影響高速公路瀝青路面平整度的原因分析

摘　要：路面平整度是評價高等級公路路面使用性能的一個重要指標。筆者通過多年參與滬寧高速公路和錫澄高速公路瀝青路面的施工實踐，對影響路面平整度的因素進行了分析，并提出了相應的預防措施。

　　關鍵詞：高速公路 瀝青路面 平整度 原因分析 措施
　　目前，在高速公路建設中由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡便等特點，而被廣泛應用。駕乘人員在高速公路上行駛的第一感覺便是路面的平整度，因此，路面平整度是體現路面質量與行車舒適性的最直接指標。本文結合施工實踐就影響瀝青路面平整度的原因進行分析，并提出相應措施。
　　1　基層施工質量的影響
　　由于路基處理未完全滿足施工規范的要求以及填土壓實度不夠，路基表面產生不均勻的沉陷。瀝青混合料在攤鋪時仍運用攤鋪機自身的找平方法，對于鋪筑平整度要求很高的高速公路來說無法滿足，因為受壓實系數的影響，低洼處填平后，經過壓實仍會出現低洼，由此可見基層表面的平整度對瀝青面層平整度的影響是舉足輕重的。
　　1.1　基層需平整，由廠拌合設備保證質量的穩定，利用攤鋪機鋪筑
　　按照目前高速公路施工規范標準，混合料必須集中廠拌，攤鋪機鋪筑。主要原因是它能保證所鋪混合料的均勻、表面平整、高程、縱橫坡、厚度等指標能可控制并能滿足實際要求。
　　對設計厚度超過30cm，可分為二層鋪筑。攤鋪寬度控制在6～8m，其平整度效果較好。
　　1.2　控制混合料的最大粒徑含水量
　　為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑，基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑超越大，混合料越易產生離析，壓實度得不到相應保證。因此，適當減小集料最大粒徑，有利于基層表面平整度的提高。
　　另外，混合料施工含水量的控制也十分重要，含水量過小影響結構板結，含水量過大碾壓成形困難，且形成路面波浪，致使基層平整度降低。
　　實踐表明，提高瀝青路面平整度必須從基層抓起，而提高基層施工質量的關鍵在于采用精良的施工機械和對混合料質量的控制。
　　2　施工機械作業的影響
　　2.1　瀝青混凝土攤鋪機
　　2.1.1　基準鋼絲及找平裝置的準確程度
　　在施工中我們采用底面層“走鋼絲”，中上面層“走雪撬”的基準控制辦法，收到較好的效果。
　　底面層施工前，先要張拉好用于數字式旋轉傳感器基準線，然后設好各樁，根據測量的高程確定各樁鋼絲的高度。布設時應精心測量、認真調整，并檢查鋼絲的拉力不得小于784N。否則，由于測量不準、量線失誤或拉力不夠造成鋼絲下撓，這些都會通過架設在鋼絲上的儀表反應到攤鋪路段上，使得攤鋪的路面呈波浪狀起伏，影響平整度。
　　在高速公路施工過程中，我們還采用了移動式基準梁，該裝置長16m，在攤鋪機前面的基準梁上裝有2×12個可上下伸縮的“雪撬”板，后基準梁上裝有2×16個可上下伸縮的橡膠輪，前后基準梁在攤鋪機大臂處鉸接，可消除下層局部不平整，將原有路面縱坡和新鋪層的平均高程結合在一起，從而使攤鋪精度明顯提高。
　　2.1.2　攤鋪機儀表性能的正確使用
　　瀝青路面施工標高的控制是靠儀表來實現的，攤鋪機有自動調平系統儀表裝置，能夠根據自動找平儀的指令達到高程控制標高。如儀表反應遲緩，若微調器使用不當，升降太快均會反應在新鋪路面上，影響平整度。
　　2.1.3　攤鋪機的熨板加熱及調整
　　攤鋪前，如果熨平板加熱溫度不夠或不均勻，會使攤鋪層面出現拉毛、坑洞、深槽等不規則凹凸不平，因此，熨平板的溫度必須加熱到85℃以上。
　　另外，路面攤鋪前一定要檢查熨平板的平直度，若有正拱或反拱現象，則必須調整撐拉熨平板的拉桿，使熨平板下表面同屬一個坡度，以確保路面橫向平整度。
