摘要:平整度是沥青路面施工中重要指标之一,是关系到路面整体质量的重要因素;本文主要针对沥青路面平整度的影响因素及产生原因进行分析,对影响平整度的因素提出处理措施,为施工中平整度控制提供技术保障。
关键词:沥青路面、平整度、检测、质量
引言:
本文以太原市滨河东路南沿二标道路路面施工为依据,结合摊铺机、压路机的机械性能,机械操作人员的作业习惯,平整度检测方法、效果,以及施工中遇到的对路面施工平整度影响的因素及处理措施对市政道路施工平整度控制做简要分析。
1、沥青路面平整度检测方法
沥青路面平整度检测方法有3m直尺测定法、连续式平整度仪测定法、车载式颠簸累积仪测定法、激光路面平整度测定仪测定法;本文主要针对实际施工中最常用检测方法进行分析。
1.1 3m直尺测定法
对于公路沥青路面平整度检测中,3m直尺测定法具有一定得局限性、局部性及受人为因素影响较大,对平整度的整体测定不具有代表性;实际施工中一般不以3m直尺测定结果为最终标准;同时3m直尺测定法也存在其它测定方法不具备的优点,即检测的及时性;在施工中,3m直尺常作为临时性的平整度检测方法对施工中存在凹凸处进行及时的检测,以便对影响平整度的情况进行及时有效的处理,是对沥青路面平整度控制的一项重要的措施,一般中下面层施工三米直尺检测平整度不大于5mm,上面层不大于3mm。
1.2连续式平整度仪测试法
连续式平整检测是沥青路面检测平整度的常用方式,其主要采用连续式平整度仪量测路面的不平整度的标准差(σ),以表示路面的平整度,以mm计。检测中首先确定连续式平整度仪工作正常,牵引连续式平整度仪的速度应保持匀速,速度宜为5km/h,最大不得超过12km/h。连续式平整度仪测定后,可按每10cm间距采集的位移值自动计算得每100m的计算区间的平整度标准差(mm),还可记录测试长度(m),一般中下面层要求σ不大于1.6,上面层不大于1.2。
1.3压路机观测法
道路施工中因工期要求、混合料商品站根据各单位需求量调整施工时间、考虑后续工程施工衔接配合等影响不可避免的需要经常进行夜间施工,而夜间施工受环境影响3m直尺的作用基本消失,如何有效的对路面平整度进行判断并及时处理是夜间施工的重点,考虑到双钢轮压路机无任何减震,对路面不平整处的反应较明显,在夜间施工时需要技术人员根据压路机两侧路灯跳动的程度来判断其平整度是否满足施工要求,当跳动较大时需采用夜间照明设备配合采用压路机对其部位进行消包处理。
2、沥青路面平整度影响因素及处理措施
沥青路面平整度影响因素有多种,现就其最常见因素进行分析
2.1下乘层影响
2.1.1基层施工质量影响
以往“基层不平面层调,下层不平上层找”的老方法,对平整度要求很高的市政公路来说是根本行不通的。这种方法很容易造成基层平整度较差,进而影响沥青路面平整度;因此水稳施工中应做到:
2.1.1.1控制下基层挂线,基层按照已完成安装的路缘石控制;
2.1.1.2控制基层最大粒径,基层最大粒径宜适当减小,依此减少基层离析,减轻对搅拌及摊铺磨损,利于提高基层平整度质量;
2.1.1.3严格控制含水,避免含水量过小影响结构的板体形成,或含水量过大碾压成型困难,且形成路面大波浪,致使基层平整度降低,甚至导致结构层收缩开裂
2.1.2松散料、杂质清扫
下乘层存在松散料、泥土、交叉施工遗留的混凝土块等杂质材料时易将下乘层杂质鼓包反射到施工层面上而造成平整度受到影响,且杂质材料数量较多时造成沥青混合料碾压时产生推移等现象,进而产生较大的碾压拥包,对沥青混合料的施工质量造成较大的影响,因此在施工前应使用清扫车、水车配合人工对下乘层结构表面进行清理。
2.2基准面平整度影响
因市政工程路面施工下面层多以路缘石作为控制基准面,因此路缘石的平整度直接影响路面下面层施工厚度、平整度,在路面下面层施工前应首先对路缘石上的杂质进行清理,然后采用不小于6m的铝梁对其平整度进行检测,当路缘石平整度不符合施工要求时,施工中应在路缘石上放置一不小于6m的铝梁代替路缘石作为摊铺机施工滑靴的控制基准面
