全自动调平装置,能够根据自动找平仪的指令达到设计高程,这样铺筑的路面平整度好。如仪表反映迟缓,加上微调器使用不当升降太快均会反映到新铺路面上,影响平整度。 4.摊铺机熨平板加热及调整 在沪宁高速公路、南京机场高速公路施工中,我们使用了德国产 ABG422 型、ABG311 型、VOGELE2000 型、VOGELE1800 型摊铺机。这四种摊铺机的熨平板加热装置中 ABG 型属于液化气加热,VOGELE 型属于电加热。摊铺前,如果熨平板加热温度不够或加热不均匀,摊铺时会造成
18、温度较高的混合料与温度较低的熨平板粘结,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的凹凸不平。因此,摊铺前熨平板温度必须加热到 8590。 另外,摊铺前一定要认真检查熨平板的平直度,若有正拱或反拱现象,则必须调整撑拉熨平板的拉杆长度,使熨平板下表面同属一坡度,以确保路面横向平整度。 5.摊铺机振捣器、夯锤对路面平整度的影响 振捣器、夯锤的频率与摊铺速度、混合料级配、温度和厚度等有很大的关系,应按使用说明书规定认真选定合适的频率。如果摊铺较薄的上面层,振捣器、夯锤频率过大会造成熨平板共振,使摊铺机找平装置处于不稳定状态而影响平整度。同时,应经常检查振捣器、夯锤皮带,皮带过于松弛会使振捣频率、夯实
19、次数快慢不一,形成路面“搓板” 。- 7 -6.正行驶方向引起路面不平整 摊铺机行驶方向发生偏斜时,必须及时校正。此时,摊铺机履带一边前进,另一边缓慢前进,快的一边熨平板前方会有一个向前抬高的小台阶,慢的一边熨平板后端会有一个向后推挤的小台阶,影响路面平整度,应在碾压时采取措施予以消除。 (五)碾压作业对平整度的影响。压实是沥青路面施工的最后一道工序,而良好的路面质量最终需要通过碾压来体现。沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:1.压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动” 夯击现象而
20、破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。2.碾压温度的控制上,沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,现场应有专人负责对来料车、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终了的温度进行测试。碾压应在混合料较高温度下进行最为有利,一般初压不低于 120,复压不低于 90,终压完成时不低于 70。温度越高越容易提高路面的平整度与压实度,温度偏低导致沥青混合料颗粒间摩擦阻力加大,使沥青面层压实度不均匀,且容易形成局部松散和发裂,影响路面平整度。 初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,
21、则不易碾压密实和平整。3.碾压方式及碾压速度的影响 碾压沥青混合料应采用组合碾压的方式,初压时首先采用双钢轮压路机,碾压 2 遍,速度为 1.52kmh;复压紧接在初压后进行,应采用重型轮胎压路机,碾压 45 遍,速度为 3.54.5kmh;终压采用双钢轮压路机,碾压 2 遍,速度为 2.53.5km h。碾压时除按规范标准进行外,应注意碾压路线和方向不得突然改变,以免使混合料产生推移或发裂。 碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上- 8 -停机会出现压陷槽。4.压路机的正确使用
22、 轮胎压路机使用时,应注意检查各个轮胎的新旧程度和轮胎压力,必须做到新旧一致、压力相等。否则轮胎软硬不一,在碾压过程中形成轮迹,使沥青面层横向平整度超标。钢轮压路机应装雾状喷水装置以防混合料粘轮,轮胎压路机应有专人负责用 13 的油水混合液喷洒轮胎表面,防止碾压时将沥青混合料粘起形成路面不平整。 压路机应停在冷却后的沥青路面上,否则极易形成小坑槽影响平整度。 沥青混凝土面层的碾压一般有初压,复压、终压。初压宜用双钢轮压路机;复压 用振动压路机、轮胎压路机;终压可用双钢轮压路机或振动压路机。压路机的规格、数量与行驶速度 应与摊铺机的施工宽度和摊铺机速度相匹配。如选择不当,就会出现推移、发裂、轮迹
23、、拥包、凹坑、 搓板、波浪,导致平整度降低。 (六)接缝处理对平整度的影响。接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种,接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这在几条路上都不同程度的出现,严重影响路面的平整度。(七)施工机械装备和人员素质影响。沥青面层施工设备的配套非常关键,沥青拌和搂的拌和能力与摊铺机的摊铺能力 运输能力必须匹配,否则,造成停机,每停一次机将产生一道横纹,影响平整度。由于停机将会导致停搂,也不利生产率的提高。正确配套应是通过拌和搂的拌和量来计算摊铺机摊铺速度(即摊铺量) ,且摊铺机前至少保持辆料车待卸。令外,运输车
