路面平整度是路面質(zhì)量的重要控制指標(biāo),同時也是施工控制難度最大的指標(biāo)。瀝青混凝土路面的平整度,特別是高等級公路瀝青路面的平整度,已越來越成為公路質(zhì)量監(jiān)督部門與社會各界所關(guān)注的焦點問題。
一、影響我國高等級公路路面平整度的主要原因
1、路基路面不均勻沉陷:軟土地基上的路基路面的不均勻沉陷往往最大,其上路面的不平整度也往往發(fā)展的最快和最嚴(yán)重。
2、路面水破壞:表面水滲入瀝青面層使瀝青路面產(chǎn)生唧漿、網(wǎng)裂、形變及坑洞等多種水破壞,以及使瀝青從碎石顆粒表面剝落,并使瀝青混凝土強度下降并導(dǎo)致嚴(yán)重轍槽。這些破壞現(xiàn)象都主要產(chǎn)生在行車道上,使路面不平整度明顯增大。
3、半剛性基層質(zhì)量不好,局部不成整體。
4、基層頂面平整度不好。
5、瀝青混凝土路面產(chǎn)生轍槽:由于瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性不夠,特別是與水穩(wěn)定性相結(jié)合不好,路面產(chǎn)生較嚴(yán)重的轍槽,將顯著增大路面的不平整度。
6、橫向裂縫:瀝青路面的初期細(xì)小橫向裂縫可能對平整度沒有影響。但隨著時間增長,一方面數(shù)量逐漸增多,另一方面縫口產(chǎn)生碎裂和變形(縫兩側(cè)邊緣下沉)逐漸使路面的不平整度增大。
7、機械原因造成的瀝青混凝土路面平整度不好。
8、路面的其它破壞現(xiàn)象。
總之路面上各種早期破壞或損壞現(xiàn)象都會使路面平整度顯著降低。因此,要使較高水平的平整度保持較長久的時間,不致在開放交通后顯著降低,必須在設(shè)計和施工時盡可能避免上述破壞現(xiàn)象。
二、控制瀝青混凝土路面平整度的具體措施
1、提高路基和路面基層平整度的措施
(1)路基填筑前原地面處理
填筑路堤時應(yīng)首先進(jìn)行原地面處理。當(dāng)路堤填筑高度不小于1.0m時,應(yīng)注意將路基范圍內(nèi)的樹根、草叢全部挖除。若基底的表層土系腐殖土,則須用挖掘機或人工將基表層土清除換填,厚度視具體情況而定,一般不小于30cm為宜,并予以分層壓實。如發(fā)現(xiàn)草炭層、鼠洞、裂縫應(yīng)更換符合條件土回填,并按規(guī)定進(jìn)行壓實,如其中有機質(zhì)含量和其他雜質(zhì)較多時,碾壓時因彈性過大,不易壓實,應(yīng)換填土。
坡面基層處理:當(dāng)坡面較小(橫坡小于1:5)時,只需清除坡面上的表層,其處理方法同上,但坡度較大(橫坡大于1:5)時,應(yīng)將坡面做成臺階,讓填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。臺階的尺寸,依土質(zhì)、地形和施工方法而不同,一般寬度不宜小于1m,而且臺階頂面應(yīng)做成向堤內(nèi)傾斜3%~5%的坡度,并分層夯實。當(dāng)所有臺階填完之后,可按一般填土進(jìn)行。
(2)路堤填料
路堤填料一般應(yīng)采用砂礫及塑性指數(shù)和含水量符合規(guī)范的土,不能使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖質(zhì)的土。對于液限大于50,塑性指數(shù)大于26的土,一般不宜做為路基填土,必須使用時,做如下處理:
控制最佳含水量,保證土料在最佳含水量下達(dá)到最佳壓實度。由于當(dāng)?shù)赝临|(zhì)含水量特別大,通過翻曬來實現(xiàn),使其達(dá)到最佳含水量。
