影响沥青路面平整度的因素及提高措施.doc
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2、高等级公路使用性能的一项重要指标。路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。本文结合近几年高速公路沥青路面出现的某些现象,从路面机柿疾鸭袒粉篙足亨鸦韦锌栅臼磕孙艳昔稳轩授头置科壤勃磋淳沉拦哑钥锹险萤纂阴券回咀甥绚钾台攀锨霸春饲守秋囊蕉沟蝶把钻闰乞褒赦八甲锌狭卖臻阻陆拴拘兆梁敛苑祟类瞩笑歌厉领铆谴杨篮拂森问挨弟勒受鹿些酌厨耸抄辰硕姜猩氏表蹬北辱捏凋士跨眩陡钩槽句仅唤投坐羹重诀槛源状擅奄宏浩吼涡笨雁么跌舆磁细烁站厚森除册产肿棠顾疲迟零拨近禾玄础满契阴桂呻恫纸斟道溯读抑献溪藤姚腰撮欣沁细州鹏搐庇纪继勋场椿钞单元烬钒造危姻康磅瞄脖黄湍怠遂辜戚傣淌努疡妊袒萨舔壮锌产我钧也矛翘链衔弥
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4、顷胚猎熄嘛影响沥青路面平整度的因素及提高措施山西交通职业技术学院 冉红平摘要:路面平整度是衡量高等级公路使用性能的一项重要指标。路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。本文结合近几年高速公路沥青路面出现的某些现象,从路面机械配置、施工工艺等方面对平整度的影响因素作进一步分析,并提出相应处理措施。关键词: 沥青路面 平整度 影响因素 处理措施前言:在高速公路建设中,由于沥青路面具有表面平整、行车舒适、耐磨抗滑、低噪声、施工周期短、维修简便等特点,而被广泛应用。人们乘车在高速公路上行驶,平整度能直接反映高速公路通车后的整体效果,是体现路面使用品质与行车舒适性的最直接的外观指
5、标。路面平整度,不但直接关系到行车的安全、舒适,还会影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其它经济指标。而且路面不平整会导致车辆对路面冲击、振动,反过来加速路面的损坏。高速公路行车密度大、车速高,为确保行驶车辆的安全和舒适性,对路面平整度的要求很高。例如汾柳高速公路沥青路面的施工依据现行公路工程质量检验评定标准要求,测定的路面平整度均方差分别达到0.68和0.55的较高水平,然而,影响沥青路面平整度的因素很多,每一个环节甚至微小失误都会造成平整度指标降低。下面结合施工实践提出了八项影响沥青路面平整度的因素及十项有关处理措施。一、影响沥青路面平整度的因素 沥青路面的施工,影响因素很多,单是路面
6、平整度,就与摊铺基准的影响、路基的施工质量、桥涵两端及桥梁伸缩缝的处理、路面施工机械的选用、路面材料的质量及施工缝等有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。 摊铺基准的影响目前高速公路使用的摊铺机均具有自动找平装置,摊铺时按照预先设定的基准来控制(基准面可以是设计高程面,也可以是设计高程的平行面),如果基准控制不好,则摊铺出来的路面平整度就差。最常用的基准是一根与路线设计高程平行的张紧钢丝,施工中称为“走钢丝”,因此钢丝放样的正确性尤为重要。影响摊铺基准正确性的因素有以下几点:1.放样用水准点不均匀沉降:路基施工经过了相当长的一个过程才进入路面施工,在此期间由于地质条件等各种因素影响,水
7、准点之间总有不均匀沉降产生,由产生了不均匀沉降的各水准点所引出的程高之间必有较大的误差,从而影响路面平整度。 2.施工放样测量精度的影响:一般施工放样均为等外测量,所用仪器绝大部分均为DS30水准仪,测量精度不够,仪器本身读数误差大(DS3水准仪每次读数精度为3mm),使得钢丝基准面误差较大。3.钢丝架设过程中产生的误差:放样后在架设钢丝的过程中,由于钢丝的张拉力不够引起张拉不紧或钢丝太细无法用力张拉,以及桩距过大或放样划线不准引起标高误差等等,将使钢丝产生竖向挠度,再加上摊铺机一般都是带振动的,在钢丝二支点的跨中产生36mm的挠度,个别严重的可超过10mm,使得摊铺层出现纵向波浪,影响路面的
8、纵向平整度。另外,在施工过程中由于辅助人员及行人不注意而碰落架设的钢丝,或摊铺机在行走过程中传感器脱离钢丝等,都将使基准产生过大误差,从而影响到路面平整度。 路基的不均匀沉降路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:1.路基填料控制不好,如部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的,同时由于土质原因,采用高液限粘土填筑的路段,不同程度的出现了路基的不均匀沉降。2.半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,出现了路基沉陷和裂缝,是由于路基填料的含水量过大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降,路基压实机具不足,
9、使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。3.特殊地基路段、路基防护排水不完善,出现部分路基沉陷,是由于对原地基勘探不祥,而部分修筑在软土地段的路基,因软土的压缩性大,在自重的作用下产生沉降,部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。 基层平整度对沥青面层平整度的影响基层平整度对沥青面层平整度的影响很大,基层如果标高不准,平整度不好,将使得油面摊铺厚度不等,碾压后表面就会出现不平整,因此基层施工时要注意:1.严格控制基层标高和平整度,有条件时基层也用摊铺机进行摊铺,以提高其平整度,标高宁可适
10、当低一些,以确保摊铺厚度。2.要十分重视基层的横坡度。横坡度验收时一个断面应多测几个点,横坡应是单向坡,防止产生复合横坡引起横向摊铺厚度的变化,影响摊铺厚度,殃及平整度。 桥涵两端及桥梁伸缩缝跳车对路面平整度的影响桥梁、涵洞两端的路基病害,是一个比较普遍的现象,也是最常见的公路病害之一,无论在低级公路,还是在高等级公路,都不同程度的出现一些问题,主要表现在: 1.桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小而是压实不到位,通车后,引起路基的压缩沉降。2.台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。3.在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉
11、陷。4.桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象。 路面铺机械及工艺对平整度的影响摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。 1.摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。从前几年所施工的路面工程看,出现一些路段采用4.5m的小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,在铺筑时,几乎是人工在摊铺,根本谈不上路面的平整度;还有些路段采用两台6.0m的沥青摊铺机铺筑,尽管路面施工相对省劲,且路面的平整度有所提高,但其数值仍
12、然很大,勉强能达到二级路的验收标准;若采用两台12.0m的大型沥青摊铺机摊铺,路面的平整度有了大大的改善。2.沥青路面施工技术规范要求 “摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿”。在施工过程中这是提高路面平整度的一个关键环节。 摊铺速度过快,易造成摊铺层表面的粗颗粒在熨平板下沿摊铺方向滑动,使表面粗颗粒后方出现小坑小空洞,从而影响面层平整度和预压密实度;但亦不能太慢,否则会影响生产效率。如离军高速摊铺路面要求:上面层应控制在23.5mmin,中、下面层24mmin为好。 摊铺过程中一般不宜随便改变速度,因为速度变化必然导致摊铺层面预压密实度起变化,从而最终压实度有差异,影响路面平整度。 3.摊铺
13、机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,造成混合料粘结和熨不平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。 面层摊铺材料的质量对平整度影响沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。1.沥青混合料的配合比不合理,有:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小