中下面层施工中利用平衡梁的前中后超声波探测器将下乘层不同位置的探测数据综合汇总后传输给电脑,最后电脑筛分处理,进而控制摊铺机的自动找平系统,使摊铺机达到自动找平的目的,因此下乘层作为中上面层施工的基准面,在中上面层施工中务必保证平衡梁传感器下部不能存在任何杂质,如果施工中部分沥青混合料洒落在此范围应安排工人及时的进行清理。
2.3、机械设备
机械设备的好坏、配合以及规范操作直接影响路面的平整度,科学合理的机械设备配置、使用是保证路面连续作业和优良平整度的关键。
2.3.1各种机械设备的配套
实践证明在低温季节施工,如供料不及时,摊铺机待料时间过长,因混合料温度下降会引起局部不平整;同时即使在高温季节摊铺,由于自动找平系统在每次启动后,需行驶3~8m后才能恢复正常,同样会影响沥青的平整度;因此在沥青摊铺中需严格控制沥青拌合站的拌合能力与摊铺速度、碾压速度、运输车辆相配套与配合,避免出现摊铺过程中停顿等料的现象。
2.3.2机械性能检查
进场施工前、施工中定期对施工所使用的机械性能进行检查,如摊铺机的熨平板横向平整度、搅笼片长度、完整性、内外悬挂的选择,压路机的振幅、振频是否稳定等,务必保证所有机械均处于最佳状态进行作业,对出现问题的机械及时进行修理,并在符合要求后重新投入施工。
2.3.3摊铺控制措施
为保证工程施工厚度、平整度,在施工时下面层多以路缘石作为基准面采用滑靴进行施工,中上面层则必须选用平衡梁进行控制,以避免其它外界因素对平整度造成影响,同时平衡梁的前中后综合调平功能能最大限度的消除下乘层局部坑包对上层的影响。
2.3.4摊铺控制
2.3.4.1摊铺速度控制
沥青混合料摊铺过程中摊铺机改变摊铺速度将造成摊铺的混合料预压密度变化进而影响路面的平整度,因此施工中应根据实际情况确定固定的摊铺速度(一般控制在2m-4m范围内);若出现非正常现象需改变摊铺速度的同时调整相应的夯锤,并及时的利用3m直尺等方法检查路面的平整度,及时的对过渡段进行处理,保证路面的平整度。
2.3.4.2摊铺宽度的控制
市政道路施工中因道路形式多样化、宽度渐变段较多等原因,施工中多选用伸缩型摊铺机,因伸缩型摊铺机稳定性受螺旋布料器内混合料数量及宽度变化影响较大,在施工中应合理的配置摊铺宽度,并尽可能保证宽度的稳定性,在多台摊铺机同时作业时根据现场实际情况合理的布置每台摊铺机的摊铺宽度,并在施工前根据计划在下乘层按每台摊铺机摊铺宽度对控制线进行标注。
摊铺时宽度变化必然造成螺旋布料器内混合料的数量变化,进而影响熨平板起伏,造成路面的不平整,因此在施工中尽可能维持宽度的稳定,当需要调整宽度时应及时补充螺旋布料器内混合料,保持螺旋布料器内混合料的稳定,一般情况下施工螺旋布料器内混合料应不少于螺旋的2/3,以保证混合料可以在螺旋内进行二次搅拌,进而增加混合料摊铺后的均匀性,以提高施工的平整度。
2.3.4.3与混合料自卸车间配合
为避免料车在倒车时对摊铺机撞击造成熨平板变化而影响平整度,在混合料自卸车倒车时安排专人对倒车进行指挥,在车轮距离摊铺机10cm-30cm时停止倒车,由摊铺机向前推动其前进。
为避免混合料自卸车更换时摊铺停顿,施工现场合理安排车辆等待距离,在更换混合料自卸车的过程中由摊铺机利用自身斗中混合料减速前进。
为避免离析情况发生,摊铺机合斗前进时应保留一部分混合料,且减少合斗次数,避免离析料进入搅笼而造成摊铺离析,影响碾压平整度。
2.3.4.4摊铺机起步控制
下面层摊铺机两侧选用路缘石作为基准面,中间根据两侧路缘石高度采用铝梁作为基准面,铝梁调整高度时应考虑线绳垂度,一般12m左右的道路,中间铝梁部分线绳垂度可考虑为3mm-5mm,具体数据需测量复核后确定。
中下面层正常施工时采用平衡量控制,为保证横向接缝处衔接平整度,在起步阶段应根据顺接路面结构厚度采用两侧路缘石控制,中间将铝梁直接放置于下乘层上作为控制基准面进行施工,待摊铺机行走20m左右,已完成顺接任务时可将控制措施改成平衡梁。
