瀝青路面平整度檢測(cè)方法及病害原因分析

張彥君

摘 要：介紹了3m直尺、連續(xù)式平整度儀、車(chē)載式激光平整度儀3種瀝青路面平整度檢測(cè)方法;分析了小波浪、大波浪和搓板式波浪等平整度病害的產(chǎn)生原因，并提出了保證路面平整度的控制措施，提升行車(chē)安全性及舒適性。

關(guān)鍵詞：公路;瀝青路面;平整度;檢測(cè)方法;病害原因;控制措施

瀝青路面平整度病害影響道路使用中的安全性和舒適性，還會(huì)加重對(duì)瀝青路面的損害。運(yùn)營(yíng)期間的路面養(yǎng)護(hù)和維修僅是對(duì)瀝青路面的一種治標(biāo)措施，真正的瀝青路面平整度治本措施在于建設(shè)期施工過(guò)程中的控制。該文結(jié)合瀝青路面平整度檢測(cè)技術(shù)和平整度病害類(lèi)型，分析其影響因素，進(jìn)而提出平整度控制措施，從根本上保證和提高路面行駛安全性和舒適性，減少養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用。

一、檢測(cè)方法

常用的平整度檢測(cè)方法主要有3種。

（一）3m直尺法

3m直尺由硬質(zhì)鋁合金鋼制作而成，底邊平直，長(zhǎng)3m，其頂面中間部位有一個(gè)氣泡水平儀。該方法是將3m直尺置于行車(chē)道輪跡位置處，呈縱向擺設(shè)，目測(cè)3m直尺與路面的最大間隙，并通過(guò)精度為0.2mm的塞尺確定其最大間隙高度。當(dāng)為施工過(guò)程中質(zhì)量檢測(cè)需要時(shí)，測(cè)試地點(diǎn)根據(jù)需要確定，可單桿檢測(cè);當(dāng)為路基路面工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收或進(jìn)行路況評(píng)定需要時(shí)，每處需連續(xù)測(cè)試5尺，以5尺最大間隙的平均值判定路面平整度是否合格。該方法技術(shù)落后，檢測(cè)效率不高，不適用于高速公路及一級(jí)公路路面檢測(cè)，目前主要作為路面施工過(guò)程中的簡(jiǎn)易控制方法。

（二）連續(xù)式平整度儀法

連續(xù)式平整度儀是一臺(tái)具有前四輪后四輪的八輪車(chē)，其標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為3m。中間有一個(gè)能起落的測(cè)定輪，通過(guò)人力或機(jī)動(dòng)車(chē)牽引，在最小轉(zhuǎn)彎半徑大于5m的情況下，檢測(cè)速度宜為6～8km/h，最大測(cè)速不超過(guò)12km/h。測(cè)定輪上的傳感器每10cm采集一次數(shù)據(jù)，以100m為計(jì)算區(qū)間輸出位移均方差σ（平整度標(biāo)準(zhǔn)差），評(píng)定路面平整度。與3m直尺法相比，該方法不僅具有測(cè)量精度高、速度快、數(shù)據(jù)可靠、評(píng)定科學(xué)等優(yōu)點(diǎn)，且操作簡(jiǎn)單，能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。

（三）車(chē)載式激光平整度儀法

車(chē)載式路面激光平整度儀由距離傳感器、縱斷高程傳感器和主系統(tǒng)等組成，裝于汽車(chē)尾部的底盤(pán)下。在測(cè)試路面上以30～100km/h的速度行駛，其最小采樣間距為1mm，指標(biāo)輸出間隔為5m以上任意長(zhǎng)度，輸出指標(biāo)有國(guó)際平整度指標(biāo)IRI和平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ。車(chē)載式路面激光平整度儀能為交竣工驗(yàn)收、預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及路面管理系統(tǒng)提供綜合高效的數(shù)據(jù)支持，其操作簡(jiǎn)單，工作可靠，同時(shí)能大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。但該儀器較昂貴。

