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摘要:全國高速公路建设快速猛进,但沥青路面工程不同程度的出现了坑凹、接缝错台、波浪、碾压车辙、桥涵与路面过度不顺、跳车等现象,影响了行车舒适度及行车安全隐患。现就本人长期以来在路面工程施工中的经验,谈谈影响沥青路面平整度的因素及控制的有效措施。
关键字:沥青路面;平整度;影响因素;技术措施
Abstract: the national highway construction rapid development, but the asphalt pavement engineering of different level in the pit, joint wrong table, wave, rolling rutting, bridge and road excessive not jump out of the vehicle, wait for a phenomenon, affects the driving comfort and safety hidden trouble. Now is I for a long time in the road engineering construction of experience, talk about influence factors of asphalt pavement smoothness and control is effective measures.
Key words: asphalt pavement; Roughness; Influencing factors; Technical measures
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1 沥青路面不平整的原因
沥青路面施工中影响路面平整度的因素很多,施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两端的过渡段及桥梁伸缩缝的处理情况、路面底基层及基层施工、施工机械的选用、路面材料的质量及施工人员的技术水平都有关系。
1.1 路基影响路面平整
路基不均匀沉降会造成已铺筑路面出现坑凹,其主要原因有:路基填料控制不好;半挖半填路基的接合部处理不当;软基处理及排水不完善造成沉降。其次,如果基层做的不平,无论怎样使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同而产生不平整。
1.2 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝跳车影响路面平整度
桥梁、涵洞两端的路基病害,是最常见的公路病害之一,在许多公路上都不同程度的存在这些问题,主要原因有:桥梁、涵洞台背填土压实不到位,通车后引起路基的压缩沉降;台背填料与台身刚度差别较大,压缩比不同,造成沉降不均匀;在桥梁、涵洞与路基结合处,雨水常会沿细小裂缝渗入路基,导致路基沉陷。桥梁伸缩缝设计、选材、安装时受到台背、梁体限制,处理不当,产生跳车。
1.3 面层摊铺材料质量影响平整度
沥青路面的施工质量,也受到材料质量和沥青混合料配合比设计及沥青混合料拌和情况的影响。如沥青混合料的配合比不合理,路面就会产生壅包和泛油;沥青混合料的拌合不均匀就会出现花白料,使路面难以摊铺成型。
1.4 路面施工机械影响路面平整度
摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作技术对平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺的速度快慢不匀、猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度不平稳都会造成面层的不平整。
1.5 施工技术对平整度的影响
路面施工的碾压、摊铺、接缝等技术直接影响着平整度。就碾压而言,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。如路面接缝处理不好,常容易产生的缺陷是接缝处下沉或凸起。
2 提高路面平整度的措施
2.1 提升路基平整度
2.1.1路基填料
路基填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不作为路基填土。路基填料重点要做好最佳含水量的控制。
2.1.2填土路基压实
路基施工时,应严格按照现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,并选择有经验的机械操作手。
2.1.3特殊地基处理
软土地基对路面具有极大的破坏性,要做好软土地基处理。
(1)对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理。
(2)对于排水地基,根据实地情况,可采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理。
(3)对于软土地基或湿陷性黄土地区等复杂的地基,可采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法。
(4)对于软土路堤的处理,要采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。
2.2 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
桥头、涵洞两端连接不顺易引起跳车,是公路施工的关键部位,我认为应从以下几点着手。
(1) 进行地基加固处理。为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊路基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理。软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固;其次根据填方路堤的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,要充分分析其成份,做好设计,进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计,采用强夯等办法进行加固。
(2)在桥头设计过渡段。即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以将柔性结构路段的较大沉降通过过渡段,逐步过渡至桥涵结构物上,不至于产生跳车。
(3)认真选择台背填料。挖方地段的台背回填,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩擦角大的填料进行填筑,施工时应注意填料土压的平衡,不发生偏移,以免造成工程事故。
(4)在构造物背后设置必要的地下排水设施。可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方;对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管,排泄填方与加固地基之间的下渗水。
2.3 沥青路面机械摊铺控制
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,仅是料斗内的混合料冷硬,则应先将料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;要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度,一般可加热到85~90℃
2.4 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。在施工现场,组织碾压应是初压、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与复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己的碾压路段,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标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
