瀝青路面施工平整度影響因素及控制措施研究

馮 煒，楊 冬

（1.天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津市 300051；2.中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，北京市 100011）

0 前言

路面平整度可簡(jiǎn)單地定義為路面表面誘使行駛車輛出現(xiàn)振動(dòng)的高程變化。路面不平整而誘發(fā)車輛振動(dòng)，進(jìn)而引起路面的響應(yīng)和人的感覺反映。路面平整度對(duì)車輛、路面、人均可產(chǎn)生直接的影響。因而，平整度成為度量路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其特性和影響因素及其衰減的防治措施等一直被廣大道路工作者密切關(guān)注。

隨著我國(guó)道路的迅速發(fā)展，對(duì)于路面平整度要求越來越高，路面平整度的合格率既反映了行車舒適程度，又反映了施工隊(duì)伍的技術(shù)水平。良好的路面平整度不僅可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以減少由于平整度差異而引發(fā)的各種路面病害，延長(zhǎng)路面的使用壽命。

1 瀝青路面平整度的重要性

1.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面

路面不平整激發(fā)車輛產(chǎn)生動(dòng)態(tài)作用力，反過來，車輛的動(dòng)態(tài)作用力又增加了路表面的不平整度，行駛車輛對(duì)路面的動(dòng)態(tài)作用力隨路面不平整的惡化而增大。在此過程中，路面條件和車輛荷載的變化互相加強(qiáng)，且隨路面條件的進(jìn)一步惡化情況變得更加惡劣。這一點(diǎn)對(duì)路面的使用壽命有著不可忽視的影響，給路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的問題。

1.2 行車舒適性和安全性方面

良好的路面平整度是保證車輛高速、舒適、安全行使的必要條件。瀝青面層直接與行車接觸，司乘人員和乘客能直接從路面的平整度感覺到工程質(zhì)量的好壞；此外，路面平整度對(duì)行車安全的意義也不容忽視，路面平整度太差，雨后容易積水，導(dǎo)致行車時(shí)的水霧和漂滑而極易出現(xiàn)安全事故。對(duì)于高等級(jí)公路而言，良好的路面平整度尤為重要。

1.3 車輛磨損方面

路面的不平整是引起車輛系統(tǒng)隨機(jī)振動(dòng)的最重要影響因素，不僅會(huì)引起輪胎的磨損甚至過早破壞，而且增加了車輛的燃油消耗。

總之，良好的路面平整度既可節(jié)約路面的養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用，又可提高路面的使用壽命；同時(shí)，也可節(jié)約車輛的燃油消耗和輪胎磨損，減少車輛的振動(dòng)。另外，對(duì)行車的舒適性和安全性具有十分重要的意義。

2 瀝青路面平整度的影響因素分析

2.1 基層施工質(zhì)量的影響

瀝青面層的平整度取決于基層的平整度，因此，基層的平整度對(duì)路面的平整度有著十分重要的影響。在平整度不好的基層上攤鋪瀝青面層時(shí)，使得混合料攤鋪的厚度不同，有的甚至相差幾厘米，壓實(shí)后，瀝青混凝土面層也不會(huì)平整。特別是在開放交通后，隨著交通量的加大，平整度下降很快。

基層是面層的基礎(chǔ)，基層施工質(zhì)量不好，必然會(huì)引起面層的不平整，分析其原因如下：

（1）路基填料控制不好，如采用建筑垃圾、工業(yè)垃圾等，容易導(dǎo)致路基不均勻沉降，從而影響路面的平整度。

（2）半填半挖的結(jié)合部處理不當(dāng)，路基的壓實(shí)度不足，使路基土壤的密實(shí)度偏低，土體透水性增強(qiáng)，造成水分聚集和侵蝕路基，使路基軟化而產(chǎn)生不均勻沉降。

（3）基層不平整，無論怎樣使路面壓實(shí)后也因攤鋪厚度不同，而引起路面不平整。

2.2 原材料及混合料的影響

只有保證原材料和混合料的質(zhì)量，才能保證瀝青完整性和強(qiáng)度，路面平整性才有保障。同時(shí)瀝青含油量也是很重要的影響因素，含油過大的瀝青混合料強(qiáng)度和硬度不足，含油量不足的瀝青混合料易松散，也將影響了路面的平整度。