二、平整度病害及成因

（一）病害類(lèi)型

瀝青路面平整度病害主要表現(xiàn)為表面波浪，包括小波浪、大波浪和搓板式波浪。其中：小波浪也稱(chēng)紋波或攪龍暗斑，一般間隔0.3～0.9m，多數(shù)間隔0.45～0.60m，其豎向高差一般在3mm以?xún)?nèi)，通常用連續(xù)式平整度儀和車(chē)載式激光平整度儀才能反映出來(lái);大波浪相隔較遠(yuǎn)，甚至達(dá)到料車(chē)銜接的距離，通常3m直尺便能檢測(cè)出來(lái);搓板式波浪或路面粗糙是因振動(dòng)壓路機(jī)操作不當(dāng)所致，其間隔很小，一般不到75～100mm，豎向高差也小，連續(xù)式平整度儀和車(chē)載式激光平整度儀也較難精確反映出來(lái)。

（一）二對(duì)路面性能的影響

表面波浪對(duì)瀝青路面性能的影響表現(xiàn)在：

1、降低路面平整度，進(jìn)而降低路面等級(jí)和路面壽命。但只在重載交通下波浪十分嚴(yán)重，對(duì)路面沖擊載荷很大時(shí)，道路的結(jié)構(gòu)性能才會(huì)發(fā)生變化。

2、小波浪及其影響因素會(huì)降低路面密實(shí)度。一般軟料比穩(wěn)定料更難正確壓實(shí)，導(dǎo)致密實(shí)度降低，孔隙率增加。

3、搓板式波浪主要在壓實(shí)期間形成，會(huì)影響壓實(shí)后的密實(shí)度，顯著降低路面壽命，導(dǎo)致車(chē)輛顛簸。

（三）產(chǎn)生原因

1、小波浪

導(dǎo)致小波浪的主要原因是攤鋪機(jī)攪龍槽料位忽高忽低。由刮板向后輸送到熨平板前部攪龍槽中的混合料時(shí)多（高過(guò)攪龍頂部）時(shí)少（低于攪龍底部），改變了熨平板上作用力，使受力平衡遭到破壞，熨平

板繞大臂牽引點(diǎn)旋轉(zhuǎn)搜索重新達(dá)到平衡的仰角，而仰角變化，導(dǎo)致攤鋪厚度變化，進(jìn)而形成表面波浪。導(dǎo)致小波浪的其他原因：熨平板的機(jī)械狀態(tài)惡化，如連接處間隙過(guò)大;攤鋪機(jī)上的縱坡儀安裝不當(dāng)或靈敏度設(shè)置過(guò)高;使用基準(zhǔn)（如鋼絲線(xiàn)、鋁合金梁等）不平整;移動(dòng)式基準(zhǔn)（浮動(dòng)式平衡梁）跳動(dòng);攤鋪機(jī)推動(dòng)料車(chē)時(shí)駕駛員一直踩剎車(chē)。

另外，小波浪的產(chǎn)生還與瀝青配比設(shè)計(jì)有關(guān)。混合料溫度和成分改變，硬度隨之變化，作用在熨平板上的阻力也相應(yīng)發(fā)生變化，導(dǎo)致熨平板上升和下降，從而產(chǎn)生小波浪。若瀝青砼的礦料級(jí)配、油石比含量、溫度和含水量（混合料偏軟）不當(dāng)，壓路機(jī)碾壓期間會(huì)使混合料推移而導(dǎo)致小波浪。綜上，小波浪大多是由攤鋪機(jī)操作不當(dāng)或混合料硬度變化造成的，很少是由壓實(shí)設(shè)備操作所致。