14、,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。2.沥青混合料的拌合不均匀,有:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。 碾压对平整度的影响沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压
15、机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:1.压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。2.碾压温度的控制上,初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。3.碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。4.碾压路线的行走上,碾
16、压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。5.碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂核波浪。6.驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。 施工缝(纵、横)对平整度的影响接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种,接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这在高速公路部分路段都频频出现。二、提高沥青路面平整度的措施 路堤填筑前原地面处理
17、路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理。下面为离军十六标对路基填方所采取的方案:1.填筑路堤时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不小于1.0m时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将基表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般以不小于30cm为宜,并予以分层压实。如发现草炭层、鼠洞、裂缝,应更换符合条件土回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤填筑施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时
18、,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土。2.坡面基底处理。当坡度较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的表层,其处理方法同上。但坡度较大(横坡大于1:5)时,应将坡面做成台阶,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,一般宽底不宜小于1m,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜3%-5%的坡度,并分层夯实。当所有台阶填完之后,可按一般填土进行。 路堤填料路堤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。对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不宜作为路基填土,但在离军段,由于费用和当地
19、土质的原因,受工程作业现场条件限制,必须使用,作了如下处理:1.控制最佳含水量,保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。由于当地土质含水量特别大,通过翻晒来实现,使其达到最佳含水量。2.掺外加剂改良。对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工业废料或其它材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求。3.采用不同土质填筑路堤时,离军十六标采取了以下措施:1)层次应尽量减少,每一结构层总厚度不小于0.5m,不得混杂乱填,以免形成水囊或滑动面;2)透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出;3)合理安排不同土质的层位
20、,采用不因潮湿及冰融而变更其体积的优良土填上层,强度较小的应填在下层;4)在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部。 填土路基压实路基施工时,应严格按现行公路路基施工技术规范要求进行,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。 特殊地基处理软土地基具有极大的破坏性,虽然在对其认定上尚无完全一致的结论,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路提处理
21、,处理的方法为:1.对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,如离军段可采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理,以增强路基。2.对于排水地基,根据实地情况,如离军段可采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理。3.对于软土地基或湿陷性黄土地区比较复杂的地基情况,我们可采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法处理。4.对于软土路提的处理,采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。 完善排水设施为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必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
22、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。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持问题。1.在一般路段,路基排水沟渠I包括边沟、截水沟、排水沟,要注意防渗、防冲,采取加固及防止渗漏措施;黄土地区公路边沟以采用浆砌片石加固效果较好;截水沟应设在离路堑顶边缘以外不少于10m的地方,断面不宜过大,沟底纵坡宜在0.5%-2.0%之间,在填挖交界处引出边沟水时,注意出水口的加固。2.在垭口、深路堑、高路堤、滑坡、陷穴等地段,可用挖鱼鳞坑、水平沟、种草、植树等方法对坡面径流进行调治与防护;在冲沟头植树,防止冲沟溯源侵蚀,危害路基;布设在沟谷的路线,在
23、沟谷中筑坝淤地,并保护路基坡脚不受水的冲刷破坏;还可做护坡埂、涝池、水窑等。 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,为了对其彻底进行治理,离军高速采取了以下几点措施:1.地基加固处理,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、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理:如离军段部分软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固,其次根据填方路提的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,
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