高速公路沥青路面影响平整度的因素及预防措施

徐涛
高速公路沥青路面影响平整度的因素及预防措施
刘范德魏艳萍
摘要：沥青路面的平整度严重影响高速公路的质量以及行车的安全和舒适。本文从拌合料的拌合、基线桩的固定、混合料的运输、设备的组装和调整、枢轴支点尺的确定、沥青混合料的摊铺等方面对影响沥青路面平整度的因素进行了深入分析，并对针对其影响因素提出了相应的防治措施。建筑设计论文,论文发表,论文网,职称论文,建筑设计
关键词：沥青路面；平整度；影响因素；防治措施

影响沥青路面平整度的因素有诸多，从整个道路的施工过程来看，拌合料的拌合、基线桩的固定、混合料的运输、设备的组装和调整、枢轴支点尺的确定、沥青混合料的摊铺是最为主要的几个因素。从这几个方面出发，我们容易弄清楚整个过程对沥青路面平整度的影响，同时更有利于我们提出相应的措施在施工过程这一环节上保证沥青路面的平整度。
1.拌合料的拌合
对沥青混合料生产的基本要求是混合料配合比的恒定，以及混合料的均匀性、出场温度等符合规定不变；级配、油石比、温度等影响矿料加热温度和混合料生产产量，混合料的出场温度又决定混合料到施工现场的摊铺温度和碾压温度，因此控制好沥青混合料的出厂温度十分重要。建议矿料堆放使用彩条布覆盖，既节约燃油，又提高了拌合产量，保障了摊铺机的连续摊铺。
拌合产量较难满足摊铺能力，这就要求每天提前开机拌合，将贮料仓储满再装车，以确保摊铺机能连续摊铺作业。料仓储存混合料的优点是油膜能更均匀完整地包裹矿料表面，增加了沥青与矿料的吸附，混合料温度更加均匀，减少了直接装车时产生的离析现象。
2.基线桩的固定
为了保证路面的高程，下面层摊铺时一般要求采用两侧钢丝引导来控制标高，但基线桩又多种多样，不尽相同。桩带螺丝，两个螺母中间夹一个线架的基线桩比较好用，高低调整通过两个螺母完成，这样的线架不易滑落，精确、方便、不易松动。基线的长度一般以100m为好，基线长度200m时两头要用紧线器，紧线器拉力不应小于800N，最远不应超过10m设一个基线桩，一般6m-3m设一个。曲线半径小时（如窄道），最小5m需设一个基线桩。
为了减少失误，克服因风、雾、虚光等因素造成的影响，对基线放样应有复合检测，以确保下面层的路面高程和平整度，要在摊铺机铺完一根基准线之后才能拔桩撤线，防止过早拔桩松线，产生挠度，影响平整度。
3.运输
自卸车在装混合料之前，要把车厢内的残留物清理干净，并涂抹柴油或油水混合物，但不能有积液（油水比例为3:1）。装料时车要前后移动，避免混合料离析，装满后要盖好篷布，必要时加盖两层（改性沥青混合料就有此要求）。做好防雨水准备，防止混合料车在运输行驶时带起的尘土落在混合料上面污染混合料，确保温度的“两防一保”工作，运输车辆到达施工现场后要按指定的地点掉头，依次在摊铺机正前方排列等候摊铺，向摊铺机卸料时不得撞击摊铺机，卸料过程中应挂空挡，用脚轻踏脚制动踏板，防止溜车，靠摊铺机推动前进，确保摊铺层的平整度。
4.设备的组装和调整
4.1 加长熨平板的组装和调整
加长熨平板的组装和调整，（ABG423型）与本机配套的熨平板为VDT120型双捣固式重型熨平板，它是由主机2.5m和加长1.5m4块、1.0m2块，0.5m2块熨平板组成，12m级装形式是1.5m+1.5m+0.5m+1.0m+0.25m熨平板两侧对称组装，其他宽度的组装先装长加长件时，后装短加长件，组装加长件时，连接表面要清理干净，涂抹油脂防止锈蚀，两块熨平板地面之间要必须保持平直，连接螺栓孔径较大，对部件磨损能调整过来。组装的宽度要比路面设计的宽度短0.25m为宜，（熨平板加长件是以0.25m递增、减），熨平板连接面与地面不是直角，1.5m板是90°6′，1.0m板是90°5′，0.5m板是90°4′，所以组装宽的熨平板底是圆弧形，这个圆弧可根据混合料的沥青不同，混合料的温度不同而改变，混合料温度高，这个弧形就大一点，混合料温度低，这个弧形就小一点，根据混合料摊铺温度，这个弧形在2.3cm之间调整，它的调整可以通过熨平板上面的支撑杆完成。
4.2 捣固器、振动器的组装
1）熨平板加长件与主机熨平板或其他加长件组装时，，必须保证与其它主机熨平板捣固器驱动轴相对保持一个90°的相位差，相位差的作用是为了保持捣固器整体平衡，使得整平机能在铺设材料上平稳运转，安装的方法是：将每个加长的联轴器逐次朝顺时针方向旋转90°，这样每个捣固器加长件就能与下一个相抵消。
