道路施工中沥青路面平整度的影响因素分析

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4月10期   作者:王凯
[导读] 随着城市化进程的加快,我国城市的基础设施得到了不断地完善
        王凯
        北京住总集团有限责任公司市政道桥工程总承包部,北京市 101500
        摘要:随着城市化进程的加快,我国城市的基础设施得到了不断地完善,在城市基础设施中道路施工是一项重要的环节,对于提高人们生活的幸福感发挥着重要的作用。在公路施工中,沥青混凝土路面已成为路面结构设计中重要环节,沥青路面通过沥青、细集料、粗集料、矿粉、外掺剂等拌和后,符合相关级配、性能的沥青混合料铺装要求。通过现场摊铺碾压等工艺环节,可满足沥青混合料路用性能设计或使用要求,沥青路平整度作为检验沥青路面施工质量的重要指标,已成为行车舒适性保障的关键,且随公路等级的提高,路面平整度要求越高。城市化的提升须保证道路交通先行,沥青路面工程已成为基础设施建设的重点,加强沥青路面的施工质量,可提高路面使用的耐久性。在道路的施工中,沥青路面的施工质量控制成为施工过程中的重点控制工程,碾压作为沥青路面施工最后一道工序,成为控制路面压实度、平整度的关键环节,路面平整度是行车舒适性的重要保证。在沥青路面的施工中,应加强对路面平整度施工质量控制,保障道路施工质量。对此,文章详细分析了影响路面平整的因素,进而提出了具有针对性的解决措施,并结合工程实例展开阐述,希望能为相关施工人员提供参考,保证沥青混凝土路面施工质量,促进我国交通行业的健康发展。
        关键词:道路施工;沥青路面;平整度;影响因素
        引言
        经济和科技的发展伴随着相关需求的发展,原先建设的道路不再能满足如今的运输需求,道路建设成为了市政工作的重点。沥青路面不平整是我国市政道路建设施工中的常见问题,这一问题的存在会严重降低道路建设的质量,缩短道路使用寿命。为此,研究如何提高市政道路沥青路面建设平整度具有重要意义。
        1.沥青路面施工概述
        沥青混凝土路面的主要优点是施工简单、行车噪音低、舒适度好,因此被广泛应用于道路及桥梁建设中。要想延长沥青混凝土路面的使用寿命,降低后期的维护保养成本,就必须重视平整度的控制。施工人员在施工时要掌握路面平整度的影响因素,结合项目实际情况制定有针对性的计划和措施,提高路面平整度,保障施工质量。根据我国 《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40—2004)的要求,各等级公路沥青路面在施工完成后,均应进行平整度检测。平整度作为路面施工中的中间控制指标,在施工中应高度重视,并制定相应的控制措施及工艺,确保沥青路面施工质量。
        2.影响路面平整的因素
        2.1路基工程
        对于路面工程来说,路基工程是非常重要的。路基工程稳定性差会对路面造成直接影响,严重时会对整个道路工程质量产生影响。路基沉降发生后,路面也会因此而引起沉降。造成路基沉降的原因有很多,大体上来看主要包括四种:一是路基开挖后必须进行回填[1]。施工单位在选择回填原料时因选择不当造成沉降。此外,回填原料的配比不合适也会引起路基沉降;二是公路或桥梁的基础部位不好,应进行软土地基处理的区域在施工时没有采取相应措施,影响路基承载力。在路面压力大于软土基承载能力时产生路基沉降;三是一些特殊路段未使用挖填结合操作。在基坑挖填操作时由于压实问题导致路基沉降;四是地下防水措施未满足要求。对地表水相对丰富的地区要做好防水、排水措施,避免因此引起路基沉降。
        2.2沥青混凝土路面
