浅析沥青路面平整度

2014-04-14 04:21
科技视界 2014年8期
关键词:摊铺机平整度压路机

续 婵

(甘肃省白银公路总段 白银公路管理段,甘肃 白银730700)

0 引言

随着我国实施西部大开发战略的逐步推经,人民生活水平的不断提高,甘肃旅游、贸易的商业活动的频繁增大,对行车的高速、安全、舒适、经济的需求与日俱增。甘肃公路建设行业对在建公路的平整度指标提出了新要求,新标准。我有幸参与了嘉峪关至安西高速公路路面四标的工程建设任务,在此项工程建设中,我标段按照业主的要求,在路面施工过程中将施工思路调整为“路面强度是必须的保证,平整度是重点的控制”,因为,从路基到路面,从级配到拌和,从摊铺到碾压等工序,施工中的每一个环节,都作为影响平整度指标的因素,逐一排查,逐条控制,将路面平整度直接或间接受到影响和损害的各个环节或失误几率,降低到可控范围内,以《公路工程质量检验标准》中高速公路的热拌沥青混凝土路面平整度要求为依,3m直尺在纵、横各方面检测:上面层允许值不得超过3mm,中、下面层允许值不得超过5mm,接缝处目测紧密、平整、顺直、无跳车,这是提高路面平整度、为车辆提供一个良好舒适的运行环境的技术参数,也是我们每位工程技术人员追求的目标之一。最终经过我项目部全体参见人员的努力,以科学数据指导生产,优质高效的完成本合同段的工程建设任务。下面从施工的角度浅析影响高速公路路面平整度的具体因素:

1 基层平整度

“基层不平面层找,下层不平上层找”的错误观点,一直以来影响着我们工程技术人员的思维。通过此项工程的建设,让我深感基层平整度对路面平整度的影响是相当的大,起主观决定作用。理论上讲,若基层的平整度较差,即使刚刚铺完后的路面平整度较好,但经过一段时间的行车碾压后沥青砼的密度进一步提高,原来密实度相对较小且较厚的部分进一步压密而变薄,致使基层的不平整性反射到路面上来,经过相当一段时间后,路面的平整度基本上趋向于基层的平整度。从施工来看,因为压路机的压实功是一定的,即使压实厚度有很小误差其密实度也存在着一定的差别,每铺筑一层其平整度都会有程度不同的降低,但不可能完全消除。交工验收时平整度可达到规范要求,但经过一段时间行车碾压后原来密实度相对较差的地方就会进一步密实,导致路面平整度下降。沥青混凝土路面铺筑都是采用沥青混凝土摊铺机施工,且一般要求安装自动安平系统进行找平,沥青摊铺机熨平板自动找平装置,需要有一个准确的基准线,常用的基准线控制方法有基准线钢丝法、滑靴法、拖杆法、平均梁法。如果基准线控制不好则铺出的路面质量就差,平整度自然就达不到技术要求。在嘉峪关至安西高速公路JALM4标施工时,项目部采用基准线钢丝法,该法的优点是能在大范围内,较准确控制设计标高、纵横坡。路面厚度和平整度,这种方法也是目前国内施工的高等级公路使用较多的,但是采用此法也应对操作中各个环节从严要求,如果有一个环节由于不慎或责任心不强出现差误,就会影响路面平整度。常见的失误有:钢丝拉力不足张拉不紧,桩距过大,测量标高或线不精确,两桩间临时支点高度不准等。上述原因引起的钢丝松弛,挠度一般可达3-6mm,严重的可超过10mm甚至更多,导致摊铺层出现连续波浪,平整度超标,致使高速行车时有明显的波晃感。

为了保证砼面层的平整度,就要最大限度地提高基层平整度,每一层不仅要达到规范要求、而且要比其下一层有所提高,为保证沥青砼面层平整度创造前提条件。

2 摊铺设备的选型、操作

摊铺机对路面平整度有直接影响,起关键作用,使用前要认真选型。近几年来,从使用国产摊铺机到进口摊铺机,从SUPER1800到ABG423,路面平整度也得以逐年提高。由于ABG423有着强大的功率,能够满足国内现有各种摊铺厚度的要求,而且带有其它摊铺机所无法比拟的夯实和自动找平系统,摊铺后沥青砼的自密度可达到10%以上,进一步减小了因基层标高误差所带来的不平整,所以说ABG423是目前最理想的沥青砼路面摊铺设备,在嘉峪关至安西高速公路路面施工时,我们采用了进口ABG423摊铺机,其使用效果明显优于其它型号摊铺机。