　　2.1.4　攤鋪機振搗器、夯錘對路面平整的影響
　　攤鋪機振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關系，應按有關規定認真選定合適的頻率，使路面初始密實度達到85%。同時，應經常檢查振搗器、夯錘皮帶，如皮帶過于松馳會使振搗頻率、夯實次數快慢不一，形成“搓板”路面。
　　2.1.5　校正行駛方向引起路面不平整
　　攤鋪機在鋪筑曲線半徑較小的路段時，行駛方向發生偏斜必須及時較正。否則攤鋪機兩側履帶行駛速度不一，快的一邊熨平板前方會有一個向前抬高的小臺階，慢的一邊熨平板后端會有一個向后推移的小臺階，從而影響路面平整度。
　　2.1.6　嚴防瀝青混合料離析
　　瀝青混合料從拌和到鋪筑過程中會出現以下幾種離析的可能：混合料從拌和好到儲料倉；從儲料倉裝運到運料車；從運料車卸到攤鋪機料斗；從料斗到螺旋布料器及在布料器作用下都會出現離析的可能。因此必須采取各種措施：如裝料時汽車前后挪動，攤鋪時隨料從容量的變化及時收放攤鋪機料斗。并經常檢查螺旋布料器等，從嚴控制瀝青混合料的離析。
　　2.2　壓路機
　　路面平整度的好壞與壓路機的碾壓有著不可分隔的關系，合理的碾壓工藝和正確的操作是保證路面平整度的重要手段。
　　2.2.1　碾壓方式和碾壓速度的控制
　　常用的壓實機械有鋼輪和輪胎壓路機。初壓應采用重型鋼輪壓路機，以整平和穩定攤鋪層，避免縱橫向推擠；復壓選用輪胎壓路機，以使混合料密實穩定成型；終壓的目的是消除輪跡，形成最后的壓實表面。壓路機的規格、數量、碾壓遍數和行駛速度應與攤鋪機的施工寬度和攤鋪速度相匹配。一般來說，初壓碾壓二遍，速度為1.5～2km/h，復壓碾壓六遍，速度為3.5～4.5km/h，終壓碾壓二遍，速度為2.5～3.5km/h。碾壓時嚴禁急剎車和快速起步，兩端折回處的位置應呈階梯段，碾壓路段用小紅旗標識，防止操作人員錯壓、漏壓，碾壓路段小紅旗標識和方向不得突然改變，以免使混合料產生推擠和開裂。
　　2.2.2　碾壓溫度的控制
　　瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵，現場應有專人負責對運料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利，溫度越高越容易形成路面平整度和壓實度，溫度偏低會導致瀝青混合料塑性變形差，使瀝青面層實度不均勻，易形成局部松散和發裂，從而影響路面平整度。
　　2.2.3　壓路機的正確使用
　　鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防混合料沾輪，輪胎壓路機應檢查各個輪胎新舊程度和輪胎壓力，做到新舊一致、壓力相等，使用時應專人負責用1:3油水混合液噴灑輪胎表面，防止混合料沾起形成路面不平整。
　　壓路機應停在冷卻后的瀝青路面上，否則易形成坑糟影響平整度。
　　3　施工過程中其他影響因素
　　3.1　拌和站的生產能力應與攤鋪能力相匹配
　　實踐證明，當瀝青拌和站的生產能力與攤鋪能力相匹配時，攤鋪機能連續均勻不間斷作業，此時路面平整度就好。只有加強拌和站的管理，保證連續供料，攤鋪機采用操作手輪流休息和就餐，中途不停機加油等辦法，做到每天開關機一次以確保攤鋪作業連續不間斷。
　　3.2　攤鋪作業速度的影響
　　在瀝青路面施工技術規范中，對攤鋪作業速度要求是“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。我們感到這是提高路面技術平整度的關鍵環節，因為速度的變化必然導致攤鋪層面初始密度起變化，從而最終壓實度有差異，影響路面平整度，實踐比較后我們認為：上面層應控制在2～3m/min，中下面層控制在3～4m/min為好。