        沥青混凝土路面施工过程中,粗集料级配、沥青混合料温度、施工机械等都会对公路路面平整度产生影响。混凝土的不均匀性:沥青混凝土是沥青混凝土路面修建的主要材料。所以,材料质量对路面的平整度有直接影响。沥青混凝土路面早期的变形、网裂、裂纹等都和沥青混凝土的不均匀性有一定关系,如图 1 所示。
        
        图 1  沥青混凝土路面裂纹
        造成沥青混凝土不均匀性过大的因素有很多,如材料颗粒、混凝土搅拌问题、运输问题等。首先,沥青混凝土材料配比选择不当会影响路面的平整度。比如粗集料级配不合理,配制成的沥青混凝土料偏软或者偏硬都会影响后期路面的平整性;其次,沥青混凝土材料搅拌不均匀。搅拌不均匀会影响配料的均匀性,形成花白料,不但增加了后期摊平的难度,而且影响后期路面的平整性。另外,沥青混凝土搅拌时,如果油石比控制不好也会影响后期路面的使用,在路面投入使用之后很快被破坏,影响路面平整度。同时,油石比过高造成早期车辙,使路面不平整。拌和料出仓温度的稳定性也会影响路面平整性;再次,矿料质量不满足要求。矿料质量不达标会对矿料的抗压强度产生影响,从而影响到后期路面的使用。在我国,公路上所用的碎石基本从市场上采购而来。各地的碎石加工厂通常规模较小,一条高速公路路面所用碎石通常需要从多个碎石场进行采购。不同碎石场所用的机械设备型号不同,生产出来的碎石颗粒存在明显的差别,影响沥青混凝土路面质量;最后,搅拌温度控制不当。搅拌温度过高造成接头小坎,过低影响摊铺。混合料温度差异过大,摊铺碾压后就会因温度差过大降低路面平整度,影响路面质量。
        2.3路面摊铺问题
        路面摊铺是导致地面不平整的主要原因。路面摊铺是路面成型的最后一步,所以决定了路面质量的好坏。路面摊铺环节出现问题,前期的工作等同于徒劳。导致路面摊铺不平的主要原因如下:一是摊铺机械设备的性能、参数等对摊铺的速度和供料产生影响,进而影响路面的平整性;二是操作人员的操作水平。摊铺施工人员的技术水平高,能够很好地处理接缝问题,提高路面的平整性;三是摊铺接缝材料或者填充材料的选择问题。材料选择不当导致接缝处凸起或者下陷,造成路面不平整。
        3.沥青路面平整度施工控制措施
        3.1加强对施工材料的质量控制
        沥青混合料施工过程中,级配及原材料质量是影响沥青混合料质量的重要因素,粗集料及细集料应严格对料源进行检查。在考察过程中,应对原材料级配的稳定性、棱角性、压碎值、破碎方式、超粒径数量、筛网尺寸等指标进行严格检查[2]。已进场的原材料应按照粒径规格分类存放,并防止出现集料离析现象,进场未抽检的材料严禁使用,在正式铺设前应铺设试验段,验证试验配合比、生产配合比、路用性能、平整度、压实度等指标是否满足规范或设计要求,各项指标均满足要求后,方可大面积施工。在沥青混凝土路面施工前,无机结合料基层施工中应控制混合料含水量,防止出现含水量过大,会出现应力收缩裂缝,含水量过小,增加了碾压成型难度。在无机结合料基层混合料拌和中,应保障混合料的含水量,避免由于混合料含水量失衡导致基层病害的出现。通过沥青混凝土面层及无机结合料基层原材料控制,可提高沥青混凝土路面平整度合格率,应在施工过程中加强管控。
        3.2选择合适的压缩比
        要提高公路路面的平整度还要选择合适的压缩比,准确掌握松铺系数。碾压前与压实后测量与压实后的钻芯必须在一个位置。松铺系数大,不平整的传递就越大,所以在施工时需要选择相应的铺设设备,提高预压密实度,降低不平整的传递。图 2 为不平整度和松铺系数关系图。
        
        图 2  不平整度和松铺系数关系
        3.3加强对施工机械设备的检修
