高速公路瀝青混凝土路面平整度控制研究

虞元茂　蔣小節(jié)

（浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司二分公司　310051）

高速公路瀝青混凝土路面平整度控制研究

虞元茂蔣小節(jié)

（浙江省交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司二分公司310051）

隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，道路交通日新月異，人們對(duì)于公路平整度要求也愈發(fā)嚴(yán)格，本文從平整度角度闡述了高速公路建設(shè)中瀝青混凝土路面的質(zhì)量建設(shè)，從平整度檢測(cè)方法、施工設(shè)備、混合料設(shè)計(jì)等多方面分析了影響路面平整度的各類因素及其起因。通過理論結(jié)合實(shí)際分別說明了公路施工過程中影響路面的平整度的重要控制環(huán)節(jié)，有助于提供公路舒適性和安全性，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

高速公路；瀝青混凝土路面；平整度控制；檢測(cè)方法

前言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平也逐步提高，人們對(duì)道路行駛時(shí)的舒適性、安全性要求越來越高，這對(duì)公路性能提出了較高要求。隨著技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，高等級(jí)公路施工的設(shè)備、施工技術(shù)也不斷改進(jìn)，如何利用先進(jìn)施工技術(shù)提升高等級(jí)公路的舒適性、安全性甚至是經(jīng)濟(jì)性成為了社會(huì)關(guān)注的重要話題，為此公路設(shè)計(jì)設(shè)定了特定的衡量路面質(zhì)量的指標(biāo)，如強(qiáng)度、壓實(shí)度、平整度等。其中平整度就是一個(gè)很重要的衡量指標(biāo)。路面平整度是高速公路路面最為重要的兩個(gè)使用性能之一，良好的路面平整度能保證行車安全、舒適同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。此外，路面平整度還會(huì)影響到道路建成后期養(yǎng)護(hù)和使用壽命，平整度不合格必然帶來后期維護(hù)成本增加并造成車輛與路面的破壞從而影響路面使用壽命，不平整的路面也必然引起施工材料攤鋪不勻造成材料過度使用，因而增加施工成本。

1　瀝青混凝土路面平整度檢測(cè)方法

路面平整度就是道路表面迫使行車振動(dòng)高度變化，可由相關(guān)儀器測(cè)得。通常情況下，路面投入使用初期其平整度主要與施工技術(shù)、施工結(jié)構(gòu)材料等有關(guān)，經(jīng)歷一段使用期后，路面會(huì)受到外界車輛作用、環(huán)境因素影響甚至路面病害等，平整度也會(huì)隨著下降需采取措施進(jìn)行恢復(fù)。

平整度測(cè)定方法主要分四種：①是靜態(tài)縱斷面測(cè)定，測(cè)定精度一般較高但速度慢消耗人力資源多；②是動(dòng)態(tài)縱斷面測(cè)定，測(cè)量精度較高、速度快但是成本高且操作繁瑣；③是反應(yīng)類平整度測(cè)定，這類方法是用儀器測(cè)定車輛以一定速度行駛在路面時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)（垂直方向加速度或位移），該方法成本低、測(cè)量快但是穩(wěn)定性差；④是主觀評(píng)分法，對(duì)于測(cè)量要求不高時(shí)可采用乘車體驗(yàn)的主觀評(píng)分表征平整度。目前國(guó)際通用平整度度量指標(biāo)是國(guó)際平整度指數(shù)（IRI），可由絕大多數(shù)測(cè)量方法測(cè)得。各類檢測(cè)方法的適用范圍如圖1所示。

圖1　各類檢測(cè)方法適用范圍

2　瀝青混凝土路面平整度影響因素

路面平整度包括通車時(shí)及通車后的路面平整度，需要施工單位在路基施工、橋涵工程、路基橋涵銜接中嚴(yán)格施工要求，其中影響到平整度因素主要由兩個(gè)方面：

2.1下承層施工質(zhì)量

影響高速公路路面投入使用后平整度的主要因素就是下承層施工質(zhì)量。下承層包含路面以下路基、橋涵、底層、基層等結(jié)構(gòu)。路面下部的下承層質(zhì)量直接關(guān)系到路面質(zhì)量，因此必須嚴(yán)格控制好下承層施工，控制好其彎沉、平整度和壓實(shí)度。其中，彎沉和壓實(shí)度主要關(guān)系到路面使用后期的平整度，而下承層施工平整度則會(huì)影響路面的早期平整度。

2.2瀝青混凝土路面施工

瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層的施工對(duì)路面平整度影響同樣重大，影響因素也眾多，包含混合料溫度計(jì)、施工機(jī)械問題、施工人員素質(zhì)等。

（1）瀝青混凝土不均勻?qū)ζ秸扔绊?。熱拌瀝青混凝土的生產(chǎn)鋪筑中由于石料顆粒差異大、集料離析、溫度離析等原因都會(huì)對(duì)平整度產(chǎn)生影響。

（2）施工器械對(duì)平整度影響。由于瀝青混凝土路面施工的設(shè)備繁多，型號(hào)規(guī)格更是繁雜，施工設(shè)備選擇不當(dāng)，很容易造成原料拌和、攤鋪不合格，從而影響到平整度。