　　3.3　運料車輛與攤鋪機的配合
　　攤鋪作業時，常因運料車輛操作不熟練與攤鋪機配合不協調，使混合料灑落在攤鋪機行走履帶前，如不及時清除會使攤鋪機自動調平系統的仰角發生變化，影響路面平整度。
此外應嚴禁運料車撞擊攤鋪機，有條件的化，可配備瀝青轉運車。
　　3.4　施工縫和處理
　　施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響，往往連續攤鋪路段平整度較好，而接縫處較差。因此，接縫水平是制約平整度的重要因素之一，處理好接縫和關鍵是要適時切除縫頭，用3m直尺檢查未端平整度。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當結合人工找平，這樣可消除接縫處的不平整，使前后路端平順銜接。
　　3.5　橋頭與伸縮縫和處理
　　路面整體平整度的提高，必須減少和消除橋頭跳車現象。我們采用先填路基后鉆樁，采用工程性優質良好的材料填筑橋頭路基，用手扶振動壓路機處理邊角以減少橋頭路基日后的沉降方法，收到了較好的效果。此外，對大中橋面伸縮縫采用毛勒伸縮縫，安裝使用效果明顯，橋面行車平穩舒適，接縫處無跳車現象。
　　4　路面結構類別與平整度的關系
　　我們在施工中發現，采用相同的攤鋪碾壓工藝攤鋪不同類型的路面結構層，其各層的平整度不同。相同的厚度，開級配料由于其混合料松鋪系數較密級配大，所以平整度不如密級配。在同一級配條件下，厚度小的結構層比厚度大的平整度要好。
　　5　結束語
　　瀝青路面平整度涉及內容很廣，影響因素很多，關系到路基、路面施工全過程、情況復雜。只有抓好施工中每一細小環節，對出現的問題應在充分研究分析產生的原因后作出正確處理，這樣才能對癥下藥。瀝青路面平整度是施工機械、人員素質、操作水平的綜合反應，只有加強施工現場的管理，精心組織施工，才能保證路面平整度，提高路面工程質量。 摘　要：路面平整度是評價高等級公路路面使用性能的一個重要指標。筆者通過多年參與滬寧高速公路和錫澄高速公路瀝青路面的施工實踐，對影響路面平整度的因素進行了分析，并提出了相應的預防措施。
　　關鍵詞：高速公路 瀝青路面 平整度 原因分析 措施
　　目前，在高速公路建設中由于瀝青路面具有表面平整、行車舒適、耐磨抗滑、低噪聲、施工周期短、維修簡便等特點，而被廣泛應用。駕乘人員在高速公路上行駛的第一感覺便是路面的平整度，因此，路面平整度是體現路面質量與行車舒適性的最直接指標。本文結合施工實踐就影響瀝青路面平整度的原因進行分析，并提出相應措施。
　　1　基層施工質量的影響
　　由于路基處理未完全滿足施工規范的要求以及填土壓實度不夠，路基表面產生不均勻的沉陷。瀝青混合料在攤鋪時仍運用攤鋪機自身的找平方法，對于鋪筑平整度要求很高的高速公路來說無法滿足，因為受壓實系數的影響，低洼處填平后，經過壓實仍會出現低洼，由此可見基層表面的平整度對瀝青面層平整度的影響是舉足輕重的。
　　1.1　基層需平整，由廠拌合設備保證質量的穩定，利用攤鋪機鋪筑
　　按照目前高速公路施工規范標準，混合料必須集中廠拌，攤鋪機鋪筑。主要原因是它能保證所鋪混合料的均勻、表面平整、高程、縱橫坡、厚度等指標能可控制并能滿足實際要求。
　　對設計厚度超過30cm，可分為二層鋪筑。攤鋪寬度控制在6～8m，其平整度效果較好。
　　1.2　控制混合料的最大粒徑含水量
　　為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑，基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑超越大，混合料越易產生離析，壓實度得不到相應保證。因此，適當減小集料最大粒徑，有利于基層表面平整度的提高。