24、在倒料时不得撞击摊铺机,停车在摊铺机前 ,挂空档通过摊铺机推动前进。(八)检测方法对平整度的影响 每天施工结束后要对平整度进行检测,如果路面没有污染,可以直接用连续平整度仪检测,如果有污染,最好在检测车前用一钢轮压路机先压再测,结果可提高。或在平整度仪前绑一拖把,拖把对准检测轮也可提高检测结果。本项目采用绑拖把方式,效果较好。 四、路面结构层施工控制道路的路面结构是一个层状的结构体系,一般由面层、基层、底基层和垫层构成。- 9 -在路面结构层中,底下一层的平整度直接影响着上面一层平整度的好坏,因此保证基层的平整度是保证沥青面层平整度的先决条件。(一)路基1.座落在软地基的路基应按设计规定进行严
25、格的技术处理, 防止路基下沉。2.座落在半填半挖或山坡上的路基应开大梯蹬, 防止路面下滑或不均匀下沉。3.填筑材料不同应采用不同的控制压实密度标准,特别要防止使用过大的孤石、片石材料料填筑路基。4.普通细料(如砂、土、粉煤灰等) ,填筑路基要到每层厚度均匀一致,压实度严格控制在规定范围之内。5.有条件的最好先做路基,经过一个雨季后再做路面会更好一些。6.路面施工前一定要对所做路面进行标高检查,对超出规定范围的应进行修整,直到达到规定要求为止。(二)底基层施工在施工中应加强整平控制, 采用多次放样,放样密度包括横向和纵向的越来越密集,以给平地司机提供更好的整平目标。在整平中,不断调整摊铺厚度,使
26、碾压好的石灰土(二灰土) 能达到预期的标高。(三)基层施工。道路的路面结构是一个层状的结构体系,一般由面层、基层、底基层和垫层构成。在路面结构层中,底下一层的平整度直接影响着上面一层平整度的好坏,因此保证基层的平整度是保证沥青面层平整度的先决条件。 以往“基层不平面层调,下层不平上层找”的老方法,对平整度要求很高的高速公路来说是根本行不通的。如规范允许基层顶面偏差 10mm,当用沥青混合料将 10mm 低洼处填平时,尽管表面是铺平了,但该处多出的10mm 松厚经压实后仍会出现低洼现象,其深度为 10-(101.2)1.7mm(1.2 为沥青混合料平均压实系数)。如误差大于 10mm 则不平整度
27、将更大,由此可见基层顶面的平整度对沥青面层的平整度影响可谓举足轻重。 1.重视基层平整,厂拌混合料摊铺机铺筑 采取集中厂办法拌和,集料要求采用规格料,严格采用分料斗上料:保证成品混合料的水泥剂量、含水量、级配符合设计要求- 10 -且保证一直不变;必须有足够的拌和能力保证连续摊铺。二灰碎石半刚性基层的施工,过去习惯采用平地机作业,它的缺点是高程、厚度难以控制,且反复找平表面容易离析,同时混合料浪费也多。 沪宁和机场高速公路业主按新规范标准,提出了混合料集中厂拌、进口摊铺机铺筑的高要求,之所以强调进口摊铺机主要原因是它能保证所铺混合料均匀、表面平整,高程、纵横坡、厚度等指标能满足设计要求。实践证
28、明进口 ABG 型摊铺机铺筑效果最佳,而国产摊铺机几次试铺均未成功。 对设计厚度超过 30cm 者可分二层铺筑,摊铺宽度控制在 68m 时平整度效果较好。 2.控制混合料的最大粒径及含水量 为提高基层平整度及方便摊铺机铺筑,基层混合料集料最大粒径宜适当减小。因为集料粒径越大,混合料越易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大。因此,适当减小集料最大粒径,有利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。 另外,混合料施工含水量的控制亦十分重要,含水量过小影响结构的板体形成,含水量过大碾压成型困难,且易形成路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂。3.水泥碎石铺装必须采用摊铺机作业。由于水泥稳
29、定碎石压实厚度达 20cm,在摊铺机的选择上要满足以下要求:第一,摊铺机要有足够大的功率以保证摊铺的稳定性。第二,摊铺机的松铺厚度要达到 25cm 以上。第三,具有一定的夯实功能,在摊铺作业时,如果有条件采用 1 台摊铺机井机作业,将能进一步提高摊铺质量。4.压实设备配套,保证在规定的时间内完成压实工作实践表明,提高沥青路面平整度必须从基层抓起,而提高基层施工质量的关键在于采用精良的施工机械,如好的稳定粒料厂拌设备与进口摊铺机。 在施工中应加强整平控制, 采用多次放样,放样密度包括横向和纵向的越来越密集,以给平地司机提供更好的整平目标。在整平中,不断调整摊铺厚度,使碾压好的石灰土(二灰土) 能
30、达到预期的标高。五、路面施工中对平整度的控制措施(一)热拌沥青混合料质量的控制路面材料质量控制的好坏,是影响路面平整度的关键,应根据当地实际,择优选材,严格进场材料控制及场地管理。- 11 -1.沥青的选择应按照公路等级、气候条件、交通组成、路面结构类型及层位、施工方式等,并结合当地使用经验,经技术论证后确定。 2.沥青混合料所用集料必须专业化集中生产、集中供料。粗集料必须严格控制针片状颗粒含量、压碎值和含泥量;细集料必须严格控制砂当量和棱角性。矿料级配组成设计要按照“均匀、嵌挤、密实”的要求进行,不能简单照搬规范规定级配范围的中值,可适当增加中间档次粗集料的用量,调整为骨架密实型结构,提高混