瀝青混合料性質(zhì)的不穩(wěn)定，易使攤鋪厚度發(fā)生變化，從而影響瀝青路面的平整度。瀝青混合料中瀝青含量過多或過少、礦粉含量不足、骨料的尺寸與攤鋪厚度不協(xié)調(diào)等，在攤鋪時(shí)均會(huì)造成在瀝青混凝土面層產(chǎn)生拉溝的現(xiàn)象。瀝青混合料中0.074 mm以下石料過多、砂未完全烘干、混合料溫度不當(dāng)?shù)葧?huì)使瀝青混凝土面層產(chǎn)生裂紋。瀝青混合料的級(jí)配會(huì)影響路面局部的平整度。礦料最大粒徑過大，攤鋪時(shí)容易產(chǎn)生離析，熨平板也會(huì)帶動(dòng)大粒徑石料，形成或長(zhǎng)或短的小溝；甚至在大碎石后形成小的空洞，從而影響瀝青面層的平整度。

2.3 拌和效果的影響

瀝青混合料的拌合不均勻，當(dāng)拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況，剛開爐或料溫低，含水量大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象；當(dāng)篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，造成骨料級(jí)配發(fā)生較大變化；溫度過高造成瀝青老化，不能保證瀝青混凝土攤鋪質(zhì)量；拌和機(jī)的拌和能力與是否有充足的車輛將影響攤鋪速度，可能出現(xiàn)造成頻繁停機(jī)的情況，使接頭處溫度降低，影響了路面的平整度。如果拌合時(shí)間太短，生產(chǎn)出來的料不均勻，造成較大的離析，平整度也不能保證。

2.4 攤鋪機(jī)具的影響

攤鋪機(jī)的刮料護(hù)板安裝不當(dāng)會(huì)使瀝青面層產(chǎn)生裂紋或拉溝；攤鋪機(jī)的振搗梁或熨平板底面磨損，以及振搗梁與熨平板的相互位置調(diào)整不當(dāng)?shù)染鶗?huì)在瀝青面層產(chǎn)生拉溝現(xiàn)象；攤鋪機(jī)的熨平板工作仰角調(diào)整過量、發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速器未調(diào)好、攤鋪機(jī)各部分的驅(qū)動(dòng)鏈條松緊度未調(diào)好等會(huì)在攤鋪后的瀝青混凝土面層產(chǎn)生小波浪。

攤鋪機(jī)受料斗兩翼板上積料過多、受料斗兩翼板翻動(dòng)過速等會(huì)使瀝青混合料發(fā)生離析；攤鋪機(jī)械猛烈起步與緊急制動(dòng)會(huì)在瀝青混合料鋪層產(chǎn)生裂紋或小波浪；攤鋪機(jī)供料系統(tǒng)速度忽快忽慢、行走裝置打滑、攤鋪速度快慢不均等同樣會(huì)使瀝青混凝土面層平整度難以維持。

2.5 碾壓過程的影響

瀝青面層鋪筑后的碾壓對(duì)平整度有著重要影響，選擇碾壓機(jī)具、碾壓溫度、速度等都關(guān)系著路面面層的平整度，主要表現(xiàn)在：

（1）如果采用低頻率、高振幅的壓路機(jī)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“跳動(dòng)”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度，壓路機(jī)初壓噸位過重也會(huì)使剛攤鋪好的路面產(chǎn)生推擠變形。

（2）初壓溫度過高壓路機(jī)的輪跡明顯，瀝青料前后推移大，不穩(wěn)定；復(fù)壓溫度過高會(huì)引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料，小碎片飛濺，影響表面級(jí)配；溫度過低，則不易碾壓密實(shí)和平整；復(fù)壓溫度過低，則不易碾壓密實(shí)和平整。

（3）壓實(shí)速度選擇。根據(jù)速度/頻率的關(guān)系及鋪筑層厚、材料種類、級(jí)配構(gòu)成因素，振動(dòng)壓路機(jī)最佳碾壓速度為6～8 km/h。

（4）碾壓遍數(shù)不夠，即壓實(shí)不足，通車后形成車轍；碾壓遍數(shù)太多，由于短時(shí)間集中重復(fù)碾壓，會(huì)造成已成型路面的推移，形成龜裂和波浪。

3 瀝青路面平整度的控制措施

3.1 嚴(yán)格控制基層平整度

基層平整度對(duì)瀝青面層平整度的影響很大，基層如果標(biāo)高不準(zhǔn)，平整度不好，將使得油面攤鋪厚度不等，碾壓后表面就會(huì)出現(xiàn)不平整。因此基層施工時(shí)要嚴(yán)格控制基層標(biāo)高和平整度，保持基層的路拱坡度與面層的路拱坡度一致。