2.3.4.5摊铺方向控制
摊铺过程中转向的情况下,在相同的振幅、振频下,左右摊铺面将会产生不同的密实度,而且摊铺设备宽度越大,左右幅密实度差异越大,不同的密实度造成不同的松铺系数,在同一个摊铺水平面下,碾压后左右幅将出现不同的压实厚度,进而造成平整度受到影响,为减轻此类现象的影响,在摊铺过程中调整方向杆的伸长长度,一般选择大于单侧熨平板10cm,并在行走的过程中保持直线行走,并有直观的预见性调整方向。
2.3.4.6离析处理
造成混合料摊铺的离析原因有很多,主要有拌和时间短、未按照前后中分次装车、刮料板内混合料较少、合斗次数多、螺旋布料器埋布深度不足、螺旋片缺损等等,当因各种原因造成摊铺后面出现明显离析现象时应及时安排人员采用正常料对离析部分进行替换,以免离析部分碾压压实系数变化造成鼓包。
2.3.4.7井盖、井篦子处
当施工段落内存在井盖、井篦子时在施工前对工作面内的每一处井盖外露尺寸进行调查,根据其外露高度合理的调整摊铺机的虚铺厚度,避免摊铺机熨平板高度低于井盖高度而造成摊铺机过井盖时熨平板提升造成局部鼓包,同时根据井盖高度考虑松铺系数合理的调整虚铺厚度有利于井盖与路面处于同一水平面。
2.3.5碾压控制
2.3.5.1沥青混合料的碾压原则
路面平整度好坏与压路机的碾压有着不可分割的关系。合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证路面平整度的重要手段;在碾压过程中混合料温度低,碾压段落短,压路机随意的改变速度及在未成形的路面上掉头、转向、紧急刹车等现象都将对路面的平整度有较大的影响,因此在施工碾压中应时刻注意压路机的碾压情况,严格按照要求碾压施工,坚持由边部到中间、由低到高、先静后振的原则、对碾压段落进行阶梯型碾压并于最后以抛物线形式将阶梯型碾压的端头拥包赶至两侧非行车道,并采用人工进行处理,避免因上述等碾压问题而造成对路面平整度的影响。
2.3.5.2混合料碾压的顺序
目前沥青施工对于碾压机械的选择已经相当成熟,但是各个施工单位对碾压的顺序多有不同,根据现场多次试验得出最理想的碾压方式是在温度可以保证的前提下先采用双钢轮压路机进行初压,然后双钢轮压路机复压,双钢轮压路机复压后及时采用脚轮复压,最后根据脚轮碾压后痕迹及温度采用双钢轮压路机不少于两次终压以保证轮迹处理。
2.3.5.3振动压实的操作
首先选择高频低幅的振动方式进行碾压,高频低幅即振动力小、振幅小、振动频率高,更有利于平整度控制。
振动分为三种振动情况:前后轮一起振动、前轮振后轮静、前轮静后轮振,在正常的碾压中为保证压实度通常采用前后轮一起振动的方式;在接头处理部分、井周处理部分、边部碾压部分因操作的可控性,同时为保证平整度建议采用前轮振动;其它情况可选择性的使用后轮振动,在振动停止时需向前静压3-5m后方可缓慢停止压路机前进或后退,以防止突然停振、突然刹车造成拥包。
一般振动方式选用手动,这样更有利于对碾压端头等位置的处理,可根据现场实际情况随时调整碾压振动,能够很好地处理不同情况下造成的拥包,更好的保证路面碾压的平整度。
2.3.5.4压路机停置
压路机因故障无法施工或需要暂停加水时应停置在已完成碾压且温度已经降至50°以下的工作面位置进行。
2.3.5.5下乘层检查井、雨水口升井前处理
中下面层施工前需对下部未升起的井筒位置采用钢板覆盖或竹胶板覆盖后填筑碎石,避免沥青混合料填筑厚度较正常面高出太多,碾压时不同的厚度产生不一样的松铺系数,既造成材料的浪费,又会对相邻碾压面的平整度造成影响。
2.4纵横向接缝
2.4.1横向接缝
沥青面层施工中不可避免的存在横向接缝,而横向接缝的位置基本处于一个施工段落的终点,此时由于沥青混合料的不足摊铺机将出现不稳定现象,同时碾压也将导致横向接缝位置的纵坡变化;因此在施工一个阶段完成后应以三米直尺对横向接缝位置进行纵横向平整度检测,发现其变坡点(即出现平整度变化点),将其点以外部分切除;