（3）瀝青混凝土路面施工工藝對(duì)平整度影響。平整度好壞除了受到原材料、施工設(shè)備影響外，還必須運(yùn)用先進(jìn)的施工工藝，一旦一道工序工藝不合格都有可能關(guān)系到平整度控制。

3　瀝青混凝土路面平整度控制

3.1下承層施工質(zhì)量控制

由于下承層質(zhì)量關(guān)系到路面平整度，因此控制下承層施工質(zhì)量至關(guān)重要，施工時(shí)嚴(yán)格參考設(shè)計(jì)要求，從施工各個(gè)環(huán)節(jié)（路基橋涵填筑、路基與路堤等過渡處理、底基層基層施工）層層控制施工質(zhì)量。

（1）路基橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定性控制

高速公路線路漫長(zhǎng)，地質(zhì)水文情況復(fù)雜，對(duì)于路經(jīng)不良地質(zhì)區(qū)時(shí)要采取有效的基礎(chǔ)處理措施，如強(qiáng)夯、基礎(chǔ)重夯、排水板等措施。施工中防止路基、橋涵基礎(chǔ)出現(xiàn)不均變形，并減少基礎(chǔ)的下沉。

（2）路堤填筑的施工控制

路堤填筑的施工直接影響到路面變形，因此關(guān)系到路面平整度和使用壽命。路堤填筑的施工應(yīng)從填料選擇、施工工藝上進(jìn)行控制。填料選取時(shí)盡可能選擇顆粒級(jí)配好的砂石以便于填筑時(shí)壓實(shí)，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制好每道施工工序。

（3）底基層、基層平整度控制

底基層的材料選擇可根據(jù)當(dāng)?shù)卦牧瞎?yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，多選用級(jí)配碎石、二灰土等，基層則多采用二灰碎石和水泥穩(wěn)定碎石，現(xiàn)代施工中底基層、基層均采用長(zhǎng)拌混合料，攤鋪機(jī)進(jìn)行施工攤鋪，有助于平整度的控制。施工時(shí)注意控制拌合料含水量，做好壓實(shí)后續(xù)的養(yǎng)生，同時(shí)要控制水泥用量，碾壓也要保證均勻。

3.2瀝青混凝土路面的平整度控制

（1）施工機(jī)械選擇

施工機(jī)械對(duì)于施工速度、施工質(zhì)量至關(guān)重要，連續(xù)勻速施工是控制攤鋪平整度的重要條件，先進(jìn)的施工機(jī)械能保證瀝青混凝土面層的攤鋪質(zhì)量，因此高速公路應(yīng)選用先進(jìn)間隙式、強(qiáng)制式的拌合機(jī)。此外可選擇具有自動(dòng)找平裝置的攤鋪裝置，中上面層可配無(wú)接觸浮動(dòng)基準(zhǔn)梁，保證與拌合速度相符的自卸汽車、專用光輪振動(dòng)壓路機(jī)等。

（2）瀝青混凝土拌合料控制

控制路面平整度必須保證路面具有高溫穩(wěn)定性、高強(qiáng)度、抗裂性及耐久性，降低由承重引起的變形，因此選材應(yīng)具備高強(qiáng)度和耐磨性。選用硬質(zhì)石料并用碎石機(jī)加工從而具有較好顆粒形狀，同時(shí)選用含蠟量低、軟化點(diǎn)較高的優(yōu)質(zhì)瀝青。對(duì)于混凝土粗集料的顆粒級(jí)配容易變異性大，可采取集中生產(chǎn)、硬化處理等措施加以控制。拌合的具體工藝流程如圖2所示。

（3）選用合適壓縮比

壓縮比是結(jié)構(gòu)層壓實(shí)厚與虛鋪厚的比值，也叫松鋪系數(shù)。工程中要采用先進(jìn)攤鋪設(shè)備進(jìn)行施工，增大預(yù)壓密實(shí)度減小不平整傳遞，準(zhǔn)確檢測(cè)并掌握好松鋪系數(shù)，有助于保證并提高路面的平整度。

（4）路面層施工工藝控制

路面施工工藝對(duì)路面整體平整度起到?jīng)Q定性作用，施工中要嚴(yán)格按照施工工藝流程，并不斷完善攤鋪、碾壓施工工藝，施工工藝流程如圖3所示，完善工藝時(shí)需要注意一下方面：調(diào)整起始仰角、運(yùn)用自動(dòng)調(diào)平裝置、控制攤鋪機(jī)速度、調(diào)整燙平板振動(dòng)頻率和夯擊頻率、控制碾壓溫度等，此外還要防止出現(xiàn)瀝青混合料離析和溫度離析。

圖2　拌合工藝流程圖

圖3　攤鋪碾壓工藝流程圖

（5）接縫處理

接縫和橋頭往往是平整度最差的地方，因此要盡可能減少接縫特別是縱向冷接縫。要進(jìn)一步做好熱接縫，縱橫縫都要采用垂直接縫，構(gòu)造出兩端要注重操作，保證接縫地方瀝青混合料均勻緊密、平順平整?？v橫接縫施工處理可根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，攤鋪和碾壓作業(yè)時(shí)要分別對(duì)待，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)的操作流程。

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》.北京：人民交通出版社，2004.

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1673-0038（2015）31-0341-02

2015-6-28