        在沥青混凝土路面施工中,筑路机械是控制沥青混凝土路面平整度的关键,在沥青混凝土铺筑前,应检查筑路机械设备型号是否符合设计要求标准、设备性能是否良好、数量是否满足施工需求。主要内容包括检查各部件装置的精准度,摊铺机的仪表性能、微调器是否正常,根据施工的具体情况,并按照要求对振捣器和夯锤进行检查。根据试验段检测结果,选择适合沥青路面施工的频率,在摊铺机摊铺过程中,保障设备始终匀速进行,保障沥青路面平整度的施工质量。在施工过程中,如发生摊铺机故障停机,应立即对已施工的路段进行横向施工缝处理,防止停机时间过长,混合料温度降低无法压实,导致停机处鼓包,影响路面平整度。在摊铺机行驶过程中,严禁自卸车倒车过程中撞击摊铺机,防止撞击时摊铺处出现鼓包,导致此处平整度较差。
        3.4保障施工工艺
        沥青混凝土路面施工工艺是保障平整度的重要环节,在沥青路面施工中,施工工艺对提高平整度具有重要的意义。(1) 在进行沥青混凝土路面施工中,应对压路机进行检查,仔细查看轮胎压路机轮胎的情况,如压路机轮胎的新旧程度和胎压不一致,将导致在压实过程中胎压轮迹明显,影响沥青路面的平整度。应对压路机进行检修,保障沥青路面压实的平整度。(2) 在沥青混凝土路面压实过程中,碾压的方式和速度需通过铺筑试验段进行控制,不同的沥青路面施工会采用不同的碾压方式,需根据试验段数据选择合适的碾压方式。常用组合型的碾压方式,在碾压过程中应保障匀速碾压,避免影响路面的压实质量。在碾压的过程中,应按照其路线和方向进行,不可随意改变。在沥青路面的碾压中,初压可使用双钢轮压路机碾压2遍,再采用重型轮胎压路机复压4~5遍,终压采用双钢轮压路机碾压2遍。(3) 在沥青路面的施工中,需严格控制碾压的温度,初压温度不低于150 ℃,复压温度不低于130 ℃,终压不低于90 ℃,通过控制碾压温度,可保障路面碾压的平整度和压实度[3]。
        3.5注意事项
        在沥青混凝土路面施工中,易产生施工缝,在摊铺中需对施工缝进行处理,以已铺筑完成的沥青混凝土面层直尺脱离点为界限,挖除前端沥青混合料,不采用切割机切缝挖除。待下次施工时,对前段已施工的沥青混凝土面层进行预热,摊铺沥青混合料,采用光轮压路机斜向碾压,使用6 m直尺对此处的平整度进行校核,确保前后两段路顺利衔接。在沥青路面的施工中,应严格处理桥台和伸缩缝位置,沥青混凝土路面在桥面铺筑过程中,将通过伸缩缝位置,在桥面沥青混凝土铺筑前,采可用沥青混合料对桥面伸缩缝槽口进行充填,保证在铺筑过程中平顺。在易出现桥头跳车的桥涵台背位置,可采用高速液压夯加小型立式夯实机具,对薄弱位置进行预处理,提高桥涵台背压实效果,减少工后沉降量,避免产生桥头跳车等不良病害。
        4.结束语
        沥青混凝土路面平整度的影响因素有很多,既包括基层道路基础因素也包括施工材料选择因素。路面表层质量受沥青混合影响较大,但是混合物质的波动会给平整度带来直接影响。另外,路面结构形式也会影响到路面的平整性。施工单位在施工时要重视各影响因素的控制,提高道路路面平整性,为驾驶人员提供舒适的行车环境,提高道路交通安全。
        参考文献
        [1]徐福.高速公路沥青混凝土路面试验检测技术与质量控制[J].智能城市,2021(05):87-88.
        [2]陈增锋.沥青混凝土路面施工的平整度控制措施与分析[J].四川水泥,2021(03):20-21.
        [3]黄庆财.福州滨海新城市政道路沥青路面平整度质量控制研究[J].福建建设科技,2021(02):67-69.
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