為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;后退时沿前进时碾压的轮迹行驶;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;压路机折回去时不能在同一断面上,而应呈阶梯形;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。
2.5 接缝处理
2.5.1 纵向接缝处理
两条摊铺带相接处,必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。搭接的宽度应前后一致。搭接施工有冷接茬和热接茬两种。
(1)冷接茬在施工是指新摊铺层与经过压实后的已铺层进行搭接。半幅施工不能采用热接缝时宜加设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将切缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层5~10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲除,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同。
(2)热接茬是施工时用两台以上的摊铺机进行梯队作业时采用的方式。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后一起跨缝碾压。
2.5.2 横向接缝处理
相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下层的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可以在已压实部分上面铺设热混合料使之预热软化,加强新旧混合料的粘结,但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。
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。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予剔除,并补上细料。斜接缝应充分压实并搭接平整。
平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺。
对于横向接缝,在接缝处继续摊铺混合料前,要用3m直尺检查已铺路面端部平整度,不符合要求时应予以清除。在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度,当有不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。
2.6 严格控制基层平整度
面层铺筑前要用3m直尺对基层进行平整度检测,平整度较差且大于8mm的路段应进行整平。面层摊铺前要认真清扫基层表面,确保基层表面整洁,没有松散浮料和杂质。如有泥土要用压力水冲洗干净。如基层表面局部透层沥青或下封层脱落,则应将脱落处基层表面清洗干净后补洒透层沥青或补做下封层。要认真抄平放线,确保基层标高和基准线标高准确无误。基层标高超过允许范围时,高处必须铲平,低处可用下面层补平。面层铺筑前受到其他工序污染,如表面滴落水泥成硬渣时,应及时清除,确保面层平整度。
3结束语
路面平整度是个综合性的系统工程,要达到行车舒适安全的要求,必须从路基施工准备阶段就引起重视,做好当地环境、地质、材料的调查,做好施工组织设计、严格按照施组控制施工过程,做好机械设备的选择和操作人员的培训,做好试验段参数的选配,抓好每个施工环节,才能从根本上解决路面平整度的问题。
参考文献
[1] JTG F40—2004,公路沥青路面施工技术规范(S);
[2] 赵利山.沥青路面施工过程的质量控制[J].青海交通科技;2003年04期.
[3] 何必银.沥青路面施工平整度控制[J].水运工程;2006年07期.
[4] 李养廉,杨剑.沥青混凝土路面施工工艺及控制[J].民营科技;2010年08期.
关键字:沥青路面;平整度;影响因素;技术措施
Abstract: the national highway construction rapid development, but the asphalt pavement engineering of different level in the pit, joint wrong table, wave, rolling rutting, bridge and road excessive not jump out of the vehicle, wait for a phenomenon, affects the driving comfort and safety hidden trouble. Now is I for a long time in the road engineering construction of experience, talk about influence factors of asphalt pavement smoothness and control is effective measures.
Key words: asphalt pavement; Roughness; Influencing factors; Technical measures
中图分类号:U416.217文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1 沥青路面不平整的原因
沥青路面施工中影响路面平整度的因素很多,施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两端的过渡段及桥梁伸缩缝的处理情况、路面底基层及基层施工、施工机械的选用、路面材料的质量及施工人员的技术水平都有关系。
1.1 路基影响路面平整
路基不均匀沉降会造成已铺筑路面出现坑凹,其主要原因有:路基填料控制不好;半挖半填路基的接合部处理不当;软基处理及排水不完善造成沉降。其次,如果基层做的不平,无论怎样使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同而产生不平整。
1.2 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝跳车影响路面平整度
桥梁、涵洞两端的路基病害,是最常见的公路病害之一,在许多公路上都不同程度的存在这些问题,主要原因有:桥梁、涵洞台背填土压实不到位,通车后引起路基的压缩沉降;台背填料与台身刚度差别较大,压缩比不同,造成沉降不均匀;在桥梁、涵洞与路基结合处,雨水常会沿细小裂缝渗入路基,导致路基沉陷。桥梁伸缩缝设计、选材、安装时受到台背、梁体限制,处理不当,产生跳车。
1.3 面层摊铺材料质量影响平整度
沥青路面的施工质量,也受到材料质量和沥青混合料配合比设计及沥青混合料拌和情况的影响。如沥青混合料的配合比不合理,路面就会产生壅包和泛油;沥青混合料的拌合不均匀就会出现花白料,使路面难以摊铺成型。
1.4 路面施工机械影响路面平整度
摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作技术对平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺的速度快慢不匀、猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度不平稳都会造成面层的不平整。
1.5 施工技术对平整度的影响
路面施工的碾压、摊铺、接缝等技术直接影响着平整度。就碾压而言,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。如路面接缝处理不好,常容易产生的缺陷是接缝处下沉或凸起。
2 提高路面平整度的措施
2.1 提升路基平整度
2.1.1路基填料
路基填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不作为路基填土。路基填料重点要做好最佳含水量的控制。