31、合料的抗车辙性能。3.沥青路面使用的各种材料运至现场后,各方要根据进货批量取样进行质量检验,检验合格的材料方可使用。不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。对不合格材料,要限期退货和清理出场。4.材料的堆放应予以重视,不得混放,避免雨淋,堆放场地必须硬化。5.混合料组成设计除满足规范要求外,更要注重原材料指标、体积指标、混合料性能指标的相互匹配与合理性。要针对当地实际情况对混合料技术性能指标做适当的调整、增加,如现场空隙率和路面渗水系数的检测。所以加强拌和现场管理,减少车辆不必要的待机时间,控制好混合料“出场温度、摊铺温度、初压温度、终压温度”四个温度,可大大减少此种缺陷的产生。 1
32、.统一集料的规格和高质量。集料中针、片状料含量及压碎值等质量必须达到设计要求2.拌和料的温度。为了确保摊铺机连续、均匀、不间断地摊铺,每台拌和机产量必须达到一定的数量,否则必须采用多台拌和机联合供料,在联合供料的过程中,每个拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上料源的不一致,使得摊铺后的路面局部在碾压过程中碾压温度发生变化,引起压实效果的变化,影响到整个路面的平整度。解决这一问题的方法是不同拌和机生产的混合料要采取集中摊铺的原则,安排专人负责收料,摊铺机前储存一定数量的混合料后再摊铺,不同拌和机生产的混合料不得互相掺和摊铺。3.混合料的离析。一般沥青拌和机均带有储料仓,混合料通过运料斗进入储料
33、仓,再放入运输车辆,均会产生一定程度的粗细粒料离析,再加上传统习惯在施工过程中每- 12 -车料摊铺结束时摊铺机接料斗的两翼都将翻起,使得摊铺后的沥青面层产生离析,离析后由于粗细粒料的压实系数不同,使得压路机在压实过程中有明显的摇晃,引起压实效果不同而影响到平整度。(二)基准面及施工放样控制常用基准面控制有基准线钢丝法、滑撬法和平均梁法。高等级公路所采用的摊铺机都具有自动找平功能,运用自动找平装置,需要有一个准确的基准面。施工放样控制,包括标高控制与平面控制,标高控制即确定一个准确的基准线,平面控制是放出摊铺轮廓。基准线支架间的距离一般控制在 510M,支架的顶面高程测量应准确,并随时跟踪检查
34、,校核厚度、平整度、标高、横坡,钢丝绳与传感器的距离应控制在 35cm 左右,通常采用控制基准线的方法为雪橇法,该方法节省人力、外界干扰少,可根据现场实际情况自行补偿作业,但标高控制的准确与否是与沥青混合料的松铺系数的有效性相关的。(三)摊铺控制摊铺机操作和供料均对沥青路面的平整度有影响。 如熨平板、轮胎气压、供料机构、摊铺速度、操作员的技术水平,运输车辆的供料能力等都会在不同程度上影响沥青路面的平整度。高等级路面结构层大多由两层至三层沥青混凝土组成。施工技术规范规定,高速公路上面 层的平整度要求达到小于或等于1.2mm.沥青面层摊铺作业时, 中、下面层宜采用 “走钢丝”的方法,控制路面的设计
35、标高,上面层必须采用“浮动基准粱”进行摊铺。由于目前国内摊铺设备在性 能方面还不成熟,一般都采用带全自动找平装置的进口沥青混凝 土摊铺机。中、下面层采用“走钢丝”法施工时,要注意以下几 点;钢丝绳最好选用 23mm 的带油钢丝绳作为导向基准;每 5m 设一支撑桩,否则会因钢丝绳本身重或支撑间距太大,造成 基准线产生一定的微量挠度。此挠度反映到传感器上,将使摊铺 机在纵向长度上铺出波浪式路面。摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线) ,下面介绍二种确立基准面(线)的方法,使用者可结合路面的结构层次和施工位置进行选定。其基本原则是:当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;
36、当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。摊铺底面层基准钢丝绳(走钢丝)法,是在路面两侧安装基准钢丝绳,但注意:支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为 510m;用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高 12mm,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确;一- 13 -般使用 2mm-3mm 的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆上,每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于 2mm,张紧钢丝绳的拉力一般在 800n 左右;基准线应尽量靠近熨平板,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至沙应具备有三根 200-250m 长的钢