　　另外，混合料施工含水量的控制也十分重要，含水量過小影響結構板結，含水量過大碾壓成形困難，且形成路面波浪，致使基層平整度降低。
　　實踐表明，提高瀝青路面平整度必須從基層抓起，而提高基層施工質量的關鍵在于采用精良的施工機械和對混合料質量的控制。
　　2　施工機械作業的影響
　　2.1　瀝青混凝土攤鋪機
　　2.1.1　基準鋼絲及找平裝置的準確程度
　　在施工中我們采用底面層“走鋼絲”，中上面層“走雪撬”的基準控制辦法，收到較好的效果。
　　底面層施工前，先要張拉好用于數字式旋轉傳感器基準線，然后設好各樁，根據測量的高程確定各樁鋼絲的高度。布設時應精心測量、認真調整，并檢查鋼絲的拉力不得小于784N。否則，由于測量不準、量線失誤或拉力不夠造成鋼絲下撓，這些都會通過架設在鋼絲上的儀表反應到攤鋪路段上，使得攤鋪的路面呈波浪狀起伏，影響平整度。
　　在高速公路施工過程中，我們還采用了移動式基準梁，該裝置長16m，在攤鋪機前面的基準梁上裝有2×12個可上下伸縮的“雪撬”板，后基準梁上裝有2×16個可上下伸縮的橡膠輪，前后基準梁在攤鋪機大臂處鉸接，可消除下層局部不平整，將原有路面縱坡和新鋪層的平均高程結合在一起，從而使攤鋪精度明顯提高。
　　2.1.2　攤鋪機儀表性能的正確使用
　　瀝青路面施工標高的控制是靠儀表來實現的，攤鋪機有自動調平系統儀表裝置，能夠根據自動找平儀的指令達到高程控制標高。如儀表反應遲緩，若微調器使用不當，升降太快均會反應在新鋪路面上，影響平整度。
　　2.1.3　攤鋪機的熨板加熱及調整
　　攤鋪前，如果熨平板加熱溫度不夠或不均勻，會使攤鋪層面出現拉毛、坑洞、深槽等不規則凹凸不平，因此，熨平板的溫度必須加熱到85℃以上。
　　另外，路面攤鋪前一定要檢查熨平板的平直度，若有正拱或反拱現象，則必須調整撐拉熨平板的拉桿，使熨平板下表面同屬一個坡度，以確保路面橫向平整度。
　　2.1.4　攤鋪機振搗器、夯錘對路面平整的影響
　　攤鋪機振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關系，應按有關規定認真選定合適的頻率，使路面初始密實度達到85%。同時，應經常檢查振搗器、夯錘皮帶，如皮帶過于松馳會使振搗頻率、夯實次數快慢不一，形成“搓板”路面。
　　2.1.5　校正行駛方向引起路面不平整
　　攤鋪機在鋪筑曲線半徑較小的路段時，行駛方向發生偏斜必須及時較正。否則攤鋪機兩側履帶行駛速度不一，快的一邊熨平板前方會有一個向前抬高的小臺階，慢的一邊熨平板后端會有一個向后推移的小臺階，從而影響路面平整度。
　　2.1.6　嚴防瀝青混合料離析
　　瀝青混合料從拌和到鋪筑過程中會出現以下幾種離析的可能：混合料從拌和好到儲料倉；從儲料倉裝運到運料車；從運料車卸到攤鋪機料斗；從料斗到螺旋布料器及在布料器作用下都會出現離析的可能。因此必須采取各種措施：如裝料時汽車前后挪動，攤鋪時隨料從容量的變化及時收放攤鋪機料斗。并經常檢查螺旋布料器等，從嚴控制瀝青混合料的離析。
　　2.2　壓路機
　　路面平整度的好壞與壓路機的碾壓有著不可分隔的關系，合理的碾壓工藝和正確的操作是保證路面平整度的重要手段。
　　2.2.1　碾壓方式和碾壓速度的控制
　　常用的壓實機械有鋼輪和輪胎壓路機。初壓應采用重型鋼輪壓路機，以整平和穩定攤鋪層，避免縱橫向推擠；復壓選用輪胎壓路機，以使混合料密實穩定成型；終壓的目的是消除輪跡，形成最后的壓實表面。壓路機的規格、數量、碾壓遍數和行駛速度應與攤鋪機的施工寬度和攤鋪速度相匹配。一般來說，初壓碾壓二遍，速度為1.5～2km/h，復壓碾壓六遍，速度為3.5～4.5km/h，終壓碾壓二遍，速度為2.5～3.5km/h。碾壓時嚴禁急剎車和快速起步，兩端折回處的位置應呈階梯段，碾壓路段用小紅旗標識，防止操作人員錯壓、漏壓，碾壓路段小紅旗標識和方向不得突然改變，以免使混合料產生推擠和開裂。