2.1.2填土路基压实
路基施工时,应严格按照现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,并选择有经验的机械操作手。
2.1.3特殊地基处理
软土地基对路面具有极大的破坏性,要做好软土地基处理。
(1)对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理。
(2)对于排水地基,根据实地情况,可采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理。
(3)对于软土地基或湿陷性黄土地区等复杂的地基,可采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法。
(4)对于软土路堤的处理,要采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。
2.2 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
桥头、涵洞两端连接不顺易引起跳车,是公路施工的关键部位,我认为应从以下几点着手。
(1) 进行地基加固处理。为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊路基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理。软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固;其次根据填方路堤的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,要充分分析其成份,做好设计,进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计,采用强夯等办法进行加固。
(2)在桥头设计过渡段。即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以将柔性结构路段的较大沉降通过过渡段,逐步过渡至桥涵结构物上,不至于产生跳车。
(3)认真选择台背填料。挖方地段的台背回填,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩擦角大的填料进行填筑,施工时应注意填料土压的平衡,不发生偏移,以免造成工程事故。
(4)在构造物背后设置必要的地下排水设施。可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方;对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管,排泄填方与加固地基之间的下渗水。
2.3 沥青路面机械摊铺控制
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,仅是料斗内的混合料冷硬,则应先将料斗内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;要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度,一般可加热到85~90℃
2.4 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。在施工现场,组织碾压应是初压、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与复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己的碾压路段,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标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。
為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;后退时沿前进时碾压的轮迹行驶;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;压路机折回去时不能在同一断面上,而应呈阶梯形;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。
2.5 接缝处理
2.5.1 纵向接缝处理
两条摊铺带相接处,必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。搭接的宽度应前后一致。搭接施工有冷接茬和热接茬两种。
(1)冷接茬在施工是指新摊铺层与经过压实后的已铺层进行搭接。半幅施工不能采用热接缝时宜加设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将切缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层沥青。摊铺时应重叠在已铺层5~10cm,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲除,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带的松铺厚度相同。
(2)热接茬是施工时用两台以上的摊铺机进行梯队作业时采用的方式。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后一起跨缝碾压。
2.5.2 横向接缝处理
相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下层的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级公路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可以在已压实部分上面铺设热混合料使之预热软化,加强新旧混合料的粘结,但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。
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。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予剔除,并补上细料。斜接缝应充分压实并搭接平整。
平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺。
对于横向接缝,在接缝处继续摊铺混合料前,要用3m直尺检查已铺路面端部平整度,不符合要求时应予以清除。在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度,当有不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。
2.6 严格控制基层平整度
面层铺筑前要用3m直尺对基层进行平整度检测,平整度较差且大于8mm的路段应进行整平。面层摊铺前要认真清扫基层表面,确保基层表面整洁,没有松散浮料和杂质。如有泥土要用压力水冲洗干净。如基层表面局部透层沥青或下封层脱落,则应将脱落处基层表面清洗干净后补洒透层沥青或补做下封层。要认真抄平放线,确保基层标高和基准线标高准确无误。基层标高超过允许范围时,高处必须铲平,低处可用下面层补平。面层铺筑前受到其他工序污染,如表面滴落水泥成硬渣时,应及时清除,确保面层平整度。
3结束语
路面平整度是个综合性的系统工程,要达到行车舒适安全的要求,必须从路基施工准备阶段就引起重视,做好当地环境、地质、材料的调查,做好施工组织设计、严格按照施组控制施工过程,做好机械设备的选择和操作人员的培训,做好试验段参数的选配,抓好每个施工环节,才能从根本上解决路面平整度的问题。
参考文献
[1] JTG F40—2004,公路沥青路面施工技术规范(S);
[2] 赵利山.沥青路面施工过程的质量控制[J].青海交通科技;2003年04期.
[3] 何必银.沥青路面施工平整度控制[J].水运工程;2006年07期.
[4] 李养廉,杨剑.沥青混凝土路面施工工艺及控制[J].民营科技;2010年08期.