高速公路瀝青混凝土路面罩面工程平整度成因及對策

1、高速公路瀝青混凝土路面罩面工程平整度成因及對策張永祥摘要：高速公路罩面工程路面平整度的控制與新建工程有較大的不同，其平整度指標(biāo)更難易控制，筆者通過近幾年的高速公路罩面工程施工實踐，分析影響高速公路罩面工程平整度的六個方面的因素，并提出了相應(yīng)的對策，為公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)人員提供參考。關(guān)鍵詞：高速公路 瀝青路面 罩面工程 平整度 成因 對策平整度是評價高速公路施工質(zhì)量的一個重要參數(shù)，平整度的好壞，直接是影響到汽車行駛速度、油料消耗、車輛磨損、行車舒適性和安全性，也是人們對高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量最直接的外觀評價。本文結(jié)合近幾年罩面工程施工實踐，針對影響高速公路瀝青路面罩面工程平整度的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的對

2、策，采取有效措施，進(jìn)而使高速公路養(yǎng)護(hù)工程的平整度達(dá)到理想的效果。一、 原路面平整度對罩面平整度的影響成渝高速公路重慶段建成通車近十年了，路面由于路基在自身重力及行車荷載作用下而發(fā)生的路基沉降，其主要由路堤固結(jié)沉降和地基沉降兩部分組成。由于地基的地質(zhì)情況變化較大，回填土質(zhì)與粒徑本身的不均勻性及施工質(zhì)量的差異，不可避免地會造成路基工后發(fā)生不均勻沉降，外加上原路面瀝青混凝土面層，因行車輪胎碾壓輪跡的差異和瀝青混凝土本身質(zhì)量的不均勻性，形成路面車轍和油面推移小沉陷，從而造成路面變形起伏平整度差。微小的不平在面層的施工中可以彌補，但平面度較差，必然會使罩面層的平整度受到影響。因為原路面沉降不均勻，路面橫

3、坡和縱坡誤差較大，凹凸過多過大，會導(dǎo)至攤鋪機(jī)兩條履帶在分別不規(guī)則的高低面上行駛，使攤鋪機(jī)行走不平衡而影響攤鋪平整度。此外，由于原路面度不平，即使罩面面層攤鋪的很平整，也會因松鋪厚度不平等，經(jīng)碾壓后出現(xiàn)表面不平整，由下式可知：h(1-1/a)式中：罩面層不平度 h原面層不平度 a松鋪系數(shù)（一般情況為1.20）。當(dāng)松鋪系數(shù)a=1.20，原面層不平度為1cm時，罩面層的不平整將達(dá)到1.7mm。如原面層不平度為3cm，則面層平面度將5.1mm, 由此可見,原路面的平整度對瀝青混凝土罩面層的平整度影響可謂舉足輕重。高速公路路面必須抓好各層的施工平整度，越往上要求的標(biāo)準(zhǔn)越高，最終才有可能達(dá)到理想的平整度。

4、以往“基層不平面層調(diào)，下層不平上層找”的老方式，對平整度要求很高的高速公路來說是根本行不通的。罩面工程原路面的平整度指標(biāo)的好壞，直接影響到罩面工程的平整度，所以，在瀝青路面罩面之前，必須對原路面的高程和平整度指標(biāo)進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查，根據(jù)平整度驗收標(biāo)準(zhǔn)確定原路面的表面平整度、高程和縱橫坡誤差值。如罩面工程三米直尺驗收標(biāo)準(zhǔn)為7mm，則原路面高于標(biāo)準(zhǔn)10mm應(yīng)用銑刨機(jī)銑刨鏟平，對于低于標(biāo)準(zhǔn)25mm應(yīng)用銑刨機(jī)銑刨搭接后，采用瀝青混合料攤鋪找平，為罩面工程瀝青混合料攤鋪提供較好的基準(zhǔn)平面，盡可能減少因松鋪厚度的不同，而影響路面平整度指標(biāo)。二、 攤鋪基準(zhǔn)對瀝青混凝土的影,響目前，高速公路使用的攤鋪機(jī)均有自

