公路沥青路面平整度控制因素浅议

　　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。

　　△H

　　H

　　H’

　　△H2

　　△H1

　　图1 平整度传递原理示意图

　　X1

　　X2

　　△H3

　　X3

　　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

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 公路沥青路面平整度控制因素浅议

文章地址： http://www.qikanvip.com/luqiaojianshe/1567.html