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来源:职称驿站所属分类:交通运输论文 发布时间:2012-08-25浏览:14次
摘要:平整度是影响高速公路使用性能重要指标,文章对影响沥青路面平整度的因素进行讨论,总结了施工过程对平整度的控制措施。
关键词:沥青路面;平整度;施工控制
0概述
平整度是高速公路沥青路面使用性能的一个重要指标,它直接影响着车辆在路面上的行驶质量和高速公路基本功能的发挥,平整度良好的路面,行车舒适、安全,可提高路面的通行能力;平整度差的路面,不仅导致行车颠簸,影响行车速度和行车安全,增加噪音,并且造成车辆对路面施加较大的冲击力而使路面形成坑槽,加速路面的破坏和路面平整度的进一步下降,使汽车机件和轮胎更易破坏,增加油耗,降低路面通性能力。因此,认真分析探讨影响高速公路平整度的因素、提出应予重视、改善和提高平整度的技术措施是非常必要。
1影响平整度的主要因素
1.1沥青路面平整度传递原理
影响沥青路面平整度的因素较多。首先,我们来分析一下平整度的传递原理,然后进一步分析平整度的影响因素。
图1中x1代表下层路面凹凸不平纵断面的平均线,x3代表松铺层纵断面的平均线,它在高度方向的坐标为H,x2代表压实后成型路面在相应纵断面上的平均线,它的坐标为H’,△H1代表下层路面的纵断面波幅,△H2代表实际成型后路面的纵断面波幅,△H3代表松铺层路面的纵断面波幅,经有关推导可得以下关系:
△H2=(1-q)△H1+q△H3+δ
式中q—为松铺层的初始压实度,即摊铺机摊完后的压实度,δ—为后期碾压等因素造成附加的纵断面波幅。
根据上面的公式,我们可以得出以下结论:参与和影响平整度传递的并不仅仅是下层表面的不平整,还包括所有影响摊铺和压实过程平整度的因素,包括摊铺作业和基准方面的因素以及压实作业方面的因素。通过平整度传递原理分析可知,平整度的影响因素通过四个基本随机变量传递给成型路面:松铺层的平整度、下层路面的平整度、压缩比的不均匀度和碾压过程的附加不平整。
1.2施工阶段影响沥青路面平整度的主要因素
影响路面平整度的因素是多方面的,根据以往的工程实践,施工阶段影响平整度的主要因素主要有以下几个方面:
①下承层及松铺层平整度不良对沥青路面平整度传递的影响;
②沥青混合料的影响;
③基准面的影响;
④摊铺作业的影响;
⑤碾压作业的影响。
2施工过程中沥青路面平整度的控制措施
2.1基层平整度的控制措施
高速公路路面基本上由面层、基层、底基层和垫层构成,沥青面层一般为三层,每层4~8厘米厚,虽然通过面层的铺筑可有效减少基层平整度的不良影响,但不可能完全调整基层表面的不平整,基层的不平整将反应到面层上。故此,在施工中“基层不平,面层找补”的思想是错误的。必须重视基层施工平整度控制。
在路面基层施工过程中,应采用厂拌法施工,采用具有自动找平装置的基层摊铺机进行摊铺,一般宜采用两台同型号的摊铺机联机梯队作业,以减少混合料的离析,同时应将摊铺机调整到最佳工作状态,使基层平整度达到规定的要求。
2.2沥青混合料的控制措施
2.2.1沥青混合料温度要求
由于沥青混合料具有温度敏感性,特别是改性沥青混合料,其温降特别快,沥青混合料具有高温易压实、低温难以压实的特点,因此,必须制定合理的施工工艺、建立完善的质量保证体系来满足沥青混合料拌和温度、出厂温度、到场温度、摊铺温度和碾压温度的要求。
2.2.2沥青混合料中矿料的均匀性要求
当沥青混合料出现离析现象时,直接影响沥青混合料温度的均匀性,如果粗料集中则沥青混合料空隙率变大而散热快,从而使沥青混合料温度下降梯度也相应加快;如果细集料集中则沥青混合料空隙率变小而散热变慢,不仅造成碾压推移,并且使沥青混合料温度下降梯度也相应减小,从而使各部位温度不同造成路面压实度不同,引起路面的不平整;同时,当沥青混合料离析时,还会使沥青混合料在碾压时不同部位的压缩比不同,从而造成沥青路面的不平整,因此必须采取有力措施减少混合料的离析,具体措施有:控制沥青路面层厚与公称粒径的关系,一般应满足层厚不小于公称粒径的3倍,至少应为2.5倍;将级配曲线设计为“S”型,减少大料的用量,增加中间料的用量;调整好摊铺机螺旋布料器的高度,根据目前高速公路沥青路面每层的铺层厚度为4~8厘米,一般宜将螺旋布料器的高度设在中位;拌和站成品料仓向汽车装料应采用移动装料法,至少为三次装料。
2.2.3沥青混合料应具有良好的施工和易性
和易性好的沥青混合料容易摊铺且不产生离析,容易压实。而沥青混合料的和易性与沥青混合料中的沥青用量、沥青混合料级配、粉胶比、沥青及骨料加热温度有关系,因此,必须严格控制沥青及骨料的加热温度,同时应根据每天时间段、天气情况、运输距离等进行温度调整,同时严格按设计的“S”型曲线进行混合料生产,控制关键筛孔的通过率误差满足规定要求,严格控制混合料中的粉尘含量,一般粉胶比宜控制在0.8~1.2之间,如不满足要求,应采取更换细集料、二级粉尘废弃的处理方法,必要时也可将一级回收粉尘废弃,使粉胶比满足要求。
