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关于沥青路面平整度施工控制的探析

发布于:2015-07-03 20:01:03 来自:道路桥梁/道路工程 [复制转发]
  路面平整度是高等级路面主要评价指标之一,它直接关系到行车安全性、舒适性以及营运经济性。而影响路面平整度的因素很多,施工过程中应针对这些因素进行控制,才能保证路面平整度符合要求。本文结合河北省石家庄二环快速路提升工程道路施工中的一些体会,对路面平整度的影响因素和控制措施进行了一些探讨。

  路面平整度是高等级路面主要使用性能之一,是评定路面使用质量、施工质量及现有路面破坏程度的重要指标之一。它直接关系到行车安全性、舒适性以及营运经济性(汽车机件损坏及轮胎的磨损,并增大油耗)。路面平整度差会影响行车舒适性、安全性,会对路面产生额外的水平冲击荷载,加速路面的破坏影响路面寿命,会产生路面积水,加剧路面水损坏。因此路面平整度好与差对道路使用和维护有着重要的意义,本文结合河北省石家庄二环快速路提升工程道路施工中的一些体会谈一谈关于路面平整度的影响因素和控制措施。

  一、石家庄二环快速路提升工程第六标段道路工程概况

  石家庄二环快速路提升工程6标段线路全长5286.065m,主线为城市快速路,双向6车道,设计行车速度80km/h,辅道为城市主干路,双向4车道,设计行车速度50km/h,道路主线设计结构:4cm细粒式橡胶沥青混凝土,6cm中粒式改性沥青混凝土(SBS),8cm粗粒式沥青混凝土,18cm水泥稳定级配碎石,18cm石灰粉煤灰稳定碎石,20cm掺灰改良路基土(掺10%石灰或5%水泥);辅路设计结构:4cm细粒式橡胶沥青混凝土,5cm中粒式改性沥青混凝土(SBS),6cm中粒式沥青混凝土,15cm水泥稳定级配碎石,20cm掺灰改良路基土(掺10%石灰或5%水泥)。

  二、影响沥青路面平整度的主要因素

  影响路面平整度的因素有很多,通过对石家庄二环路施工过程的分析总结,我认为施工中影响路面平整度的主要因素有:人的因素、面层材料、面层施工机械、面层施工工艺、下卧层质量及平整度等。

  1. 人的因素

  人的因素是指管理人员管理不到位,技术、质量要求落实不到位,有交底没检查,施工人员素质低、质量意识差,操作不细致不认真。

  2.面层材料的质量对平整度的影响

  沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。

  沥青混合料的配合比不合理: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。

  沥青混合料的拌合不均匀: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。

  3.路面施工机械、施工工艺对平整度的影响

  3.1摊铺机是沥青路面面层施工的主要设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。

  摊铺机性能好坏,决定着路面面层的平整度。

  摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预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作误差,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上的感应装置反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。

  摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热或加热不均匀,造成成温度较高的混合料与温度较低的熨平板粘结和熨平板不平,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的凹凸不平;熨平板的不平直有错台、缝隙,会卡入粒料将铺面拉出条痕。

  摊铺机振动器、夯锤的频率与摊铺速度、混合料级配、温度和摊铺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、夯实次数快慢不一,形成路面搓板。摊铺机起步、震动两个动作不同步,会导致面层料局部密度不一致,降低平整度。

  3.2沥青拌和站的生产能力与摊铺机的摊铺能力

  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。摊铺机停机待料,会因混合料温度降低,混合料颗粒间摩阻力加大,而使摊铺机重新启动时爬升,造成平整度出问题,且料温下降,不易压实。在低温季节施工,如供料不及时,摊铺机待料时间过长,即使摊铺机装有防爬锁,也会因混合料温度下降会引起局部不平整,而且自动找平系统在每次启动后,需行驶3~8m后才能恢复正常,因此切忌摊铺机经常停机。

  3.3摊铺机校正行驶方向引起路面不平整

  摊铺机行驶方向发生偏斜时,摊铺机履带一边快速前进,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。

  此类校正行驶方向出现的小台阶,在曲线半径较小的路段容易产生。东南环拐角处平整度较差就是这个原因。

  3.4摊铺作业速度的影响

  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。摊铺速度过快,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,另外摊铺过快会加大松铺系数,降低预压密实度;但亦不能太慢,否则会影响生产效率。