　　2.2.2　碾壓溫度的控制
　　瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵，現場應有專人負責對運料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利，溫度越高越容易形成路面平整度和壓實度，溫度偏低會導致瀝青混合料塑性變形差，使瀝青面層實度不均勻，易形成局部松散和發裂，從而影響路面平整度。
　　2.2.3　壓路機的正確使用
　　鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防混合料沾輪，輪胎壓路機應檢查各個輪胎新舊程度和輪胎壓力，做到新舊一致、壓力相等，使用時應專人負責用1:3油水混合液噴灑輪胎表面，防止混合料沾起形成路面不平整。
　　壓路機應停在冷卻后的瀝青路面上，否則易形成坑糟影響平整度。
　　3　施工過程中其他影響因素
　　3.1　拌和站的生產能力應與攤鋪能力相匹配
　　實踐證明，當瀝青拌和站的生產能力與攤鋪能力相匹配時，攤鋪機能連續均勻不間斷作業，此時路面平整度就好。只有加強拌和站的管理，保證連續供料，攤鋪機采用操作手輪流休息和就餐，中途不停機加油等辦法，做到每天開關機一次以確保攤鋪作業連續不間斷。
　　3.2　攤鋪作業速度的影響
　　在瀝青路面施工技術規范中，對攤鋪作業速度要求是“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。我們感到這是提高路面技術平整度的關鍵環節，因為速度的變化必然導致攤鋪層面初始密度起變化，從而最終壓實度有差異，影響路面平整度，實踐比較后我們認為：上面層應控制在2～3m/min，中下面層控制在3～4m/min為好。
　　3.3　運料車輛與攤鋪機的配合
　　攤鋪作業時，常因運料車輛操作不熟練與攤鋪機配合不協調，使混合料灑落在攤鋪機行走履帶前，如不及時清除會使攤鋪機自動調平系統的仰角發生變化，影響路面平整度。
此外應嚴禁運料車撞擊攤鋪機，有條件的化，可配備瀝青轉運車。
　　3.4　施工縫和處理
　　施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響，往往連續攤鋪路段平整度較好，而接縫處較差。因此，接縫水平是制約平整度的重要因素之一，處理好接縫和關鍵是要適時切除縫頭，用3m直尺檢查未端平整度。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當結合人工找平，這樣可消除接縫處的不平整，使前后路端平順銜接。
　　3.5　橋頭與伸縮縫和處理
　　路面整體平整度的提高，必須減少和消除橋頭跳車現象。我們采用先填路基后鉆樁，采用工程性優質良好的材料填筑橋頭路基，用手扶振動壓路機處理邊角以減少橋頭路基日后的沉降方法，收到了較好的效果。此外，對大中橋面伸縮縫采用毛勒伸縮縫，安裝使用效果明顯，橋面行車平穩舒適，接縫處無跳車現象。
　　4　路面結構類別與平整度的關系
　　我們在施工中發現，采用相同的攤鋪碾壓工藝攤鋪不同類型的路面結構層，其各層的平整度不同。相同的厚度，開級配料由于其混合料松鋪系數較密級配大，所以平整度不如密級配。在同一級配條件下，厚度小的結構層比厚度大的平整度要好。
　　5　結束語
　　瀝青路面平整度涉及內容很廣，影響因素很多，關系到路基、路面施工全過程、情況復雜。只有抓好施工中每一細小環節，對出現的問題應在充分研究分析產生的原因后作出正確處理，這樣才能對癥下藥。瀝青路面平整度是施工機械、人員素質、操作水平的綜合反應，只有加強施工現場的管理，精心組織施工，才能保證路面平整度，提高路面工程質量。