论公路工程中沥青路基路面平整度的控制

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年8期   作者:朱佐贤
[导读] 沥青路基路面平整度的把控对于公路工程质量保证有着重要意义。
        朱佐贤
        上海珠宇工程咨询管理有限公司 上海 201706
        摘要:沥青路基路面平整度的把控对于公路工程质量保证有着重要意义。平整度的提升可使路基路面受力均衡,避免因应力变化致使结构变形或开裂。同时平整度的提升,汽车在行驶过程中的安全性也将有所保障,可以降低事故发生几率。本文就详细对公路工程中沥青路基路面平整度把控展开分析探讨,希望促进公路工程的高质量完工。
        关键词:公路工程;沥青路基路面;平整度控制;

        沥青路基路面因具有较好平整度、舒适性、低噪音和维修养护便利等优势,被广泛应用到公路工程建设中。不过沥青路基路面也会因为一些因素的影响,使得自身特性受损,加大了道路的危险性。为此,在实际作业中就要开展沥青路基路面的管控工作,以确保其质量达标,维护行车安全。
1公路工程中沥青路基路面平整度控制的意义
1.1节省车辆运行费用
        公路工程沥青路面不平整,处于高速行驶状态下的车辆会剧烈振动。一方面,加重汽车轮胎磨损度,对汽车造成严重损害,增加汽车维护保养的费用。另一方面,沥青路面颠簸,会减缓车辆行驶速度,增加耗油量及车辆运行成本费用。而加强公路工程沥青路基路面平整度控制,则可以有效减少车辆维护保养费用与车辆运行成本费用。
1.2保障行车安全,提升行车舒适度
        加强公路工程路基路面平整度控制,可以保障车辆行驶的安全平稳性。如果沥青路面平整度不达标,不仅会减缓行车速度,还会影响行车舒适度体验,甚至诱发交通安全事故。若路面不平整,必定会使低洼路段出现积水现象,降低路面摩擦力。平整的路面会使汽车行驶更加顺畅,减少打滑现象,规避交通安全事故。
1.3延长公路工程使用寿命
        如果沥青路基路面的平整度达到标准要求,则可以削弱车辆对路基路面的荷载作用力,减轻对路基路面的磨损程度。同时还可以有效避免路面积水问题,延长公路使用寿命。另外,加强公路工程沥青路基路面平整度控制,可以有效降低后期维护频率,降低维护保养成本。
2沥青路基路面平整度的影响因素
2.1施工工艺
        施工工艺具体包括摊铺工艺、碾压工艺、横纵缝处理工艺、混合料拌制工艺等。为此,在公路工程沥青路基路面施工中,施工人员要加大对各个施工环节的控制力度,严格按照标准规规范展开施工操作量。
2.2沥青混合料的质量与配比
        沥青混合料的质量控制措施包括如下两方面:其一,矿料规格控制。将矿料的最大颗粒粒径控制在设计值以内。若矿料的颗粒粒径过大,颗粒物质会在摊铺机熨平板的推动下出现位移,导致摊铺面出现规格不等的孔洞,影响沥青路面的平整度。另外,矿料的颗粒粒径过大,混合料会因搅拌不充分、不均匀而出现分层离析现象,降低沥青路面平整度。
        其二,混合料质量控制。在实际施工过程中要及时铲除沥青路面上多余的泛油料和质量不达标的花料,以免沥青路面因混合料不均匀而出现坑洼。再者,沥青路面平整度与混合料中的沥青含量也存在紧密联系。如果混合料中的油石含量过高,则会导致沥青路面出现泛油现象;如果混合料中油石含量过低,沥青路面会松散。为此,在公路工程沥青路基路面施工过程中,施工人员必须严格控制沥青混合料的质量与配制比例。
2.3基层的影响
2.3.1基层平整度不达标
        如果基层处理不到位,即便面层摊铺质量达到标准,经过压实处理和车辆荷载作用,也会出现路面质量缺陷。在实际施工过程中,施工人员必须将基层顶面平整度偏差控制在10mm以内。在基层的沥青混合料摊铺结束后,预留厚度约10mm的松铺层,以免混合料面层沉降出现路面凹陷。
2.3.2路基不规则沉降