5、動找平裝置，施工中底面層采用“走鋼絲”，中、上面層采用“走雪橇”的基準(zhǔn)控制法，如果基準(zhǔn)控制法不好，則攤鋪機(jī)出來的瀝青路面平整度差。影響攤鋪基準(zhǔn)正確性有如下幾個方面：一是放樣用的水準(zhǔn)點可能產(chǎn)生不均勻沉降或擾動，由此引起的高程誤差會對瀝青路面的平整度產(chǎn)生較大影響；二是施工放樣的精度，一般施工放樣均勻為等外測量（閉合誤差均控制在正負(fù)根號下的L），所使用的儀器精度不高，加之測量精度不夠，使得鋼絲的基準(zhǔn)點產(chǎn)生誤差；三是鋼絲架設(shè)過程中產(chǎn)生的誤差，放樣后在架設(shè)鋼絲過程中，由于鋼絲的張力不夠或張力不均勻，引起鋼絲張拉不緊或張拉松緊不一樣，以及樁距過大、施工放樣放線過粗或不準(zhǔn)，這些將引起鋼絲產(chǎn)生豎向擾度或標(biāo)高誤

6、差，使得攤鋪出的路面在縱向方向出現(xiàn)波浪，影響瀝青路面的平整度；四是在施工過程中由于輔助人員及行人不注意碰落鋼絲或攤鋪機(jī)行走過程中，傳感器脫離鋼絲等都會影響瀝青混凝土路面的平整度。攤鋪基準(zhǔn)的誤差可以采用如下措施：首先是對水準(zhǔn)點進(jìn)行認(rèn)真的復(fù)核，并讓水準(zhǔn)點測量水平高的人員進(jìn)行測量；再者是樁距不要大于10m，宜采用8m較為理想，鋼絲宜采用彈力鋼絲，張拉器最好用計力張拉器，這樣可以避免張拉力不足和不勻等現(xiàn)象，另外，在攤鋪過程中派專人看管鋼絲以及攤鋪機(jī)的傳感器，以免造成攤鋪機(jī)的傳感器脫離鋼絲。三、 熱拌瀝青混合料對瀝青混凝土平整度的影響 熱拌瀝青混合料的質(zhì)量，也是影響瀝青混凝土路面平整度的一個因素。而熱拌

7、瀝青混合料的質(zhì)量受以下幾個因素的影響：一是由多家生產(chǎn)石料場家供貨，生產(chǎn)條件差，生產(chǎn)設(shè)備不統(tǒng)一，造成石料規(guī)格參差不齊，盡管在級配過程中都進(jìn)行了大量的選料工作，并且控制了最大料徑、1/21/3、4.75mm、2.36mm、0.075mm五檔規(guī)格料的通過量，但中間粒徑的通過量出入較大，引起集料級配變化較大，從而使瀝青混合料的壓實系數(shù)產(chǎn)生很大的波動，影響瀝青混凝土路面的平整度；二是熱拌瀝青混合料和溫度的影響，為了保證攤鋪機(jī)連續(xù)、勻速、不間斷地攤鋪，每臺拌和樓的產(chǎn)量一定要和攤鋪機(jī)相匹配，否則就得采用多臺拌和樓聯(lián)合供料，但在聯(lián)合供料過程中，每臺拌和樓的拌和溫度不可能完全一致，再加上粒料規(guī)格的不一致，使得攤

