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【摘 要】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,则表示路面相对平整,或平整度相对好,反之则表示平整度相对差。好的路面则要求路面平整度也要好。本文分析了高速公路沥青路面的施工准备,针对机械化施工对高速公路沥青路面平整度的影响及控制进行详细探究。
【关键词】机械化;高速公路;沥青路面;平整度
引言
随着现代科学技术的不断发展,在现代高速公路工程建设过程中的施工机械化水平也得到了不断提高。在高速公路沥青路面施工中,机械化施工因其施工速度快、工程造价低和施工质量高而被广大施工企业所青睐。但在施工过程中,常由于各种因素使平整度得不到及时、有效控制,导致各类事故发生。为避免此类问题出现,必须认真分析和总结影响因素,并采取相应预防措施,进一步夯实机械化施工质量。
一、高速公路沥青路面的施工准备
对于高速公路沥青路面机械化施工而言,必须在施工之前确保路面基层的平整度满足相关规范和要求,才能从根本上确保沥青面层的平整度得到有效控制。在进行高速公路沥青路面面层施工之前,必须切实做好路面基层的检查与验收工作;同时,应做好相关实地测量,尤其是对其平整度、压实度、高程、强度等指标,以及常见的横坡、剥落、沉降等现象必须加强监测。此外,路面铺筑用设备以及成品料的质量控制应作为重点考察对象。
1、铺筑准备
从沥青混合料拌合到运输、摊铺和碾压等施工环节,所用设备必须科学、合理,并配套施工,保证其技术状况良好,避免由于施工组织不合理、施工机械故障导致沥青路面的铺筑被耽搁的情况[1]出现。
2、成品料准备
在高速公路沥青路面施工中,所选的原材料,例如沥青、粗细集料及填料等的质量必须合格,确保所加工的成品料符合施工规范。否则,因原材料质量不达标、成品料级配以及油石比控制不当,将导致摊铺系数发生变化、碾压过程中发生推移,最终影响摊铺和碾压时对平整度的控制。这不仅会威胁到路面结构的稳定性,一旦投入使用,还会发生开裂、泛油、车辙和壅包等路面病害。因此,对成品料的质量进行控制,实际就是从源头进行平整度的控制[1]。
二、机械化施工对高速公路沥青路面平整度的影响及控制探究
1、摊铺施工
在摊铺过程中,摊铺机械工作性能、结构参数的高低对摊铺的平整度有着直接的影响。
1.1 影响
1)摊铺机械的性能差,即便拌合的沥青混合料质量达标,所铺筑的高速公路路面同样会出现离析和粗细不均的情况,碾压后会出现坑洼不平的现象。
2)摊铺机械的结构参数设置不稳定,在其运行过程中会打滑,使速度不均。
如南九高速施工中,由于当时施工机械条件有限,施工方只能采取4.5m的小型摊铺机进行沥青路面的铺筑,导致路面的接缝较多,平整度得不到有效控制。
又如,在昌金高速公路建设中,施工机械化水平已有改进,在沥青料铺筑过程中采用了2台12m的大型摊铺机进行沥青混合料的摊铺,梯队作业,在路面平整度方面似乎得到了极大的控制,但在验收时发现其平整度远低于高等级路面的平整度控制标准,经考察是由于技术人员对机械的结构参数设置有误,导致验收不合格。从以上2个案例来看,前者主要是因为摊铺机工作性能不够,后者则是由于摊铺工艺流程有误,最终均导致路面平整度得不到有效的控制。
1.2 控制方法
在摊铺之前,结合高速公路建设实际,科学地确定摊铺基准。
在底面层施工时,一般利用钢线作为基准。通常情况下,若采用1台摊铺机进行独立摊铺,且摊铺的宽度大于6.5m时,在路基的两侧应采取钢线作为摊铺的基准,并采取双侧纵坡仪辅助摊铺施工;摊铺的宽度小于等于6.5m时,可在一侧利用钢线作为摊铺的基准,在另一侧采取横坡仪辅助摊铺施工。
若2台摊铺机进行梯队作业时,在路幅的两侧选取钢线作为摊铺施工的基准。在施工放样过程中,必须确保准确无误,不仅要选取精准的测量仪器,而且还要精心地进行测量,将高程的精确度进行全面提升。在检查放样过程中,应备齐各种检查放样工具,且钢桩应进行打锚处理,确保其稳固,尽可能减少钢线的接头和破损,紧线器则必须可靠安全,并对钢线的张紧度进行严格控制,避免主观误差[2]。
在中、上面层进行施工时,主要采取非接触式的平衡梁对其调平。采取这一方式进行调平,不仅能预防人为因素导致路面的平整度受到影响,还能有效消除下层中局部的不平整情况,从而极大地提高铺筑层的平整度。在使用摊铺机时,应注意对其调整。