2）振动器所有的偏心块必须排列在同一方向的直线上，在组装时要使所有的偏心块垂落与最低位置，再进行轴间联结；捣固器的联轴器一轴与头是固定，一头是松配合，联轴节在轴上可滑动，这样就可以通过推动滑动的联结轴进行组装。
两个捣固器装在同一根驱动轴上，由一台液压马达通过三根三角皮带平均进行驱动，前捣固器起匀料和预压作用，而主捣固器起完成最后密实作用，前捣固器和主捣固器的捣固刀口倒角是不同的（前45°，主30°），应正确组装，否则，将会导致铺层结构变化降低铺层的密实度和平整度。
4.3 螺旋布料机器
螺旋布料器的高度可根据摊铺层的厚度进行调整，在铺筑中下面层一般采用正常高度位置，即螺旋布料器轴中心距地面高度为365mm，它能满足4cm-15cm厚度的铺层，上面层摊铺时用低高度位置，即螺旋布料器轴中心距地面高度为315mm，能满足摊铺厚度在8cm以下的铺层厚度。
全部组装完后，还要检查各部连接是否正确，紧固牢靠，不松动，熨平板工作角度是否满足摊铺厚度的要求，导向板与主捣固器之间间隙是否正确，主捣固器的下止点要低于熨平板耐磨条底边0.3mm～0.5mm。各润滑点加注润滑油脂，再将自动找平仪器、超声波给料控制器装上，启动引擎，使各部运转，看自动找平仪指示灯与枢轴支点尺动作是否相同；调整超声波控制器旋钮，看布料器转数情况（0转/min～90转/min），扳动刮板送料器行程开关，看刮板送料器运转，料斗的张合情况和主捣固器、振动器的工作情况。
5.枢轴支点尺的确定（简便方法）
找一块平整的场地或铺好的路段，将两根1m长的木方子（木方的厚度=压实厚度×松铺系数），纵向分别垫在左右加长熨平板的中间，再将熨平板慢慢的落在两根木方上，确认整个熨平板的底面平稳的落在木方上，前边与后边受力一样，地板与木方无间隙（要多反复几次，确认无误），这时枢纽支点尺就是一个读数，这个读数减去熨平板木方的厚度，差值就是熨平板的零位。知道了熨平板的零位，铺层厚度切上零位差，再根据混合料的温度、熨平板的加热情况，加上0.5cm～1.5cm，就是枢轴支点尺的高度，支点尺的高度确定了，就能铺出摊铺的厚度。
6.沥青混合料的摊铺
熨平板的加热要接近混合料的温度，缩小熨平板与混合料的温差，防止熨平板的挂带混合料，摊铺前要对料斗、挡料板、端板、刮板送料器、导向板、螺旋布料器进行喷洒柴油，按设计要求的厚度垫好木方，确定枢轴支点尺的高度，将摊铺机稳好，安装并调整自动找平仪，使其两个指示灯不亮，并将搬钮开关搬至“ON”位置；安装超声波给料控制器并根据铺层的厚度调整布料器转数，布料器高度控制在布料器轴中心处，要均匀一致切勿过高（过高会使发动机负荷过重，增加燃油消耗和机械磨损），布完料后，检查操作台各搬钮各开关是否在工作位置，各仪表指示正常，设定摊铺速度，将捣固器、振动器转速油门手柄放至最大，启动摊铺机，（必要时铺之熨平板位置多一点时停机，用混合料捂热熨平板，使其温度一致，用此时间处理接缝，检查摊铺厚度等）观察各部工作情况。
摊铺速度在无特殊要求时，可根据拌合产量、运输吨位、运输产量来确定摊铺速度，下面层摊铺速度一般设定在1.5m/min～2.5m/min，捣固器档位的设定：捣固器的液压驱动是通过柴油机飞轮法兰联接的变量泵，将液压油供给熨平板上的液压马达，又通过三根三角皮带驱动捣固器运转。变量泵的变量、三角皮带张进程度，锤头的磨损，使铺层密实度有大有小，所以在初次摊铺时要用核子密度仪实测，确定捣固器的档位，来满足设计要求的摊铺密实度，一般捣固器的捣固频率与摊铺速度的匹配以5次/cm～7次/cm为宜。振动器一般用2.5档即可。
摊铺时发动机的转速要保持一定，摊铺速度不要轻易改变和停机；摊铺过程中要注意观察刮板送料器送料、螺旋布料器布料情况，观察枢纽支点尺的高度变化，突然过快，动作量过大或两支点尺高差大于8cm时，应查明原因后继续摊铺。
6.2 中上面层平整度的控制
中上面层摊铺时一般采用移动式浮动基准系统，它是由前浮动基准梁、后基准梁、“L”梁和跨梁将前后两个基准梁连接而成的浮动基准系统，在路面摊铺作业时，由该系统提供一个反映原有基础路面和新铺出路面高程变化信号，该信号通过自动找平仪传感器，转变成电信号，自动控制摊铺机枢轴调平油缸，来改变熨平板的工作角，该系统全长18.5m，前滑靴弹性支持着前浮动基础系统，后轮弹性支持后浮动基准梁，每组轮靴能单独伸缩±3cm，单独吸收，高度不变，从而保证铺层平整度均方差值在允许范围内。