8、鋪后局部的溫度差異、碾壓的溫度和效果變化較大，影響到瀝青混凝土路面平整度；三是熱拌瀝青混合料離析的影響，一般瀝青拌和樓均帶有儲料倉，混合料通過運料斗進(jìn)入儲料倉再放入運輸車輛，均會產(chǎn)生一定程度的粗細(xì)料離析，再加上傳統(tǒng)習(xí)慣施工過程中每車料攤鋪結(jié)束時，攤鋪機(jī)接料斗兩翼都將翻起，使得最后下來都是大料，攤鋪后由于粗細(xì)料的相對集中，壓路機(jī)在碾壓過程中有明顯的搖晃，導(dǎo)致壓實系數(shù)不同，引起壓實效果差，影向了平整度。對于熱拌瀝青混合料的質(zhì)量對瀝青混凝土路面的平整度的影響可以采取如下措施；首先，工程前對高速公路附近的石料廠做認(rèn)真仔細(xì)的調(diào)查，進(jìn)行充分的論證分析，確定幾個(2-3)大的料場作為瀝青面的石料廠，進(jìn)行石料

9、儲備，并且對不同的料廠分別做級配 試驗。對不同的料場分別使用在不同的路段上，盡可能避免各個料場的石料混用，如果本地的石料廠多而且產(chǎn)量小，可以在預(yù)算內(nèi)考慮建一個大的石料自采加工場來確保石料的質(zhì)量,以此可以減少或避免因石料的規(guī)格不統(tǒng)一而造成的瀝青路面平整度差的影響，確保了瀝青路面石料的規(guī)格。其次，盡可能選擇質(zhì)量好，溫度、級配和瀝青含油量波動值小的拌和設(shè)備，拌和樓必須與攤鋪機(jī)的攤鋪能力想匹配，不能搞聯(lián)合供料的方式，確保攤鋪機(jī)能連續(xù)、均勻、不間斷作業(yè)。另外，對于熱瀝青混合料的離析可以采用大型運輸車(15t以上)運輸，并且確保攤鋪機(jī)的集料斗內(nèi)有一定的存料，運輸車在向攤鋪機(jī)卸料時，要連續(xù)不間斷地進(jìn)行，切記

10、不要一次性卸完。四、 攤鋪過程中對瀝青混凝土路面平整度的影響攤鋪機(jī)的自動找平裝置使用不當(dāng)對路面平整度的影響：路面標(biāo)高的控制是靠儀表來實現(xiàn)的，通過自動找平裝置，將達(dá)到設(shè)計高程。如找平裝置不能正確使用，就不能把平整的基準(zhǔn)線反應(yīng)到儀表上，從而影響路面的高程和平整度，因此要對自動找平裝置，傳感器進(jìn)行認(rèn)真地校核試驗，使之得到正常的工作情況下，才開始正式攤鋪。攤鋪機(jī)熨平板加熱及調(diào)整對平整度的影響：在攤鋪前，要對熨平板進(jìn)行加熱和調(diào)整，如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻，攤鋪時會造成由于熨平板溫度較低而混合料溫度較高而相互粘結(jié)，使得攤鋪出的路面出現(xiàn)拉毛、小坑洞、拉槽等現(xiàn)象，因此攤鋪前熨平板溫度必須加熱到801

11、20攝氏度方可攤鋪。另外，對熨平板的平直度一定要認(rèn)真檢查調(diào)整，不能出現(xiàn)正拱和反拱現(xiàn)象，以確保路面的橫向平整度。攤鋪機(jī)振搗器、夯錘對路面平整度的影響：振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和攤鋪的厚度等有很大的關(guān)系，如果攤鋪較薄的上面層，振搗器，夯錘頻率過大會造成熨平板共振,使攤鋪機(jī)自動找平裝置處于不穩(wěn)定壯態(tài)，而影響路面的平整度，因此，應(yīng)按使用說明書規(guī)定認(rèn)真選擇合適的頻率，并做好試鋪工作，同時每天在開機(jī)攤鋪前，經(jīng)常檢查振搗器,夯錘的皮帶，皮帶過松會使振搗頻率，夯實次數(shù)不一致，形成路面槎板。攤鋪機(jī)供料系統(tǒng)對路面平整度的影向：在攤鋪過程中，熨平板處于浮動狀態(tài)，由于攤鋪好的拌和料支撐著，如果供