具体来说,应注意以下几方面的问题:
1)在调整和加热摊铺机的熨平板时,首先应精确安装摊铺机的熨平板,安装结束后,应对其平直度进行严格检查,预留一定拱度,在混合料上托以及熨平板受热的作用下保证平直,从而对横向的平整度进行有效的控制;
2)必须严格控制摊铺速度,速度不稳定会使摊铺层的松铺效果不达标,对路面的压实度与平整度的控制不精确,所以,必须在确保摊铺机的摊铺能力得到有效发挥的前提下,结合沥青混合料的产量对摊铺机的速度进行严格确定;
3)科学地确定摊铺机振捣器振动的幅度和频率,将其对初始密度的影响降到最低,确保碾压后的路面平整度较高,并结合试验所得出的松铺系数,对振捣器的振动频率进行科学的确定,确保其振动相对稳定,摊铺速度一般不得改变,必须改变时,应对振捣器进行相应调整,确保松铺系数得到有效控制。
2、压路施工
2.1 影响
在整个碾压过程中,压路机作为主要的碾压设备,其自身性能以及施工工艺的优良直接影响碾压质量的好坏。在现代高速公路机械化施工趋势日益频繁的今天,一些施工企业虽然意识到机械化施工的重要性,同时也投入了大量的人力、物力和财力,但在实际施工中,常由于缺乏对压路机的保护、科学合理的组合以及碾压过程中难以紧密结合工程实际的需要,导致诸多路段的碾压效果较差。因此,只有切实加强施工机械的保养和维护,掌握压路机的使用技巧,采取有效的组合、碾压方式,才能确保碾压施工质量[3]。 2.2 控制方法
压路机和碾压施工工艺也是影响高速公路沥青路面平整度的重要因素。因此,在科学地确定压路机型号和规格的同时,还应对碾压的速度和次数进行严格的控制:初压时,选用1台轻型压路机,稳压1~2遍;复压时,应加密碾压,选用2台胶轮压路机,2台重型压路机,综合碾压4~6遍;在终压时,主要是整平碾压,1台关闭振动的重型压路机,碾压1~2遍;且碾压速度、起步、停步、起振、停振要“缓”,工作速度要“均”。
碾压段长度根据工地气候情况决定,在碾压温度范围以内,越长越好,最好在100m以上,终压(整平碾压)段长度较复压(加密碾压)段长些好,这样可错开各碾压段的接茬,有利于路面平整度。碾压时,压路机应由路边压向路中,或由低的一侧向升坡方向碾压。
三轮式压路机每次重叠为后轮胎宽度的1/2。双轮压路机每次重叠为30cm。在平直路段碾压时应将驱动轮靠近摊铺机,从动轮在后;在陡坡路段碾压时,压路机的从动轮始终朝着摊铺机方向,即从动轮在前,驱动轮在后。并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。
3、沥青混合料压实质量的控制
压实是沥青路面施工的最后关键工序。压实不足,导致空隙率增大,从而加速沥青混合料的老化;过压将会使矿料破碎而压实度反而降低或空隙率过小,易出现泛油和失稳,影响路面的强度与稳定性,造成平整度的下降,加快路面的破坏。
碾压应在沥青混合料不产生推移、发裂的情况下,尽量在较高温度下进行,并在规定温度范围内完成。初压时用双钢轮压路机,碾压2遍,速度为1.5~2.0km/h,初压温度为110~130℃,初压后检查平整度,路拱,必要时予以修整;复压用轮胎压路机,碾压4~6遍至稳定和无明显轮迹,速度为3.5~4.5km/h,复压温度为90~110℃;终压用双钢轮压路机,碾压2~4遍,直至消除轮迹,终压温度为70~90℃。
碾压中,钢轮压路机应装雾状喷水装置以防沥青混合料粘轮,轮胎压路机应由专人负责用1:3的油水混合液喷洒轮胎表面,以免粘附沥青混合料,影响路面平整度。但应防止用水量过大,以免混合料表面冷却。
碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等掉落在新铺路面上。
结束语
综上所述,作为新时期背景下的高速公路施工企业,必须紧密结合高速公路工程机械化施工现状,认真分析并总结机械化给高速公路沥青路面施工带来的各方面影响,对不良影响应采取针对性的控制办法,最大化地夯实机械化施工成效,促进路面的平整度得到有效的控制。综上所述,机械化施工对高速公路沥青路面平整度的影响较大,在施工过程中应高度重视机械设备的合理操作,科学、合理地完成其工艺流程,保证每个细节的施工质量,确保有效提高公路工程质量。
参考文献:
[1]孙赫.沈海高速沥青路面施工质量的控制技术研究[D].沈阳建筑大学,2012.
[2]程庆彬.高速公路沥青路面平整度的控制[J].价值工程,2012(20):104-106.
