公路沥青混凝土路面不平整原因分析

公路沥青混凝土路面不平整原因分析

论文栏目:混凝土论文

1沥青混凝土路面不平整的原因
路基的不均匀沉降。路基是整个路面结构最基础的部分，如果路基施工质量不好将导致路基不均匀沉降，使得路基平整度不达标，将会直接影响路面的平整度。造成路基不平整有如下几个因素:①路基填料不符合要求。施工过程中没有严格按照设计说明中对路基填料的要求进行路基回填，造成路基的整段或局部变形。②路基压实度不符合要求。例如压实机械吨位不够，路基填料含水量没有达到最佳含水量就开始碾压，路基填料不符合要求等原因，造成路基压实度不符合要求。③路基施工时未按特殊路段特殊方法进行处理。例如软基地段应根据软基的特性采取不同的处理方法;低填浅挖应按设计要求进行施工;桥背、涵背、台背应设置过渡段;路基填挖交界处开挖台阶宽度不足，未设置渗水盲沟、土工格栅等原因，造成路基不均匀沉降;未做好路基排水系统，无法控制路基不均匀沉降。
2面层摊铺材料的质量不符合要求
铺设沥青混凝土路面时，混合料是最基础最重要的，直接关系到路面的质量，所以需要对混合料进行控制。沥青混合料的配合比不合理、沥青混合料的拌合不均匀均会造成路面的各种病害，导致路面不平整。混合料的粒径不能大于设计值。混合料的粒径越大，对路面的平整度影响也越大，即使后期进行及时修补，也不能达到完美的效果，浪费了资源。
(1)路面摊铺机械及工艺水平欠缺。高速公路路面施工应根据不同的材料和不同结构层选择不同的施工机械。摊铺机是沥青路面面层的主要机具设备，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、行车装置打滑、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，摊铺机机械性能好坏、基准线的控制以及操作机手的熟练程度都决定着路面面层的平整度。
(2)碾压工艺欠规范。碾压温度、顺序等对路面的平整度均有较大影响:①若初压的温度太高，会导致压路机的轮迹明显，沥青料不稳定，前后推移;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料，沥青细料随胶轮飞溅，影响表面级配;温度过低，则不易碾压密实和平整。②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陷槽。③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，形成波浪。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，都会引起路面不平整。
(3)路面接缝的施工质量欠佳。路面不平整的一个重要原因是接缝没有处理好。路面的接缝有横向缝也有纵向缝，处理不完善的话，会导致凹凸不平，接缝没有压实会产生裂缝。
(4)桥头、涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车所致。桥头、涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车，主要表现在:①桥梁、涵洞的台背填土，由于压实的作业面狭小而压实不到位，通车后引起路基的压缩沉降;②台背填料与台身的刚度差别大，造成造成沉降不均匀;③桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当，产生跳车现象。
3沥青混凝土路面不平整的防治措施
(1)严格控制路基的不均匀沉降，主要做到:①严格选择路基填料。例如厦安高速现场施工中要求路床填料应均匀、密实，上路床应使用砂类土;路基本体不应土石混填。泥炭、淤泥、膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路基;高填方路基施工中，填料应选择塑性及液性指数符合相关规范要求的土样进行填筑，最好应选择砂性土等;纵向填挖交界处应设置过渡段，土质地段过渡段宜优先选用级配较好的砾类土、砂类土、砂石填筑，岩石过渡段优先选用碎石填筑。②严格控制路基压实质量。路基施工时，应严格按现行《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。就厦安高速来说，对于填土路堤，采用重型击实试验法求得的最大干密度时的压实度作为控制指标;对于填石路堤，路基压实标准按孔隙率作为控制指标。③严格搞好特殊地基处理。软土地基对路基的稳定性影响极大，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，以增强路基稳定性;对于软土地基或湿陷性黄土地区的比较复杂的地基情况，采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法处理。对于排水地基，根据实地情况，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;对于影响路基稳定的地下水，应予以截断、疏干、降低水位，并引导到路基范围以外，使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持问题。就厦安高速而言，采取的特殊手段有:水塘、低凹软土路段需先排水疏干，清除淤泥，再填筑透水性材料至原地面线，以减少路基不均匀沉降。临水塘路基段需浆砌片石护坡至设计水位上0.5m。