12、料料位高度不穩(wěn)定,就會使熨平板全寬范圍內(nèi)拌和料的密度發(fā)生變化，當(dāng)密度變小時，由于拌和料內(nèi)摩檫阻力不足，支撐熨平板的浮力也變小，則攤鋪厚度也變小，反之?dāng)備伜穸燃哟蟆＿@種情況反復(fù)出現(xiàn)，就使路面出現(xiàn)波浪，影響路面的平整度,因此要注意保證攪拌輪內(nèi)的料位高度穩(wěn)定、均勻、連續(xù),料位以保持在中心軸以上葉片2/3處為宜,操作中應(yīng)注意料位儀高度調(diào)整好后，一般不得用手動供料。攤鋪過程中，未能連續(xù)、不間斷攤鋪：有時停機(jī)待料、停機(jī)用餐、加油等都會出現(xiàn)橫向接縫或產(chǎn)生波浪，因為攤鋪機(jī)每啟動一次，自動找平裝置都需要運行38m后才能恢復(fù)正常，所以當(dāng)瀝青拌和站的生產(chǎn)能力與攤鋪機(jī)的攤鋪能力相匹配時，攤鋪機(jī)能連續(xù)、均勻、不間斷地作

13、業(yè)，并盡量做到攤鋪過程中不停機(jī)。同時應(yīng)加強(qiáng)管理，提高操作手的技能，加強(qiáng)對所有的機(jī)械設(shè)備管理，保證設(shè)備的正常連續(xù)供料、連續(xù)攤鋪，利用操作手輪換休息等辦法，減少攤鋪機(jī)的停機(jī)次數(shù)，提高瀝青路面攤鋪的平整度。公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 047-97)要求：“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停機(jī)” ，這是提高瀝青路面平整度的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因為攤鋪的速度不恒定，會導(dǎo)致攤鋪層初始密實度不均勻，從而引起碾壓后局部厚度的變化而影響平整度。關(guān)于攤鋪機(jī)攤鋪的速度要根據(jù)試驗路段來確定，既不能太快，也不能太慢，攤鋪速度過快，易造成攤鋪層表面的粗粒在熨平板下沿攤鋪方向滑動，使表面粗粒后方出現(xiàn)小坑小洞，從而影響平整度

14、和預(yù)壓密實度，但也不能太慢，否則會影響生產(chǎn)效率。在攤鋪作業(yè)時，常因運料操作不熟練而與攤鋪機(jī)配合不協(xié)調(diào)，使混合料灑落在攤鋪機(jī)行車履帶前，如不及時清除，會使攤鋪機(jī)上下波動，自動調(diào)平系統(tǒng)工作仰角發(fā)生變化，影響瀝青路面的平整度。所以要設(shè)專人指揮倒車，運料車要與攤鋪機(jī)默契配合，卸料車不能撞擊攤鋪機(jī)，運料車的后輪應(yīng)與攤鋪機(jī)若即若離，卸料時應(yīng)分二次卸完，不要一次將料倒入攤鋪機(jī)料斗內(nèi)，并對灑落在攤鋪機(jī)履帶下的混合料及時清除。五、 碾壓工藝對瀝青混凝土平整度的影響路面平整度好壞關(guān)鍵在于瀝青混合料的攤鋪，但壓路機(jī)的碾壓也是一個重要的環(huán)節(jié)，切記不可犧牲壓實度來爭取平整度，合理碾壓工藝與碾壓操作是保證瀝青混凝土路面的