2、大波浪

有些導(dǎo)致小波浪的原因，也會(huì)導(dǎo)致大波浪。如：攪龍槽料位波動(dòng)或混合料硬度變化，改變了熨平板上作用力;熨平板機(jī)械狀態(tài)惡化;縱坡儀安裝不正確（用作縱坡基準(zhǔn)的基準(zhǔn)線(xiàn)下垂）;料車(chē)駕駛員操作不當(dāng)，料車(chē)撞擊攤鋪機(jī)或攤鋪機(jī)推動(dòng)料車(chē)時(shí)駕駛員一直踩剎車(chē)。導(dǎo)致大波浪的其他因素還有：攤鋪機(jī)操作不當(dāng)，如頻繁手調(diào)攤鋪厚度;基層表面不平整，大波浪是基層波浪的反映;壓路機(jī)突然急轉(zhuǎn)、急?；虻管?chē)，特別是當(dāng)攤鋪厚度較大或熱拌瀝青混合料溫度較高、混合料松軟時(shí)，瀝青混合料在壓實(shí)設(shè)備作用下產(chǎn)生向移動(dòng)。瀝青混合料使用的最大骨料相對(duì)攤鋪厚度較小時(shí)，波浪還會(huì)加劇。松軟的瀝青混合料會(huì)使碾壓過(guò)程中碾壓輪前部產(chǎn)生推移現(xiàn)象而形成擁包，從而產(chǎn)生大波浪。若兩波浪波峰距與料車(chē)銜接距離一致，則可能是攤鋪機(jī)刮板料位器調(diào)整不當(dāng)或料車(chē)銜接時(shí)料斗和輸送料系統(tǒng)中瀝青混合料已完全用光等造成的。

3、搓板式波浪

搓板式波浪通常由振動(dòng)壓路機(jī)操作不當(dāng)所引起。壓路機(jī)的振動(dòng)頻率要盡可能高，宜控制在35～50Hz;振幅則根據(jù)瀝青攤鋪層的厚度確定，攤鋪厚度越大振幅越大，反之越小，宜為0.3～0.8mm。振動(dòng)壓路機(jī)的振幅會(huì)影響作用力的大小，壓路機(jī)速度越高，特別是低于2400頻率數(shù)/min時(shí)，若壓路機(jī)速度過(guò)快、振幅不合理，則搓板式波浪越嚴(yán)重，同時(shí)瀝青路面壓實(shí)度也得不到保證。

三、控制措施

根據(jù)瀝青路面平整度病害的形成原因，提高路面平整度、避免表面波浪的方法有：

（1）保持?jǐn)圐埐壑谢旌狭系牧衔贿m中、穩(wěn)定。

（2）控制瀝青混合料的硬度，保持瀝青混合料施工溫度、骨料級(jí)配、瀝青含量和含水量穩(wěn)定。

（3）正確調(diào)整刮板料位器。瀝青攤鋪機(jī)前進(jìn)時(shí)，盡量保持刮板輸料系統(tǒng)和攪龍系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)（接近100%），控制輸分料。

（4）施工中若出現(xiàn)波浪，可關(guān)閉縱坡儀，觀察波浪是否繼續(xù)出現(xiàn)。如縱坡儀有故障，應(yīng)予以排除。

（5）當(dāng)縱坡儀滑桿沿基準(zhǔn)線(xiàn)滑動(dòng)時(shí)，觀察基準(zhǔn)線(xiàn)是否下垂，必要時(shí)調(diào)整。

（6）攤鋪期間仔細(xì)觀察熨平板機(jī)械狀態(tài)、料車(chē)和壓實(shí)設(shè)備的操作，必要時(shí)調(diào)整。

（7）若因振動(dòng)式壓路機(jī)操作不當(dāng)導(dǎo)致搓板式波浪，應(yīng)根據(jù)攤鋪實(shí)際情況調(diào)整壓路機(jī)振幅、振動(dòng)頻率和速度。

四、結(jié)語(yǔ)

為保證瀝青路面施工過(guò)程中的平整度，確保路面運(yùn)營(yíng)中的行車(chē)安全和舒適性，該文通過(guò)分析施工中導(dǎo)致小波浪、大波浪和搓板式波浪3種平整度病害的原因，提出了保證瀝青混合料自身穩(wěn)定、施工過(guò)程中各機(jī)械設(shè)備（如攤鋪機(jī)、壓路機(jī)）性能良好和操作合理等有針對(duì)性的平整度控制措施。

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