在横向接缝第二次施工时应根据顺接部分已完成施工部分结构厚度选择摊铺机下部垫板厚度,并人工对接缝处撒布细料处理。
横向接缝碾压时应采用八字碾压,并保证在横向接缝处慢速振动前进,待3m直尺检测合格后方可正常碾压。
2.4.2纵向接缝
纵向接缝新面应较已施工面高一个虚铺厚度,人工处理方式同横向接缝。
纵缝第一遍碾压应以压路机大部分在已完成碾压面上,仅深入新摊铺面10cm-20cm,然后再以半轮对新摊铺面进行碾压,第三遍大部分深入新面进行碾压。
2.5其它
沥青路面的平整度影响因素是多方面的,任何一个细节的失误均有可能对路面平整度造成影响,因此在施工中在应注意各个细节控制。
2.5.1施工人员水平
沥青面层施工机械操作人员、辅助人工、管理人员必须具备一定的施工经验,施工前应进行岗前培训,对本岗位施工内容、控制方式、方法等有深刻的理解,对工作范围内可能出现的问题及处理措施有预判及处理能力。
2.5.2原材
沥青混合料的原材必须符合相应的规范要求,其破碎值、含泥量等对混合料的质量影响重大。
2.5.3配合比
沥青混合料配合比直接影响沥青面层施工质量,合理的配合比能很好地控制沥青面层施工的均匀性,避免碾压过程中产生的推移、搓裂等现象,进而保证面层的平整度。
2.5.4粘层、封层、透层改性沥青含量及洒布量控制
严格控制粘层、封层、透层改性沥青含量及洒布量,以保证各层沥青混合料之间的粘结,一定程度上可减轻碾压过程中的推移。
2.5.5路口封堵
在沥青混合料施工期间应对各路口进行封堵,在沥青混合料碾压后温度降至50°以内前禁止任何车辆进入施工作业面。
2.5.6井周处理
上面层施工时安排专人对井周进行处理,避免井周混合料多或少造成周围平整度受到影响。
2.5.7结构物顺接
因结构物一般采用上中面层两层结构形式,且结构铺装层因各种原因,其平整度达不到路面要求,为保证路面整体平整度,在中面层施工时遇到小型结构需采用钢丝挂线形式进行摊铺控制,当结构长度较大且顶部平整度相对满足要求时,可对结构与路基顺接部分两侧各50m左右进行钢丝挂线顺接。
2.5.8参数改变时处理
当施工中不可避免的需要改变振频、速度、加减刮料板、螺旋布料器的料位,此时应根据变化大小适当的调节摊铺的虚铺厚度,以保证摊铺的压实厚度满足设计要求,且其平整度影响较小。
2.5.9问题处理
当摊铺机停顿、自卸车撞击、电脑故障等原因造成平整度较差的问题时须首先采用压路机横向碾压的方式对鼓包等进行处理,当鼓包较大无法直接碾压处理时应人工对鼓包进行清理,然后撒布细料,对鼓包位置减速慢振。
当上层施工前发现下乘层存在较大鼓包,通过上层施工无法对鼓包进行掩盖时应选择采用铣刨机对鼓包进行局部铣刨,处理完成后方可进行下一步施工。
3、注意事项
3.1连续式平整度仪测试法测定沥青路面平整度宜在沥青施工刚刚完成温度降至50°C以下时及时测量,或在测量前对路面进行清扫,保证测量不受其它因素的影响。
3.2对到达现场及摊铺碾压时的温度进行测量,保证施工中混合料的温度满足施工要求。
3.3摊铺一段时间后应及时的对机械进行检查维修,尤其是对摊铺机性能、熨平板进行检查,保证各项施工机械的稳定性。
3.4检查到场混合料质量,泛油或出现花白料则不允许对其进行摊铺。
3.5注重对路基弯沉的验收,尤其保证桥隧与路基顺接处路基的弯沉符合设计要求。
4、小结
沥青路面平整度是路面质量的关键,如何处理好沥青路面平整度对路面质量和工程效益具有重大意义。在路面施工中只要根据本文内容对现场平整度检测方法、机械的操作性能、基准面的控制、各种常见情况的处理充分掌控,路面平整度将基本能够得到的保证。
参考文献:
[1]韩君良,杨海峰,马庆伟.沥青路面平整度检测方法与频率分析[J].山西建筑,?2013,?39(34):163-165.
[2]郑教弄.?公路瀝青路面常见病害及原因分析[J].?中国新技术新产品,?2009(21):56-56.