15、壓實度和平整度的重要手段。攤鋪好的瀝青混合料在何種溫度下碾壓，直接影響著瀝青混凝土路面的平整度和壓實度。溫度太高容易使瀝青混合料產(chǎn)生推移、開裂，溫度太低會導(dǎo)到瀝青混合料顆粒之間摩擦阻力加大，使瀝青混凝土面層壓實度不均勻，容易形成局部松散和開裂，以及日后滲水導(dǎo)致路面的損壞，嚴(yán)重影響了路面的平整度，所以瀝青混凝土路面的碾壓溫度控制是瀝青混凝土路面施工過程中的關(guān)鍵?，F(xiàn)場應(yīng)有專人負(fù)責(zé)對運輸車運輸?shù)幕旌狭蠑備伹?、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進(jìn)行測試，碾壓溫度應(yīng)根據(jù)瀝青的品種、瀝青稠度、壓路機(jī)的類型攤鋪初始密度等因素通過試鋪來確定，高速公路改性瀝青罩面工程的瀝青混合料溫度高，罩面攤鋪厚度薄，溫度

16、散失快，應(yīng)及時加強(qiáng)路面的碾壓，保持與攤鋪匹配。碾壓瀝青混合料應(yīng)采用組合碾壓方式，初壓時，首先采用雙輪壓路機(jī)碾壓，速度為1.53km/h；復(fù)壓緊接在初壓后進(jìn)行，應(yīng)采用重型膠輪壓路機(jī)碾壓，速度3.54.5km/h；終壓采用輕型壓路機(jī)碾壓2遍，速度為2.53.5km/h，碾壓次數(shù)以試驗路測試標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。碾壓時除按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)外，應(yīng)注意碾壓路線和方向不得突然改變，以免使混合料產(chǎn)生推移而影響平整度。使用輪胎壓路機(jī)時，應(yīng)注意檢查各個輪胎的新舊程度和壓力，必須做到新舊一致，壓力相同，否則輪胎軟硬不一，在碾壓過程中形成輪跡，使瀝青路面平整度超標(biāo)。鋼輪壓路機(jī)應(yīng)裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪，嚴(yán)禁用人工向壓路機(jī)的鋼輪上

17、灑水，因為灑水不成霧狀或不均勻，造成局部瀝青混合料溫度迅速下降，影響瀝青混凝土的平整度。壓路機(jī)不工作應(yīng)停在冷卻后成行的瀝青路面上或結(jié)構(gòu)物上，否則會形成小坑槽，影響平整度。橫接縫必須認(rèn)真處理：路面施工不可能避免不停車，由于瀝青路面上面層一般不容許夜晚施工，一天最少有一次施工接縫。施工單位往往為了省料而切縫不到位，引起平整度不佳。橫縫應(yīng)以直線為宜，并且設(shè)專人進(jìn)行處理，以確保接縫處的平整度。六、 人的因素對瀝青混凝土路面平整度的影響影響高速公路瀝青混凝土路面平整度的因素很多，但可分為兩大類，一類是硬件因素主要指設(shè)備和施工工藝，另一類是軟件人的因素。前者起保障作用，后者也是關(guān)鍵。因為所有的設(shè)備都需要人去操作，去管理，因此必須在管理方面加大力度，努力提高全員質(zhì)量意識，才能取得明顯的效果。因此應(yīng)做好如下幾個方面的工作：一是要對所有工作人員進(jìn)行全面質(zhì)量意識教育，使每個人都應(yīng)該認(rèn)識任何非常細(xì)小的工作都對瀝青混凝土路面平整度有較大影響，使大家充分認(rèn)識質(zhì)量的重要性，提高自身的素質(zhì)；二是加強(qiáng)機(jī)械操作手的理論知識和操作技能的培訓(xùn)，提高操作手的全方面技能；三是建立質(zhì)量保證體系，明確職責(zé)范圍，根據(jù)工程的具體情況制定嚴(yán)格的規(guī)章制度、施工工藝、操作規(guī)程、以及獎罰辦法，并組織大家認(rèn)真學(xué)習(xí)；四是做好技術(shù)交底工作，使每個同志都知道每個工藝的關(guān)鍵問題；五是要強(qiáng)化現(xiàn)場施工技術(shù)