3.2 控制接縫質(zhì)量

接縫處理不好常容易產(chǎn)生的缺陷是接縫處下凹或凸起，以及由于接縫壓實(shí)度不夠和結(jié)合強(qiáng)度不足而產(chǎn)生裂紋甚至松散。接縫處理應(yīng)做到黏結(jié)緊密、壓實(shí)充分、連接平順，施工中盡量采用平接縫。縱向接縫分為冷接和熱接兩種。梯隊(duì)作業(yè)采用熱接縫，施工時(shí)將已鋪混合料部分留下20～30 cm寬暫不碾壓，作為后攤鋪部分的高程基準(zhǔn)面，后攤鋪部分完成立即騎縫碾壓，以除縫跡。半幅施工不能采用熱接縫時(shí)，采用人工順直刨縫或切縫。鋪另半幅前必須將邊緣清掃干凈，并涂灑少量粘層瀝青。攤鋪時(shí)應(yīng)重疊在已鋪層上5～10 cm，攤鋪后將混料人工清走。碾壓時(shí)先在已壓實(shí)路面行走，碾壓新鋪層10～15 cm，然后壓實(shí)新鋪部分，再伸過已壓實(shí)路面10～15 cm，充分將接縫壓實(shí)緊密。同時(shí)，橫接縫應(yīng)采用切除的處理方法，垂直于路中線切齊清除。清理干凈后在端部涂粘層瀝青接著攤鋪。攤鋪時(shí)調(diào)整好預(yù)留高度，接縫處攤鋪層施工結(jié)束后再用3 m直尺檢查平整度，并立即用人工處理。橫向接縫的碾壓先用雙輪雙振壓路機(jī)進(jìn)行橫壓，碾壓時(shí)壓路機(jī)位于已壓實(shí)的混合料層上伸入新鋪層的寬為15 cm，然后每壓一遍向鋪混合料移動(dòng)15～20 cm，再改為縱向碾壓。

3.3 提高混合料質(zhì)量

瀝青含量和礦料級(jí)配直接關(guān)系到瀝青路面的內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)路面平整度也有一定影響。瀝青含量偏高，路面容易泛油、推移，產(chǎn)生“擁包”；瀝青含量偏低，容易出現(xiàn)花骨料、集料之間粘結(jié)力差而且路面容易出現(xiàn)松散現(xiàn)象，甚至坑槽，影響行車安全和舒適；礦料級(jí)配偏粗或裝卸方式不合理而出現(xiàn)集料離析，導(dǎo)致路表面粗糙，平整度指數(shù)下降。

3.4 提高施工工藝

3.4.1 嚴(yán)格控制攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

（1）控制攤鋪機(jī)速度：攤鋪機(jī)均勻行駛，行走速度和拌合站產(chǎn)量相匹配，以確保所攤鋪路面的均勻不間斷地?cái)備?。在攤鋪過程中不準(zhǔn)隨意變換速度，盡量避免中途停頓。

（2）控制熨平板：及時(shí)更換底面磨損或變形嚴(yán)重的熨平板。在瀝青攤鋪時(shí)，熨平板底部必須清除干凈。

（3）控制車輛：控制輪胎攤鋪機(jī)車輪的氣壓和履帶式攤鋪機(jī)的履帶松緊。運(yùn)料車的載重量，保證攤鋪機(jī)前有足夠的運(yùn)料車數(shù)，運(yùn)料車應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮停放、倒車、卸料和離場(chǎng)。

3.4.2 控制碾壓工藝

瀝青混凝土面層施工中，碾壓過程中，遵循“隨鋪隨壓、循環(huán)跟進(jìn)”的原則。壓路機(jī)碾壓時(shí)將驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，從線路外側(cè)向內(nèi)側(cè)順接碾壓。碾壓路線及碾壓方向不能突然改變，以防混合料產(chǎn)生推移。壓路機(jī)起步、停車必須減速緩慢進(jìn)行。在攤鋪路段上不得隨意停頓，不得在未碾壓成型的路段上轉(zhuǎn)向、調(diào)頭或停車等候。初壓（第一循環(huán)）溫度控制存110℃，復(fù)壓（第二循環(huán)）溫度控制在80℃～100℃之間，終壓（第三循環(huán)）溫度不低于65℃。

4 結(jié)語

基層平整度對(duì)瀝青面層平整度的影響很大，基層如果標(biāo)高不準(zhǔn)，平整度不好，將使得油面攤鋪厚度不等，碾壓后表面就會(huì)出現(xiàn)不平整?？傊?，瀝青路面平整度的涉及面很廣，影響因素很多，關(guān)系到路基土質(zhì)（軟基）的不均勻沉降、路基（填土）、基層及路面施工的全過程，情況復(fù)雜。有的是機(jī)械性能引起的，有的則是人為操作、安排失誤造成，只有在充分研究分析后，才能對(duì)癥下藥抓好施工中的每一環(huán)節(jié)。瀝青路面平整度是攤鋪材料、施工機(jī)械、人員素質(zhì)、操作水平的綜合反映，只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，精心組織施工，才能保證路面平整度，提高路面工程質(zhì)量。本文僅就瀝青路面上面層平整度的控制方法進(jìn)行總結(jié)和探討，為瀝青路面施工過程平整度控制提供參考。

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