37、绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。1.摊铺中面层和表面层浮动基准梁法,浮动基准梁用于保持摊铺机前后高差相同,保证摊铺厚度和提高表面平整度,在构造物上另加挂钢丝绳配合进行控制(因构造物上沥青层的厚度与表面层厚度不同) ,方法是:浮动基准梁的前部由长 2-3m 的 2-4 个轮架组成,每个轮架有 3-44 对小轮,行走在摊铺机前面下承层。浮动基准梁的后部是约0.5mx10m 的滑板(俗称滑靴) ,在摊铺层顶面滑移,为了减少基准误差和自动找平装置的误差,需在进行自动找平装置的安装和调整时注意:横坡传感器听安装误差应小于 0.1;浮动基准梁的滑动基面应与摊铺基面平行上横坡值相同;随时检
38、查液压系统的工作压力,使其处于正常状态;随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计值。2.摊铺机的摊铺进度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。为了保证厚度不变,就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,但人工调节是凭经调节,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致最终压实厚度的差异,影响路面平整度。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端顶定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;停顿时间在气温 10 以上时不要超过 10min。停顿时间超过 30min 或混合料
39、温度低于 100 时,要按照处理冷接缝的方法重新接缝。3.摊铺机操作控制措施,选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机 10-30m 处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的 2/3 为宜。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;派专人负责及时清扫洒落的粒料;摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温
40、度,一般可加热到 85-90.4.面层摊铺的控制- 14 -上面层铺筑时应注意: 应先消除或改善中面层的局部平整缺陷,如施工缝接头错台,碾压中产生的推移,用铣刨机修正,清除表面因交互施工产生的污染等,使中面层表面保持良好状态; 对中面层摊铺实施中出现的问题进行总结。在上面层开工前,对拌运、摊铺碾压各环节的机械配套进行调整,集中检修维护,并配备可靠的内外场通信设备。根据拌和能力确定摊铺速度,一般应控制在 23m/min。 ;每施工日应连续进行摊铺,所有作业机械应换人不停机。在摊铺过程中,因故停机再起动后,虽然表面没有异状,但路面温度有突变,碾压后经平整度仪检查,此处的平整度指标变劣。故在供料受阻
41、,待卸车少于原定数量时(机场路设定 100t 待卸量),应缓慢降低摊铺速度。同时内外场进行联络,判定问题性质,及时采取措施;施工缝避开结构物及中下面层的接缝位置,该位置应保证碾压不受阻挡。具体切缝位置采用 5m 直尺测定标高,下跌部分切去,相对而言比3m 直尺更能保证第二天接缝平顺,横缝的好坏对路面总体平整度有很大影响,要派有经验的技工进行操作。由于筑路设备要全部停在中面层上,故在切缝后将作废的路面当场撬松以防粘结,移去一部分,留一部分在第二天压路机转移后,予以清除,擦去泥浆,干燥后在端面上涂粘层油进行新的作业循环;摊铺中,除个别点因骨料受熨平板刮移,造成小孔洞,需局部补细料外,铺出的路面不需
42、人工修正,不准在未初压的沥青面层上踩踏。由于下面层和中面层的摊铺采用了两 边挂线“ 走钢丝法” 的作业方法,标高和平整度控制较好,因 此上面层摊铺时,施工单位一般都使用“ 浮动基准粱”的作业 方法。此方法的好处是能大大提高表面层的平整度。因为浮 动梁属于“软托” 并且多点支撑而随动。将已铺好压实的沥青 层和新铺未压实的沥青层共同作为基准面,尤其是自动找平 系统能够检测摊铺机刚刚铺过的沥青层的平整度。实践证明 用此法施工平整度高、效果好、速度快,适宜推广。另外在使 用“ 浮动基准线”作业时,中面层局部路段和桥头两端平整度 相差太大时,需用混合料进行找补并碾压,使其达到要求。(四) 碾压的控制1.