图1 路基不规则沉降
        可以说,路基施工是路面施工的基础环节。如果路基出现不规则沉降,必定会导致路面结构发生沉陷,降低整个沥青路面的平整度(如图1所示)。所谓路基不规则沉降,顾名思义,也就是路基基础的各个部位在垂直方向上出现不同程度的下沉降落。路基沉降主要包括如下两种情况:第一,路基自身的压缩沉降。第二,由于路基下层土体的承载负荷能力不足,在路基自体重量的影响下出现大幅度沉降。结合以往积累的实践经验可知,发生路基不规则沉降的主要原因包括路基填料选择不合理、路基填筑施工方法不合理、路基土体夯实加固处理不到位等。
2.4机械设备性能不达标
        机械设备的配合程度、性能可靠性以及操作水平,会在不同程度上影响沥青路基路面的平整度。为此,在实际施工过程中,施工人员要定期检查机械设备,确保设备性能满足施工要求。结合施工情况,合理调度机械设备,且进一步明确设备操作流程与规范,最大程度的减轻设备性能对沥青路基路面平整度的不利影响。
3控制沥青路面平整度的有效措施
3.1加强施工勘探,防止路基发生不均匀沉降
        开展施工前的准备工作,严格按照要求填筑路基。在对坡面处理时,分析坡度与土质,充分考虑持续强降雨天气和持续低温天气对施工的不利影响。密切关注施工区域的天气变化情况,提前大概15—20天对原地面加以处理。若路基填筑高度落差超过1.0m,必须彻底清除路基范围内的垃圾杂物,如石块、树皮、草根等。在必要的情况下,使用挖掘机清理。
        再者,注重施工细节管理。在路基路面清理过程中,一旦发现生物破坏情况必须采用分层回填作业方式,提前对回填层实施夯实加固处理。将沥青路基路面平整度偏差控制在0.5%之内。如果路基填筑土体中含有大量的有机物质,或者重金属含量较高,要考虑换填土。考量施工坡度与杂质问题。若坡度大于1∶5,清除表面后,采用台阶式施工方法,尽可能的保证路基路面中填料的平整度。若坡度小于1∶5,采用平面施工处理方法,控制施工作业的稳定性,以免出现非规律性滑动问题。
3.2伸缩缝的科学设置
        公路工程中桥梁涵洞存在的病害问题只能进行科学控制,无法完全解决。在实际作业中,这些特殊区域间需实施伸缩缝的处理,以此优化工程建设质量,维护结构稳定性,避免危险发生。在伸缩缝处理过程中,一方面要做好横纵向接缝的处理,避免凹凸情况的出现,注重接缝位置的密实性[1]。在横纵向接缝处理过程中,可利用PLC自动监测技术、红外线检测技术,掌握接缝位置强度,对于强度不合格的部位,立即处理,以免后续作业中出现裂缝、松散、密实度不达标等问题,降低施工过程稳定性。另一方面做好桥头过渡段的设计和施工作业。预留合理的过渡段位置,并搭设12-25块搭板,实现应力的有效转化,防止因应力突变产生意外问题,规避桥头跳车情况的发生。
3.3开展前期准备工作,科学把控平整度
        一是采用地基加固技术,提高基础结构强度和稳定性,避免不平整问题的产生。对于含水量超过20%,台后填方段存在沉降变形问题的地基,实施加固处理,缩小土体结构流动系数,维护结构稳固性。而对于蠕动性较强的基础结构,在地基加固过程中,可融合高压缩大变形特殊处理措施,增强整体性和稳定性。另外,在该环节内,还可利用水泥搅拌桩加固方式,对不稳定土层实施科学处理,降低应力不均衡带来的影响。
        二是施工过程中选择的填充材料,可以以沙粒、宕渣等材料为主,这类材料承载能力较强,不会出现应力集中现象[2]。对于刚性结构,选择材料应以大角摩擦材料为主,从而提高整体平整度,减少位移现象。
        三是在沥青路基施工过程中,要一直处于干燥状态,避免水分过多对性能产生影响。所以在施工作业中必须做好排水处理,合理规划排水系统和排水沟等设施,加快排水速度。结合现场具体情况进行明渠或暗渠的科学规划,控制排水设施数量,明确排水管道安装位置,促使水分的有效排出。
        四是开展施工区域的压实作业,可直接采用小型压实设备完成压实处理,并在作业过程中,对工程质量加以全面管控,以免新铺筑的路面面层在压实设备的推进作用下出现不规则形变,影响整体施工质量。另外,在后续回填施工中,优选体量轻便、减震性能、防水性能以及耐久性能良好的泡沫混凝土,提升整个路基路面施工面层的平整性、规则性与稳定性。严格遵照现行的公路工程施工技术标准规范选择施工材料,编制完善且合理的施工组织规划方案,优化机械设备配置,加强现场设备调度管理。尤为关键的是,组建一支高水平、高素质且经验丰富的施工队伍,以此来最大程度的提高路基路面工程施工质量。
3.4摊铺