选好沥青砼摊铺设备后,准确操作摊铺机是保证路面平整度的极重要因素,实际操作中常常由于人为的因素使摊铺达不到理想效果,准确操作主要应掌握如下几个方面:

2.1 螺旋摊铺器周围的混合料应在要求数量内保持稳定。摊铺室内混合料一般保持在中心轴以上叶片1/2为宜,以便使混合料在全宽范围内均匀地推开。如混合料数量不均匀,产生偏压,会使浮动熨平板装置不平衡,进入熨平板全宽范围内混合料的密实度发生变化,当密实度小的混合料进入熨平板下面时,由于混合料的内摩擦阻力不足,支撑熨平板装置的能力变弱,则摊铺厚度减少,反之,内摩阻力增大,熨平装置被抬起,厚度加大,这种情况若在短期内重复出现,则摊铺的路面就会出现搓板或波浪现象。

2.2 摊铺机熨平板要加热充分。摊铺机熨平板一般需提前30min加热,使熨平板表面温度大于130度。如果熨平板温度过低,热混合料碰到冷熨平板后会粘结于熨平板表面,在移动中拉裂摊铺层表面,产生推移,使摊铺层表面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的凹凸不平。另一方面,由于摊铺机的阻力增大,摊铺机起步后形成爬坡,会降低平整度。

2.3 摊铺速度应保持恒定。一般规定摊铺速度要求每分钟控制为2-5m。但操作中,有的摊铺司机控制摊铺速度视料车密疏或当天任务完成的快慢而随时变化,这种变化有时还由于受技术人员的影响而被随时调整。摊铺速度不恒定时,会导致摊铺层密度不均匀,从而引起铺面局部厚度的改变。

2.4 摊铺机停机应少,停机时间不宜过长,松铺层热混合料在熨平板装置的自重作用下会微微下沉,当混合料油石比偏大,温度偏高,级配偏细时,此现象将会加重,使表面出现台阶。

2.5 履带摊铺机两侧履带松紧应一致。履带两侧松紧不等,将导致摊铺机走偏。履带过松,将导致摊铺速度产生脉动,使铺面出现搓板现象。

2.6 料车卸料不慎撒落的粒料要随时清净。再开始摊铺,否则会造成工作角不断变化,而工作角的恢复需要一定的时间,在这段时间内所得到的面层将是不平整的,特别当在两条履带的接地标高受撒落料影响与设计横坡不一致时,会使熨平板横坡亦随之变化,导致铺面横坡改变出现波浪。

2.7 被顶推的料车刹车太紧,会使摊铺机的牵引负荷增加,造成摊铺速度的频繁改变,使表面出现凸棱角。摊铺机机起动和熨平板振动要同步,沥青混凝土摊铺层属于薄铺层,采用小振幅4—12mm即可。振动频率主要使混合料颗粒间易于振实。振动不同步或局部不工作,将导致表面混合料局部不密实而影响平整度。

3 压实设备和工艺

3.1 在机械摊铺中,摊铺机的熨平板振动已能达到60%以上的密实,压路机碾压相当于复压、终压阶段,它将对路面平整度起决定性作用。为了保证沥青砼的压实达到理想的效果必须选择合理的压实设备。

在嘉峪关至安西高速公路施工中,我们根据试验段的设备配套性路面铺筑试验,最终确定了一台摊铺机配备2台12T的双钢轮振动压路机和1台25T以上的轮胎压路机。压路机应从外侧向中心碾压,相邻碾压带应重叠1/3轮宽,最后碾压路中心部分。压实一般应按初压、复压和终压三部分工艺组成。普通沥青砼路面压实工艺采取先用双钢轮振动压路机初压2遍,行驶速度1.5-2km/h;再用重型胶轮压路机复压3遍,速度为3.5-4.5km/h;终压采用双钢轮振动压路机2遍,速度为2.5-3.5km/h。3台压路机按初压、复压、终压三个阶段各负其责,按顺序依次进行平行流水作业。初压一般紧跟在摊铺机后面进行,成阶梯状自外侧向内侧碾压,前进方向为静压,后退时为振压(在行进中挂振,采用高频率低振幅),当初压沿外侧向内侧压至第四轴时可进行复压,复压完成后进行终压。复压时第一轴应对初压与复压的阶梯状结合部由外向内进行斜向碾压以消除轮迹,终压时应结合进行平整度检测,对个别平整度不合格处进行处理。施工时应严格控制沥青砼的摊铺温度,初压及终压温度要符合施工规范要求。注意在每天摊铺第一车时应摊铺最后到达现场的沥青砼,以保证摊铺机温度尽快达到最佳状态。