2.3基准面的选择
所有摊铺机都装有浮动式熨平板,具有自动找平功能,运用自动找平装置,需要由一个准确的基准面。常用基准面控制有基准线钢丝法、接触式均衡梁法和非接触式均衡梁法。一般沥青混凝土下面层采用基准线钢丝法控制铺筑,沥青混凝土中、上面层采用接触式均衡梁法或非接触式均衡梁法铺筑。基准线钢丝法可在大范围内相对准确地控制设计标高、纵横坡、厚度和平整度,要求钢丝直径不小于3mm,钢丝拉力应大于100kgf,直线段每10米设钢筋支架,弯道每5米设钢筋支架;上、中面层最好采用非接触式平衡梁法,同时如沥青混合料铺筑时烟雾较浓时,宜采用声纳非接触式平衡梁,激光非接触式平衡梁在烟雾浓时影响调平精度,无论采用何种调平方式,都必须按说明书要求根据不同层位对有关参数进行调整,使其达到最佳工作状态。
2.4摊铺作业的控制要点
①为尽可能减少沥青混合料摊铺离析,高速公路沥青路面宜采用两台同型号的沥青摊铺机联机梯队作业,相邻两幅之间的摊铺重叠宽度为15~25厘米,相邻两台摊铺机宜“零”距离摊铺,即在不影响前面摊铺机作业的情况下,两台摊铺机前后距离越近越好,以尽量减少沥青路面的温度离析。
②摊铺机在开始受料前在料斗内涂刷少量防止粘料的柴油,摊铺前通过随机配置的专用加热设备给沥青摊铺机的熨平板加热,应充分预热熨平板后开始作业,熨平板温度不低于120℃,不高于150℃。
③摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断的行走,摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿,选择摊铺机速度的原则是保证摊铺机连续作业,合理的速度可根据混合料供应能力、摊铺厚度及宽度确定,一般沥青混凝土面层的摊铺速度为2~5m/min,上面层为改性沥青时摊铺速度不宜大于3m/min;摊铺机螺旋送料器应不停顿的转动,两侧应保持有不小于送料器高度2/3混合料
④应对摊铺机参数进行调整,尽量提高沥青混合料摊铺初始压实度,根据前面平整度传递原理可知,随这沥青混合料的初始压实度,其下层向上层传递的不平整波幅将会大大减少,其铺层的不均匀压缩比也会减少,从而提高平整度;一般在充分调整好摊铺机参数后,使初始压实度达到85%以上是可以做到的,因此必须对摊铺机的熨平板振动频率、夯锤的夯程及振动频率进行合理调整,尽量提高沥青混合料的初始压实杜度,进而提高平整度。
⑤熨平板底面磨损或严重变形,摊铺时面层容易产生裂纹或拉沟,故应及时更换。
2.5碾压作业的控制要点
碾压作业的主要内容包括碾压机械的选型与组合,压实温度、速度和碾压方式的确定,以及特殊路段的压实。
①碾压必须遵循“高频、低幅、紧跟、慢压、先起步后起振、先停振后停机”的原则进行,碾压必须在高温时紧跟摊铺机进行,同时采用高振频、低振幅,压路机速度需合理,一般不宜大于4km/h。
②压路机作业中在平缓路段,驱动轮靠近摊铺机,可减少波纹和热裂缝。当压路机碾压过程中有沥青混合料粘轮现象时,可向碾压轮洒少量水或加洗衣粉的水。
③如果碾压温度过高,容易造成摊铺层的推移,终压时难以形成稳定结构;温度太低,混合料出现僵硬现象,集料间的摩阻力变大,混合料的密实度和平整度均不易达到,因此必须严格控制碾压温度。
④碾压速度的多变和压路机过猛的启动、倒车、制动和转回,都会影响到路面的平整度,因此碾压度应严格按照施工规范的要求进行。
2.6其他
①沥青混凝土路面的施工横向接缝按照施工规范处理。
②为了确保路面横向平整度,应尽可能减少纵向接缝。在沥青混凝土路面主线加宽部分,可采用3台沥青摊铺机联机梯队摊铺,其中1台宜采用自动液压伸缩摊铺机。
③对于大波浪的基层顶面和局部桥头平整度不良的部位,在铺筑沥青上面层之前,应对该部位进行诸如铣刨、调平处理,使其顶面尽量满足要求的纵横向平整度,以确保沥青混凝土面层具有均匀的压实厚度,最终确保沥青混凝土路面的平整度。
3结语
为确保车辆行驶安全和舒适性,路面平整度必须达到较高的标准,根据以上对沥青混凝土路面施工平整度影响因素分析可知,只要对施工作业进行精密的设计安排,选择精良设备和合理的施工工艺,严格施工管理,确保沥青混凝土路面平整度达到较高水平是可以实现的。
参考文献:
⑴邵明建.沥青路面机械化施工技术与质量控制.北京.人民交通出版社.2001
《公路沥青路面平整度控制因素浅议》
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文章名称: 公路沥青路面平整度控制因素浅议
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