[3]于承云.高速公路沥青路面平整度检测及控制技术探讨[J].中国高新技术企业,2008(10):216.
【关键词】机械化;高速公路;沥青路面;平整度
引言
随着现代科学技术的不断发展,在现代高速公路工程建设过程中的施工机械化水平也得到了不断提高。在高速公路沥青路面施工中,机械化施工因其施工速度快、工程造价低和施工质量高而被广大施工企业所青睐。但在施工过程中,常由于各种因素使平整度得不到及时、有效控制,导致各类事故发生。为避免此类问题出现,必须认真分析和总结影响因素,并采取相应预防措施,进一步夯实机械化施工质量。
一、高速公路沥青路面的施工准备
对于高速公路沥青路面机械化施工而言,必须在施工之前确保路面基层的平整度满足相关规范和要求,才能从根本上确保沥青面层的平整度得到有效控制。在进行高速公路沥青路面面层施工之前,必须切实做好路面基层的检查与验收工作;同时,应做好相关实地测量,尤其是对其平整度、压实度、高程、强度等指标,以及常见的横坡、剥落、沉降等现象必须加强监测。此外,路面铺筑用设备以及成品料的质量控制应作为重点考察对象。
1、铺筑准备
从沥青混合料拌合到运输、摊铺和碾压等施工环节,所用设备必须科学、合理,并配套施工,保证其技术状况良好,避免由于施工组织不合理、施工机械故障导致沥青路面的铺筑被耽搁的情况[1]出现。
2、成品料准备
在高速公路沥青路面施工中,所选的原材料,例如沥青、粗细集料及填料等的质量必须合格,确保所加工的成品料符合施工规范。否则,因原材料质量不达标、成品料级配以及油石比控制不当,将导致摊铺系数发生变化、碾压过程中发生推移,最终影响摊铺和碾压时对平整度的控制。这不仅会威胁到路面结构的稳定性,一旦投入使用,还会发生开裂、泛油、车辙和壅包等路面病害。因此,对成品料的质量进行控制,实际就是从源头进行平整度的控制[1]。
二、机械化施工对高速公路沥青路面平整度的影响及控制探究
1、摊铺施工
在摊铺过程中,摊铺机械工作性能、结构参数的高低对摊铺的平整度有着直接的影响。
1.1 影响
1)摊铺机械的性能差,即便拌合的沥青混合料质量达标,所铺筑的高速公路路面同样会出现离析和粗细不均的情况,碾压后会出现坑洼不平的现象。
2)摊铺机械的结构参数设置不稳定,在其运行过程中会打滑,使速度不均。
如南九高速施工中,由于当时施工机械条件有限,施工方只能采取4.5m的小型摊铺机进行沥青路面的铺筑,导致路面的接缝较多,平整度得不到有效控制。
又如,在昌金高速公路建设中,施工机械化水平已有改进,在沥青料铺筑过程中采用了2台12m的大型摊铺机进行沥青混合料的摊铺,梯队作业,在路面平整度方面似乎得到了极大的控制,但在验收时发现其平整度远低于高等级路面的平整度控制标准,经考察是由于技术人员对机械的结构参数设置有误,导致验收不合格。从以上2个案例来看,前者主要是因为摊铺机工作性能不够,后者则是由于摊铺工艺流程有误,最终均导致路面平整度得不到有效的控制。
1.2 控制方法
在摊铺之前,结合高速公路建设实际,科学地确定摊铺基准。
在底面层施工时,一般利用钢线作为基准。通常情况下,若采用1台摊铺机进行独立摊铺,且摊铺的宽度大于6.5m时,在路基的两侧应采取钢线作为摊铺的基准,并采取双侧纵坡仪辅助摊铺施工;摊铺的宽度小于等于6.5m时,可在一侧利用钢线作为摊铺的基准,在另一侧采取横坡仪辅助摊铺施工。
若2台摊铺机进行梯队作业时,在路幅的两侧选取钢线作为摊铺施工的基准。在施工放样过程中,必须确保准确无误,不仅要选取精准的测量仪器,而且还要精心地进行测量,将高程的精确度进行全面提升。在检查放样过程中,应备齐各种检查放样工具,且钢桩应进行打锚处理,确保其稳固,尽可能减少钢线的接头和破损,紧线器则必须可靠安全,并对钢线的张紧度进行严格控制,避免主观误差[2]。
在中、上面层进行施工时,主要采取非接触式的平衡梁对其调平。采取这一方式进行调平,不仅能预防人为因素导致路面的平整度受到影响,还能有效消除下层中局部的不平整情况,从而极大地提高铺筑层的平整度。在使用摊铺机时,应注意对其调整。
具体来说,应注意以下几方面的问题:
1)在调整和加热摊铺机的熨平板时,首先应精确安装摊铺机的熨平板,安装结束后,应对其平直度进行严格检查,预留一定拱度,在混合料上托以及熨平板受热的作用下保证平直,从而对横向的平整度进行有效的控制;