3.2 在压路机操作时还应注意以下方面的问题

3.2.1 转向轮位置不当引起混合料推移。转向轮应该位于前进方向后面,有的司机为了驾驶方便,在碾压时怕碰挤路缘石,将转向轮置于前面,结果使碾压时压路机推力和轮载的作用点移向滚轮中心偏前方,由于推力的作用,热混合料被挤压隆起。如果驱动轮在前,由于滚轮旋转力的作用,混合料挤入滚轮下方,碾压中很少产生混合料推移和裂纹。

3.2.2 碾压温度和遍数控制不严会使表面平整度达不到规定要求。碾压温度过高,始压时混合料易推移,终压时压不成型,温度太低,密实度和表面平整度也不易保证。

3.2.3 碾压过程中由于起动、换向、倒退时机身剧烈颤动不平稳,使摊铺层同一截面先后重复受到方向相反的旋转力和推力将会出现拥包和凹隆。

4 接缝处理与摊铺基准

沥青砼的横向接缝往往发生在不平整的地方,因此,施工中的接缝处理、尤其是冷接缝处理是压实工作的关键,接缝处如处理不当往往出现跳车现象。因为工作缝每天都有,所以每天碾压工完毕后用3m直尺进行检查,对不符合平整度要求的部分划好线后用切割机切直,在第二天摊铺前涂抹粘接沥青。碾压时应沿接缝横向进行,每次向新铺部分前进20cm,直到压路机全部碾压在新铺路面上。为了保证沥青砼面层的平整度和标高,下面层摊铺时一般采用钢绞线,目的是调整面层的标高,消除基层的施工误差,使标高达到设计标准。中、上面层可采用悬浮梁或“走滑雪”的形式以提高沥青砼面层的平整度。施工时由于种种原因有时会出现跳跃式、填空式施工,在填空时应采用挂钢绞线进行自动找平摊铺,其效果较好。

5 桥头与伸缩缝的处理

平整度好的路面,必须与减少和消除桥头跳车相结合,才能解决好高速公路的行车舒适问题。为了达到较高的平整度,在下、中面层铺筑完成后,不管桥涵、通道的顶面处于何种情况,都要进行一次全面处理。高的地方用铣刨机或磨石机洗磨,有的用人工进行凿除;低的用细料修补找平。验收时,要用6米直尺检查,经检查认可后,才能施工上面层。由于特殊原因确实无法修补到理想状态时,对桥涵两侧一定范围内进行提前测量,测出与设计高程的差值,在摊铺机摊铺时做一些微量调整。

伸缩缝的安装质量直接影响其耐久性和平整度。在谗柳高速公路的施工中采取了先进行面层施工后安装伸缩缝的方法,较好的保证了面层的平整度。在安装过程中为了确保质量,安排专业队伍进行安装是很有必要的。

6 结束语

综上所述,通过对嘉峪关至安西高速公路路面平整度影响因素的剖析,我认为:优质的混合料,良好的底层平整度,认真细致的操作工艺,完好的机械设备,严格的管理,对确保和提高路面的平整度是至关重要的。为了保证路面平整度达到规定的要求,根据施工实践,除规范要求的常规指标外,还对如下几点予以充分注意。

1)基层和面层的标高准确及表面平整

2)必须重视拌和站生产的混合料质量符合设计要求,特别是骨料的骨架作用和热稳性,采用连续式拌和设备,冷料出口必须坚持过筛,以控制超规格石料。至于筛后引起的油石比改变,可通过试验调整解决。

3)必须充分重视夜间施工和雨季施工的条件,如对照明设备和含水量,油石比等指标的控制。

4)下面层采用基准线钢丝控制标高和平整度时,应有专职人员进行管理,防止各个环节出现误差。但上面层不应采用基准线钢丝法,因为钢丝有一定程度的挠度,面层上层平整度应利用摊铺机自找平原理进行控制。

5)必须重视和提高摊铺、碾压工作人员的素质、使路面摊铺过程中的各个环节能在一定要求的范围内进行。

[1]JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准[S].

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