下面层因为二灰碎石基层的不平整，或施工放样的误差，基线拉力不够，产生的挠度，在中面层摊铺时，个别段存在有厚有薄的现象，如果能保证铺层总厚度和高程，就不要调动自动找平仪，需要调整的路段也要慢慢地、均匀地调整，调量一次不宜过大，最大不能超过5cm。
经过中下两层摊铺，整个路面的平整度已接近或达到所要求的标准，在上面层摊铺时，可将自动找平仪镜带区调大，或将按钮开关搬到“OFF”位置，同时也要将调平油缸的球型号截止阀关闭，这样铺出的路面平整度效果会更好。
7.病害处理
为了保证上面层的平整度，在中上面层摊铺之前，能在下面层处理的缺陷一定要在下面层处理，要把中下层遗留不平的缺欠进行弥补。
中面层摊铺施工主要病害是桥头跳车，在高速公路施工中，因路基整体沉陷，桥面往往高于路面，所以在施工中要实测桥面与路面的高差，桥面高差每高路面1cm，要做30m顺坡，摊铺桥头顺坡时根据逐渐增加的厚度，摊铺速度不变，适当加大捣固器的捣固频率，这样既保证桥面的摊铺厚度，顺坡段摊铺密实度，有防止桥头跳车。
中面层的平整度，对于路面的平整度有着相当大的影响，因此必须保证中面层的清洁、平整、无杂物、无明显局部突起或低洼，再次检查桥头顺坡和铺层横向接缝，发现有凹凸现象应修整，下面层的不平整仍会反映到上层，因此对中下面层的缺欠路段要查明，对平整严重超标的路段、高的路段要用铣刨机铣平，低的路段要根据情况，用混合料筛补或沥青砂来填补，在确保平整度的前提下再进行上一层的摊铺。碾压是沥青混凝土面层施工的最后一道工序，也是重要工序之一。碾压要保证摊铺层达到规定的压实度和表面平整度，碾压温度要根据混合料级配、所使用沥青的牌号来定，碾压长度控制在30m，即摊铺至碾压长度后立即进行碾压，实践证明，在较高的温度下碾压的效果要比在低温下碾压的压实度效果要好，由于沥青粘度大，碎石质量好，内摩阻力较大，同时摊铺密实度可达到86%以上，因而在高温下初压不会发生推移现象。
为了提高路面平整度，确保达到良好的压实效果，初压时一般采用宽幅，双驱双震压路机先静压后轻振压，使摊铺层得到初步稳定，复压使用大吨位的胶轮压路机，利用轮胎对沥青的揉搓作用，达到铺层的压实度，终压使用钢轮压路机碾压，消除轮迹，并最终压实成型，在高温下碾压会出现粘轮现象。对钢轮压路机采用向轮上少量喷水，并在喷水处覆盖布条，增加洒水的均匀性；对胶轮压路机向轮上喷水效果不好，若加大水量会导致铺层表面冷却过快，影响揉搓效果，在淮江高速公路施工中采用人工跟踪涂擦机油的方法，效果较好，待轮胎温度上升后，粘轮现象减轻，即可少涂或不涂擦。
沥青混合料摊铺，横向接缝不可避免的，做好接缝是提高平整度措施之一，每次摊铺结束，料仓的料位低于螺旋布料器轴中心处时，将熨平板抬起驶离现场，用人将端部的混合料铺平，再碾压，然后用3m直尺检查平整度，将不平整段落用切缝机切除清除，一般人工铺的端部都要切除，切缝必须平直，将切缝边的泥浆擦拭干净，并涂抹粘层油，第二天摊铺前熨平板一定要加热，将熨平板全面落在前铺上面，并将熨平板的前端与切缝段对、齐，下垫2块～3块厚度等于松浦系数的匀料布后，稍停3min～5min将导向板捂热，再慢慢起步，铺一个熨平板位置后，逐渐的将摊铺速度捣固器频率调至正常，视情况是否使用人工处理接缝，用钢轮压路机从前铺层横向逐渐向新铺层碾压，再进行纵向正常碾压。施工完毕后的当天，断绝一切交通，以防车辆污染，或留下刹车痕迹，影响美观，在为验收之前要派人清扫，保持路面清洁、干净。
8.结束语
交通运输在国民经济发展中起着不可估量的作用，而高速公路在交通运输又处于非常重要的地位，高速公路路面的平整度严重影响行驶的安全和舒适，进而影响整条道路的质量。因此，研究高速公路沥青路面影响平整度的因素并提出相应的防治措施对于又快又好的发展我国的交通运输事业显得意义深远而重大。沥青路面平整度涉及的面很广，影响因素很多，关系到路基、路面施工全过程，情况复杂，有的是机械性能引起，有的则是人为操作、安排失误造成，只有在充分研究分析产生的原因后，才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映，只有加强施工现场管理，精心组织施工，才能保证路面平整度，提高路面工程质量。