2)必须严格控制摊铺速度,速度不稳定会使摊铺层的松铺效果不达标,对路面的压实度与平整度的控制不精确,所以,必须在确保摊铺机的摊铺能力得到有效发挥的前提下,结合沥青混合料的产量对摊铺机的速度进行严格确定;
3)科学地确定摊铺机振捣器振动的幅度和频率,将其对初始密度的影响降到最低,确保碾压后的路面平整度较高,并结合试验所得出的松铺系数,对振捣器的振动频率进行科学的确定,确保其振动相对稳定,摊铺速度一般不得改变,必须改变时,应对振捣器进行相应调整,确保松铺系数得到有效控制。
2、压路施工
2.1 影响
在整个碾压过程中,压路机作为主要的碾压设备,其自身性能以及施工工艺的优良直接影响碾压质量的好坏。在现代高速公路机械化施工趋势日益频繁的今天,一些施工企业虽然意识到机械化施工的重要性,同时也投入了大量的人力、物力和财力,但在实际施工中,常由于缺乏对压路机的保护、科学合理的组合以及碾压过程中难以紧密结合工程实际的需要,导致诸多路段的碾压效果较差。因此,只有切实加强施工机械的保养和维护,掌握压路机的使用技巧,采取有效的组合、碾压方式,才能确保碾压施工质量[3]。 2.2 控制方法
压路机和碾压施工工艺也是影响高速公路沥青路面平整度的重要因素。因此,在科学地确定压路机型号和规格的同时,还应对碾压的速度和次数进行严格的控制:初压时,选用1台轻型压路机,稳压1~2遍;复压时,应加密碾压,选用2台胶轮压路机,2台重型压路机,综合碾压4~6遍;在终压时,主要是整平碾压,1台关闭振动的重型压路机,碾压1~2遍;且碾压速度、起步、停步、起振、停振要“缓”,工作速度要“均”。
碾压段长度根据工地气候情况决定,在碾压温度范围以内,越长越好,最好在100m以上,终压(整平碾压)段长度较复压(加密碾压)段长些好,这样可错开各碾压段的接茬,有利于路面平整度。碾压时,压路机应由路边压向路中,或由低的一侧向升坡方向碾压。
三轮式压路机每次重叠为后轮胎宽度的1/2。双轮压路机每次重叠为30cm。在平直路段碾压时应将驱动轮靠近摊铺机,从动轮在后;在陡坡路段碾压时,压路机的从动轮始终朝着摊铺机方向,即从动轮在前,驱动轮在后。并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。
3、沥青混合料压实质量的控制
压实是沥青路面施工的最后关键工序。压实不足,导致空隙率增大,从而加速沥青混合料的老化;过压将会使矿料破碎而压实度反而降低或空隙率过小,易出现泛油和失稳,影响路面的强度与稳定性,造成平整度的下降,加快路面的破坏。
碾压应在沥青混合料不产生推移、发裂的情况下,尽量在较高温度下进行,并在规定温度范围内完成。初压时用双钢轮压路机,碾压2遍,速度为1.5~2.0km/h,初压温度为110~130℃,初压后检查平整度,路拱,必要时予以修整;复压用轮胎压路机,碾压4~6遍至稳定和无明显轮迹,速度为3.5~4.5km/h,复压温度为90~110℃;终压用双钢轮压路机,碾压2~4遍,直至消除轮迹,终压温度为70~90℃。
碾压中,钢轮压路机应装雾状喷水装置以防沥青混合料粘轮,轮胎压路机应由专人负责用1:3的油水混合液喷洒轮胎表面,以免粘附沥青混合料,影响路面平整度。但应防止用水量过大,以免混合料表面冷却。
碾压后的路面在冷却前,任何机械不得在路面上停放,并防止矿料、杂物、油料等掉落在新铺路面上。
结束语
综上所述,作为新时期背景下的高速公路施工企业,必须紧密结合高速公路工程机械化施工现状,认真分析并总结机械化给高速公路沥青路面施工带来的各方面影响,对不良影响应采取针对性的控制办法,最大化地夯实机械化施工成效,促进路面的平整度得到有效的控制。综上所述,机械化施工对高速公路沥青路面平整度的影响较大,在施工过程中应高度重视机械设备的合理操作,科学、合理地完成其工艺流程,保证每个细节的施工质量,确保有效提高公路工程质量。
参考文献:
[1]孙赫.沈海高速沥青路面施工质量的控制技术研究[D].沈阳建筑大学,2012.
[2]程庆彬.高速公路沥青路面平整度的控制[J].价值工程,2012(20):104-106.
[3]于承云.高速公路沥青路面平整度检测及控制技术探讨[J].中国高新技术企业,2008(10):216.