图2 摊铺
        公路工程沥青路基路面施工中,摊铺作业的把控是提高平整度的重要环节(如图2)。一般情况下,摊铺作业是以机械和人工相结合的方式实现的,施工人员需保障两者间的融合效果,注重摊铺质量。具体内容为:
        首先,科学选择摊铺机型号,根据施工路段具体情况及工艺性能要求,合理选择摊铺机型号。所选的摊铺机型号不得太多且繁杂,满足现场作业需求即可。同时考虑到机械设备本身性能,做好使用前的性能检测和参数调整,以免摊铺作业中产生问题,影响摊铺平整度。
        其次,对操作人员实行培训和教育,注重摊铺机操作的规范性、标准性,禁止在实际作业中出现紧急制动或猛烈起步的情况。摊铺机操作人员需具备从业资格证,在上岗前通过专业技能考核,保障操作过程的平稳性。基准线校对工作,也会在很大程度上影响整体路基路面工程的施工平整度。在实际校对工作中,施工人员需使用具备灵敏的逻辑控制功能的仪器设备。一方面,将摊铺作业面的平整度误差控制在合理范围内,另一方面,加大平整度施工的自动机械化程度,加快施工进度,保障施工质量。若路段对摊铺平整度要求较高,或者摊铺施工环境较为复杂,还要在机械化摊铺作业的基础上,辅以人工摊铺施工,最大程度的改善摊铺时效性与平整度,确保新作业面层的平整度达到标准要求。
3.5材料配比设计与路线选择
        在材料配比设定中,应结合公路工程路基路面的具体要求,对原材料用量加以确定,合理规划调配比例,优化材料性能。考虑到城市交通拥堵情况,规划运输线路,缩短运输时间,避免材料运输过程中因不良因素影响产生意外问题。在运输过程中,车辆限重一般在两吨左右,车速应控制在每小时30千米。
        另外,加强桥梁涵洞路堤材料质量的控制工作,检查塑性指数等参数,确定其在规定标准范围内。如某公路工程项目,宕渣控制在40%以内,塑性指数控制在24.35±0.45,含水量控制在15%左右。根据这些数据指标,可让施工人员快速识别作业区域内存在的问题,并及时加以处理和优化,完善施工质量。同时在实际作业中,对于存在的冻土、有机土、沼泽土等土体结构需立即处理,禁止在上面直接施工,以免出现沉降问题。限定填料的材料范围,做到统一化管理,从而加强路基填土的可靠性,减少意外问题的产生。
        除此之外,开展填料含水量的科学把控,将其控制在标准范围内。某施工企业从物料运输成本与整体施工质量两方面予以充分考量,并采取如下几方面处理措施:由于施工路段的土壤湿度较大,每天共翻晒土壤4次,连续翻晒三天,将土壤含水率由最初的20%降低至15%左右,符合工程施工对含水率的基本要求,显著改善了土壤环境条件,降低了伸缩性裂缝问题的出现几率,提高了整体工程施工质量。
3.6路面压实处理
        路面压实处理需要注意的内容涵盖以下几点:一是注重路面压实设计的细化处理,考虑到可能影响路基平整度的因素,按照现有规范要求开展设计工作,增强设计可行性,避免实际作业中翘头情况的产生[4]。二是压实施工完成后,要实施基层养护处理,通过喷洒沥青乳液保护剂的方式,提高基层质量和强度,避免裂缝等问题的产生。在养护中一旦发现问题,要立即处理,以免破坏路面平整性。
三是做好机械管理,保证找平放线的准确性,检查基层标高,误差不得超过规范标准的5%。在找平过程中,可采取人工和机械相结合的方式。在整个下面层找平处理过程中,监理人员必须深入现场旁站监督,制定统一化、标准化、规范化的工作流程,明确常规技术与关键技术标准要求,从而改善监督管理水平和找平层施工水平。四是在养护阶段,对存在的松散辅料及杂质予以有效剔除,必要时可开展低压冲洗工作,减少污染,保证施工平整度。五是要求各部门开展监督和管理工作,对负责项目进行细致分析和检查,改进沥青路基路面施工质量,确保道路的安全性。
4工程应用
        某高速公路工程,施工作业中分别对路基、基层、混合料、摊铺和碾压等环节实行平整度把控处理,严格按照规范标准要求开展施工作业。待施工完成且使用一年后,对平整度情况进行检测分析,得出结果如下表所示。

        从图中数据分析可知,本项目沥青路基路面的平整度较好,即使在使用一段时间后,还能够保持平整度。从表中数据了解到,使用一年时间后,平整度标准差平均值较施工时高出17%左右,但平整度指标对比分析存在的偏差却在1.2mm以内,在规定标准范围内,不会带来任何影响。
5结束语
        综上所述,公路工程沥青路基路面的平整度控制,能够有效提高公路工程质量,延长公路使用寿命,保证公路整体安全性、稳定性,降低事故发生率,为人们提供良好的出行环境,最终为建筑行业及交通行业的发展提供坚实保障。
参考文献:
[1]张印.公路工程中沥青路基路面平整度控制研究[J].工程技术研究,2020,v.5;No.60(04)
[2]马春亮.沥青路面平整度控制措施[J].交通世界,2019(25)
[3]耿艳.公路沥青混凝土路面平整度的控制技术要点[J].房地产导刊,2019,000(032)
[4]陈定峰.高速公路工程建设中的沥青路面平整度检测技术[J].工程技术研究,2019(16)
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