摘要:本文对影响混凝土路面平整度的各种因素进行详细的分析, 并提出有效的施工工艺及措施。
关键词: 公路施工; 混凝土路面; 平整度
路面平整度是影响道路使用性能、反映道路综合质量的主要因素之一，也是反映路面施工质量与服务水平的一项重要指标。不平整的路面将会增大行车阻力，使车辆产生附加振动作用，这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适，还会对路面施加冲击力，加剧路面和汽车机件损坏以及轮胎的磨损，并增大油耗，还会积滞雨水，加速路面的破坏。
一、影响沥青混凝土面层平整度的因素
造成沥青混凝土路面不平整的因素错综而复杂,影响因素相互叠加。根据近几年工程施工上的具体情况,针对平整度出现偏差产生的机理,经过分析研究认为主要有以下几个原因：
1.1 路面基层的不平整向上反射传递的影响因素在传统的施工中,往往不重视土基层平整度的控制,认为下层不平上层补,由于上层铺筑材料厚度的差异和压缩比不均匀,松铺上平下不平,经过碾压必然将下层的凹凸不平反射传递到上层,形成上层平整度的偏差。层层传递,反射到面层。
1.2 摊铺机的摊铺速度不均匀的影响因素现代高性能的摊铺机,均采用了自动化控制技术,但由于摊铺材料配比的不均匀,粗集料集中引起摩阻力的变化以及熨平板前料堆大小的变化,均会引起摊铺机行走速度的波动。摊铺机前供料的自卸车由于轮换车次,与摊铺机接触的瞬间,均会给摊铺机形成后坐力,造成摊铺平衡关系破坏,引起摊铺厚度的不均匀,形成摊铺的不平整。
1.3 混合料的影响因素
由于施工机具的原因,混合料容易形成离析,大粒径集料集中,在摊铺过程中形成带状或窝状粗集料,粗集料的集中,改变了熨平板的摩擦阻力,熨平板均匀挤压摊铺沥青混合料的模式被改变,形成不均匀的摊铺推移值,致使厚度不均匀,同时,粗集料的集中,导致厚度压缩比的改变,粗集料和细集料的压实系数不同,从而形成路面的不平整。混合料在运输及摊铺过程中,混合料料堆表层温度变化较大,增加了混合料的粘滞度,增大了摊铺机的粘滞阻力,同样也影响到摊铺层的均匀性。
1.4 基准线的影响因素
高性能摊铺机,均以钢索线基准、滑靴基准、平衡梁基准三个基准来控制平整度,钢索线的立杆误差及挠度误差均会通过自动控制系统传递至路面摊铺层,引起路面横坡度的变化,滑靴的基准是以标尺为基准,路面的起伏变化,同样会通过自动化系统传递至路面摊铺层,甚至有人为的手动调整,想调平,反增大了误差。平衡梁的作用虽是起平均误差的作用,但同时也把形成层的不平整误差传递给摊铺层,产生新的不平整。
1.5 接缝的影响因素
沥青混凝土路面施工所产生的纵接缝,以及工作日停顿的横向接缝,均会产生台阶,处理不当,也容易形成平整度的误差。
1.6 碾压机具对平整度的影响因素
在碾压过程中,压路机滚轮与松铺材料相互作用时,存在着水平推移力,当变换碾压方向时,压路机要经历制动、停车、反向起步的过程。在这一过程中,由于机械的惯性、减速和加速引起的惯性力存在,都会加强滚轮对松铺材料的推移作用,从而引起松铺材料的隆起,形成面层的不平整。
二、提高水泥混凝土路面平整度的施工措施
从水泥混凝土路面施工工艺和施工流程来看, 要想提高水泥混凝土路面的平整度, 必须从施工工艺和施工方法上下功夫, 从混合料的拌和到水泥混凝土路面的成型应采用先进的大型拌和设备和施工机械设备, 以满足施工的连续性和减少水泥混凝土路面的施工缝。根据混合料摊铺采用的方法进行配合比设计和试配。一般道路混凝土抗压强度为30MPa, 抗折强度为4.5MPa, 采用普通425# 水泥, 初始水灰比可控制在0.45~0.5之间, 坍落度要求3~5cm。
若工期紧为了加快施工进度, 早脱模, 同时使混凝土更好的收缩密实, 可提高砂的含量, 骨料采用连续级配或最大粒径3cm, 若为提高强度节省水泥, 可减少砂的含量, 骨料采用间断级配以增大粒径。
2.1 坚持配料过磅, 并要检查砂石含水量及袋装水泥亏重情况, 以保证配料准确。
2.2 必须有专职技术人员检查拌料时间和坍落度, 以保证拌和料的均匀性和水灰比准确。
2.3 对施工的支撑面, 必须提早洒水湿润, 防止基层吸收水分, 导致含水量不均。
2.4 模板尽量采用钢模, 其刚度较好, 易于支承稳固, 模板平整光洁, 使用期长。
2.5 对拌和不均匀或运输过程中发生离析的混合料, 摊铺前必须重新翻拌均匀, 否则不得进行下道工序的施工。摊铺时混合料不得抛掷, 尤其是近模处要反扣铁锨铺放, 不准用铁锨推平。摊铺时要考虑振捣下沉值, 并尽量铺平。
2.6 应用平板振捣器要纵横向全面振捣, 相邻行列重叠20cm左右, 防止漏震和震捣不足, 也要防止震捣过度, 一般以混合料停止下沉表面泛浆不再冒泡为度, 以免产生分层离析。应用插入式震捣棒要仔细认真震捣, 要尽量减少接缝处的微鼓翘脊现象出现。
2.7 搓平板和抽浆刮平时, 要注意前后工作的衔接, 避免出横向痕迹。
2.8 抹面是平整度的关键工序。为避免模板不平和模板接头错位给平整度带来不利影响, 横向搓刮后还要进行纵向搓刮, 同时要铺以3m 直尺检查。搓刮前一定要将模板预先清理干净。
三、路基不均匀沉降、桥涵两端的处理
3.1 路基的处理
(1)严格控制填料。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。
(2)严格规范施工。路基施工应严格按现行《公路路基施工技术规范》的要求进行，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，还要有一定素质的施工队伍来重视。
(3)完善路基排水系统。为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态，须将影响路基稳定的地面水予以拦截，并排除到路基范围之外，防止漫流、聚积和下渗。同时，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。
3.2 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
桥头、涵洞两端引起的跳车现象，成为各个公路路线上一个主要克服和攻关项目。
(1)加固地基。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，如软土地基等。
(2)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，可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上，车辆行驶就不至于产生跳车。
(3)严格控制台背填料。在挖方地段的台背回填部位，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。
(4)在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施，也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。
参考文献：
【1】交通部公路司.公路工程质量通病防治指南[M] .北京.人民交通出版社.2007
【2】现代道路路基路面工程[M] .北京:北方交通大学出版社.2009