(2)保证沥青混凝土的质量。沥青混凝土的质量影响路面施工质量，要保证沥青混凝土的质量，须控制好集料的质量。首先对粗集料的颗粒尺寸、形状、松软质等要严格把关，与供货商的合同要明确石料软弱颗粒、白云石、长石的含量等指标符合规范要求;其次要控制细集料的质量，确保细集料洁净、干燥、无风化、无杂质，其坚固性、级配、细度模数等各项指标均需符合规范要求。同时对粗、细集料进行分类、分级存放，防止串混现象的发生，并搭防雨棚、防晒棚;最后控制好沥青原材料进场质量关，其质量要求应符合有关行业规范的技术要求，并做好存贮工作。
(3)控制沥青混凝土路面机械摊铺工艺水平。①摊铺机结构参数的选择和调整。在沥青混凝土施工前，要做好各项准备工作，要选择具有自动调节功能、性能稳定的摊铺机，同时要对摊铺机进行认真设置和调试，使其满足现场施工需要。组合后的熨平板应与机械本身左右对称，组合后的熨平板底面应保持平整。螺旋分料器与熨平板前缘距离的调整控制。②摊铺机操作控制措施。选用熟练的摊铺机操作手，并进行岗前培训。在摊铺过程中，运料车停后应挂空挡，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。摊铺机不能无故停止，并对行驶速度进行统一控制，确保摊铺工作有序进行，这是提高沥青路面平整度的一个关键环节。③摊铺机摊铺速度控制。摊铺机应该匀速，不停顿地连续摊铺，严禁时快时慢。摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。真正施工时所用的摊铺机的速度、松铺厚度等参数，都要通过试验段进行确定。
(4)提高沥青混凝土碾压工艺。在沥青混凝土路面的施工中，碾压是最后一道工序，碾压质量如何对路面平整度的影响尤为直接。①做好初压、复压和终压。在初压阶段，由于沥青混合料在摊铺机的熨平板已经初步压实，因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果;在复压阶段，至少要达到规定的压实度，通常不少于8遍，碾压方式与初压相同;在终压阶段，这是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步，终压结束时的温度不应低于70℃，应尽可能在较高的温度下结束终压，终压一般使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。②严格控制碾压温度。温度偏低将导致混合料内摩阻力加大，产生不均匀压实;另一方面，压实易形成局部松散、开裂，影响路面质量。根据《公路沥青路面施工技术规范》的要求，在气温15℃以上施工时，初压温度为110－140℃;气温在10－15℃时，初压温度为120－150℃，终压温度不小于70℃。沥青混凝土道路施工的全过程要配专人检测温度，有详细的记录，为碾压速度及时间提供可靠依据。③及时检查碾压质量。在复压结束后，质量检查员要及时检查刚碾压过路面的平整度，并做好相应的处理办法。如横向平整度较大，则向横向强振2－3遍，如纵向平整度有问题，则沿纵向强振2－3遍。
(5)控制沥青路面接缝工艺。路面分两幅施工时，纵向缝采用自然缝，摊铺前，清除界面处松散的混合料。沥青混合料路面铺筑期间，当需要暂停施工时，下面层采用斜接缝、上面层采用平接缝，平接缝当天施工结束后进行切割、清扫、成缝。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。横向接缝，相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1m以上。接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺，可采用在预定摊铺段的末端先铺垫上土工布，再摊铺混合料，碾压冷却后用切割机将铺垫土工布部分切割整齐后取走，下次摊铺时在端部涂洒粘层沥青后摊铺。
(6)桥头、涵洞两端台背回填及伸缩缝的处理方法。桥头涵洞两端跳车是公路工程施工的通病之一，也是影响沥青混凝土路面平整度的主要因素，目前已经引起人们的足够重视。可以采用下面的方法处理病害:①对路基进行加固，可通过换填砾石、强夯等方式，消除桥台和台后填方段不同的沉降变形;②在桥头铺设一段过渡性路面或设置搭板，从柔性路面段过渡至桥涵上，减少车辆跳车现象;③台背回填材料的选择，在挖方段尽量选用碎石、天然砂砾等优质填料，在高填方段，尽量选用破碎石渣进行台背填筑;④提高台背回填的施工质量，加强台背回填的施工方法和机械管理。在厦安高速施工实践中，对桥头涵洞路段，台背填土顺序为自台前向台后分层碾压，并严格控制分层厚度和密实度。锥坡填土与台背填土同时进行，按设计宽度一次填足。涵洞顶面填土压实厚度大于50cm时方可通过施工机械和汽车。
(7)提高施工人员的业务素质和责任心。在沥青混凝土路面施工中，人为因素特别是施工人员素质和责任心对路面平整度的影响也是至关重要的。现场技术员、质检员、监理员要切实发挥出应有的作用。施工人员应具有高度的责任感，保证按施工规范施工，对混合料的拌和、运输、摊铺、碾压以及接缝处理等一系列环节，层层把关，并成立质量管理小组，加强各施工人员及机械操作手的质量意识，贯穿于整个施工过程，是提高平整度的关键所在。
4结束语
在高速公路沥青混凝土路面的施工过程中，要根据实际情况合理设计与施工，避免路面出现不平整的问题，在摊铺完成之后，要及时进行碾压等后续路面的施工及维护保养工作。对于路面的不平整问题从路基到路面施工，再到后期维护都要进行完善的工作，由此不仅可以提高行车舒适度还可以降低交通安全隐患。