  摊铺过程中改变摊铺速度,必然导致摊铺层松铺系数、预压密实度起变化(摊铺速度大摊铺层被振捣时间短、速度小振捣时间长),从而影响压实后的路面平整度。

  3.5运料车辆与摊铺机的配合

  摊铺作业时,常因运料车辆操作不熟练而与摊铺机配合不协调,使混合料洒落在摊铺机行走履带前,如不及时清除会使摊铺机左右晃动、履带抬高、或混合料洒落在超声探头下,造成自动调平系统工作仰角发生变化,运料车撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶,影响路面平整度。

  3.6碾压对平整度的影响

  沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,如碾压不当,就会出现推移、发裂、轮迹、拥包、凹坑、搓板、波浪,导致平整度降低。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: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;碾压温度的控制上,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,则不易碾压密实和平整;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;在未冷却的路面上停机会出现压凹坑;碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平;碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂和波浪;驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。

  3.7施工缝的影响

  沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响,往往连续摊铺路段平整度较好,而接缝处的一个点数据较差。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凹或凸起,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。因此,接缝水平是制约平整度的重要因素之一。

  3.8现场人工修补

  施工过程中,不论何种原因,只要是混合料中混杂有少量的枯料、花料,摊铺到路面后就必须彻底挖除,换上合格的混合料。人工填平混合料不可能达到摊铺机铺筑的水平,必然会影响路面平整度。

  4.下卧层质量及平整度的影响

  基层、底面层做的不平,会使沥青摊铺层虚铺厚度不一致,沥青层摊铺时尽管沥青混合料表面是摊平了,但压实后会因虚铺厚度不同,仍会使路面产生不平整。

三、提高沥青路面平整度的控制措施

  1.提高人员素质,加强施工过程管理

  加强对管理人员、技术人员的教育,加强对机械装备操作人员、施工人员的业务培训,学习新的工艺技术和机械操作技术,充分调动施工技术人员的积极性和责任心,提高施工技术人员的整体素质。

  施工中质量的控制和检查是保证质量很重要的一环,对施工质量的好坏影响极大。如沥青和矿料用量是否符合要求?沥青浇洒温度是否合格?碾压是否稳定、密实?有无破损情况?沥青混合料拌和、摊铺和碾压的温度以及质量是否符合要求等,这些施工过程中的质量具体要求都应按有关施工技术规范的规定,在施工中坚决贯彻执行。做到有交底有检查有奖罚,要盯得住、看得见、说得出。

  2.提高基层施工质量

  2.1沥青路面的平整度受其下基层平整度的影响较大,而基层的平整度又受路基平整度的影响。因此,要保证路面平整度必须从路基平整度开始,控制好路基高程、压实度、平整度,逐层向上都要严格按照规范施工。

  面层施工前应对基层的强度、密实度、宽度、平整度、拱度等进行检查,其标准应符合规范规定。

  2.2提高基层的平整度,施工中应注意:

  2.2.1水泥稳定类、二灰碎石混合料应采用集中厂拌,摊铺机铺筑(摊铺机挂线施工,采用走钢丝的方法控制高程和平整度,钢丝线支撑桩间距≤1Om,)。严格控制好混合料配合比,基层混合料集料最大粒径宜适当减小,因为集料粒径越大,混合料越容易产生离析,且对搅拌、摊铺设备的磨损也大,不利于摊铺机作业和基层顶面平整度的提高。

  2.2.2对设计厚度大于20cm的,应分两层摊铺,精确测设标高基准线,严格控制摊铺厚度,摊铺宽度控制在6~8m。

  2.2.3严格控制混合料施工含水量,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。。

  2.2.4基层也应连续铺筑尽可能减少接缝,不可避免时注意接缝质量。

  2.2.5跟踪检测摊铺及碾压后的标高及平整度,发现问题,及时处理、解决。

  2.2.6加强养生,养生期不少于7d。在养生期内,禁止重车通行,并控制施工车辆的行驶速度,避免损坏基层,影响其质量及平整度。

  3.重视面层原材料质量控制,严把工程质量源头关

  3.1优化沥青混合料的配合比设计,必要时通过试验路段对配合比进行验证,保证配合比符合设计及规范要求,并有利于施工。在沥青混合料到达工地后应按规定进行取样试验。

  3.2按规范操作,严格控制混合料拌合质量。

  3.3收装、运输、卸料、布料注意防止混合料离析。

  4.优选施工机械、优化施工工艺保证面层平整度

  4.1摊铺机性能良好,有自动找平装置,采用平衡梁控制摊铺高程和厚度。

  4.2摊铺机操作人员经培训考核合格后方可上岗,严格按规范要求操作,并有专人检查。

  4.3沥青拌和站的生产能力、混合料的运输能力与摊铺机的摊铺能力相匹配,并有所富余,摊铺机前应始终保持有3~5辆运料车等待,以保证连续摊铺。

  4.4对沥青混合料摊铺质量的控制。沥青混合料的摊铺对于平整度起着决定性的作用,为了提高平整度,必须遵循以下几个原则:

  摊铺前一定要认真检查熨平板的平直度,必要时调整撑拉熨平板的拉杆长度,使熨平板下表面同属一坡度一平面,不能有错台、缝隙;在摊铺前应对摊铺机的熨平板充分均匀预热,达到100℃以上,熨平板按所需厚度固定后不得随意调整。

  摊铺机前的作业面上必须画出行驶定向线,防止摊铺机行驶方向发生偏斜。

  摊铺机前应设专人清除摊铺机履带和平横梁前洒落的混合料,防止摊铺机因行驶不平整造成的自动调平系统调整工作仰角,影响路面平整度。

  混合料运输车辆卸料必须由专人指挥,运输车驾驶员应事先培训,运输车在摊铺机前10~30cm处停住,不得撞击摊铺机。卸料过程中运输车应挂空档,靠摊铺机推动前进。严禁将运输车内剩余混合料到在摊铺机前,如果运输车内剩余混合料未被污染,可以用铲车将其到入摊铺机收料斗内。

  摊铺作业时,应正确选择摊铺速度,并保持摊铺匀速,连续、不间断地作业。一般说来,根据不同厚度选择不同摊铺速度,中、下面层控制在3~5m/min,为了能获得足够的压实度和平整度,表面层摊铺速度宜控制在2~3.5m/min。不得随意改变摊铺速度、停机。

  摊铺时螺旋送料器应不停地转动,两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料,并保证在摊铺机全宽断面上没有离析现象。

  摊铺设备应尽量采用全幅型,以减少纵向接缝。每台摊铺机摊铺宽度应小于6m,摊铺宽度较大时,应使用多台摊铺机联合作业梯队摊铺。当需要多台摊铺机梯队作业时,最好采用同一型号的摊铺机,因为不同型号的摊铺机因其自振夯锤的频率有所不同,导致铺层松铺系数、预压实度不同,也会影响路面平整度。如不能采用同一型号的摊铺机,必须通过试验路确定其各自不同的松铺厚度。摊铺机梯队摊铺时,其前后间距宜控制在20m左右,以保证纵缝热接的质量和碾压温度的基本一致,确保路面平整度。

  禁止反复多次人工撒料找补,如因机械方面原因造成平整度严重缺陷,应立即停工检修。摊铺层未压实前不得随意踩踏,以确保路面的平整度。

  4.5对沥青混合料压实质量的控制。根据面层材料种类、摊铺层厚度、摊铺作业量等合理选择压路机型号和数量。碾压作业总的原则是紧跟、匀速、高频、低幅,在此原则下通过试验段确定符合规范要求的施工参数,并严格执行。

  4.6做好接缝的处理。纵向接缝的处理,应使用多台摊铺机梯队作业,进行热接缝,宜将纵向接缝与路面上的分道线相重合。两条摊铺带相接处,必须有一部分接茬,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度,搭接的宽度前后应一致。施工时将前边已铺混合料留下约20cm的宽度暂不碾压,作为后摊铺混合料的高程基准面,最后再作跨缝碾压以消除缝迹。横向接缝的处理,继续摊铺前,用3m直尺检查以前摊铺段端部的平整度,以摊铺层与3m直尺的脱离点为界限,用切割机切缝后铲除。横缝碾压时,应使压路机的绝大部分处在已压实的摊铺层上,轮宽的10~20cm置于新铺的沥青混合料上碾压,然后逐渐横移直到压路机全部进入新铺层上,再改为纵向碾压。要求横向碾压3~4遍,以确保碾压效果,获得良好的平整度。

  三、结束语

  影响路面平整度因素很多,关系到路基、路面施工全过程,情况复杂。在施工过程中我们充分分析了试验段中出现的情况及可能遇到的其他情况,采取了有针对性的措施,取得了良好的效果。本文所探讨内容仅供参考。
这个家伙什么也没有留下。。。

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