43、碾压工艺的控制碾压质量控制沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。 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的温度较高(常在 140 左右) ,因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用 6-8T 的双轮振动压路机以 2KM/H 左右速度- 15 -进行碾压 2-3 遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾 压时的轮迹行驶并振动碾压。初压温度一向根据
44、沥青标号、压路机型号、摊铺机熨平板原初始密 度等因素通过试压确定。笔者实践经验,在摊铺机后立即碾压,初压温度大都在 120140左右, 不会发生推移,发裂等现象。复压,第二阶段复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于 100-1100,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和 16T 以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,通常不少于 8 遍,碾压方式与初压相同。 第三阶段终压是消除缺陷和保证面
45、层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的 70,应尽可能在较高温度下结束终压。在施工现场,组织得好的碾压应是初压、复压和终压的压路机各在相互衔接的小段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。当然,实际碾压过程中压路机会超过复压与初压和终压复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己应该碾压的路段,可用彩旗或其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上,并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。 2.横向接
46、缝的碾压的控制横向接缝的碾压是工序中重要一环。碾压时,应先用双轮压路机进行横向(即垂直于路面中心线)碾压,需要时,摊铺层的外侧应放置供压路机行驶的垫木。碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸入新铺混合料的宽度不超过 20cm。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约 20cm,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止。然后进行正常的纵向碾压。在相邻摊铺层已经成型必须施做冷纵向接缝时,可先用钢轮压路机沿纵横碾压一遍,在新铺层上的碾压宽度为 15-20cm,然后再沿横向接缝进行横向碾压。横向碾压结束后进行正常的纵向碾压。- 16 -3.纵向接缝的碾压的控制纵向接缝的碾压,压路机先在已压实路面上行走,同时碾
47、压新铺混合料 10-15cm,然后碾压新铺混合料,同时跨过已压实路面 10-15cm,将接缝碾压密实。这一关把不好将使路面平整度大打折扣。碾压时要控制碾压的速度和遍数。(1)根据公路沥青路面施工技术规范 (JTJO32-94)表 7.2.4 要求,在气温 15以上施工时,初压温度为 110140,气温在 1015时,初压温度为 120150,终压温度不小于 70,并且摊铺完后,压路机紧跟其后进行碾压,并且做到摊铺机不停,压路机也不停。(2)碾压速度一定要慢,一般 2km/3km h 即可,特别是起步或停止时要慢,否则起步时在驱动轮的作用下,热料会向后推移起台,而停止时又会在惯性的作用下向前推移
48、起台,这就会影响到平整度。(3)碾压时一定要采用阶梯碾压,这样,即使由于压路机换向停机造成微观凸起,也不在一条线上,在行车时不会同时将两侧轮胎抬起, 而造成跳车。(4)一定要用轮胎压路机进行终压。因为路面在摊铺和钢轮碾压时表面较粗糙,容易压出微观裂纹,也有钢轮碾压的轮迹存在。用轮胎压路机碾压数遍,即可消除轮迹和微观裂纹。(5)在碾压冷接缝时先将多余料人工铲除,让压路机从压实路面向松铺层横向碾压 2 遍,再用筛过的细热料在表面进行刮平,继续碾压,并且碾压轮以 20 cm 左右的宽度依次向前推进,直至全轮到新铺层为止。(6)在复压结束后,质量检查员及时用 6m 靠尺检查其刚碾压过路面的平整度,并做
49、好相应记号,在终压前,压路机根据检查员的记号,以采取相应的处理办法。如横向平整度问题较大,则横向强振 23 遍;如纵向平整度有问题,则沿纵向强振 23 遍,以使平整度达到要求。为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡) ;先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机) ,以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。- 17 -(五)机械配合的控制。 1.沥青拌和站的生产能力应与摊铺能力相匹配 实践证明,当沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力相匹配时,摊铺机能连续、均匀、不间断作业,此时路面平整度就好。但在低温季节施工,如供料不及时,摊铺机待料时间过长,虽然 ABG 型摊铺机装有防爬锁,但因混合料温度下降