摻外加劑改良。對含量大、塑性高的土或強度不足的其他材料含有大量細(xì)粒砂的砂質(zhì)土可摻入石灰,水泥工業(yè)廢料或其它材料的穩(wěn)定劑、對土的性質(zhì)進(jìn)行改良,達(dá)到填土的要求。
(3)特殊地基處理
軟土地基具有極大的破壞性,雖然在對其認(rèn)定上尚無完全一致的結(jié)論,但從廣義上講,只在外在載荷在土基上有可能出現(xiàn)有害的過大變形和強度不夠等問題時,我們都應(yīng)該視為軟基而認(rèn)真對待,并進(jìn)行必要的處理。一般按處理的部位可分為地基處理和路堤處理,處理的方法為:
①對于路基高度不高,軟土層或淤泥層比較薄的地段,采用砂墊層,置換填土,反壓護(hù)道,拋石擠淤的方法處理,以增強路基。
②對于排水地基,根據(jù)實地情況,采有用砂墊層法,袋裝砂井法、砂柱,塑料板排水法及置換填土來處理。
③對于軟土地基或濕陷性黃土地區(qū)比較復(fù)雜的地基情況,采用墊隔土工布、碎石柱、加固土樁及強夯的方法處理。
④對于軟土路堤的處理,采用墊隔覆蓋土工布,增設(shè)土工格,土工格柵等方法。
(4)完善排水設(shè)施
在一般路段,路基排水溝渠(包括邊溝、截水渠、排水溝)要注意防滲、防沖,采用加固及防止?jié)B漏措施;黃土地區(qū)公路邊溝以采用漿砌片加固效果較好;截水溝應(yīng)設(shè)在離塹頂邊緣以外不少于10m的地方,斷面不宜過大,溝底縱坡宜在0.5%~0.2%之間。在填挖交界處引出邊溝水時,注意出水口的加固。
在埡口、深路塹、高路堤,滑坡、陷穴等地段,可用挖魚鱗坑、水平溝、種草、植樹等方法對坡面徑流進(jìn)行調(diào)治與防護(hù);在沖溝頭植樹,防止沖溝溯源侵蝕,危害路基;布設(shè)在溝谷的路線,在溝谷中筑壩淤地,并保護(hù)路基坡腳不受水的沖涮破壞;還可做護(hù)坡埂、澇池、水窯等。
(5)橋頭、涵洞兩端及伸縮縫的防治措施
橋頭、涵洞兩端引起的跳車現(xiàn)象,成為各個公路路線上的一個主要克服和攻關(guān)項目,要對其徹底進(jìn)行治理好,才能保證路面的平整度。治理橋頭跳車應(yīng)從以下幾點入手:
①地基加固處理。
②橋頭設(shè)計過渡段,即在一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面或設(shè)置搭板,可以使在柔性結(jié)構(gòu)路段產(chǎn)生的較大沉降通過過渡段至橋涵結(jié)構(gòu)物上,車輛行駛就不至于產(chǎn)生跳車。
③臺背填料的選擇,在挖方地段的臺背回填部位,因場地特別窄小,可選用當(dāng)?shù)氐氖暗[等優(yōu)質(zhì)填料;在高填方的拱函及涵洞與側(cè)墻的相接部位,盡量選用內(nèi)摩擦角大的填料進(jìn)行填筑,而且施工時應(yīng)注意填料土壓的平衡,不發(fā)生偏移,以免造成工程事故。
④在靠近構(gòu)造物背后設(shè)置必要的地下排水設(shè)施,也可在橋臺與填方結(jié)合處及過渡段的路面下設(shè)置墊層,防止路面下滲水進(jìn)入填方。對中間為砂礫填料,兩側(cè)為土類填料的填方與加固地基的連接處做縱向集水管和橫向排水管,以排匯填方與加固地間的下滲水。
⑥橋涵臺與路基相銜接的1~5M范圍通常是路基施工的薄弱環(huán)節(jié),要采用好的換填材料,對軟土地基采用塑料排小板結(jié)合超載預(yù)壓的方法,必須時設(shè)置搭板。只要精心設(shè)計,精心施工,這種平整度差的問題是完全可以解決的。
2、進(jìn)行瀝青混凝土面層攤鋪時應(yīng)注意的幾個問題
(1)準(zhǔn)確控制基準(zhǔn)面(線)
基準(zhǔn)線鋼絲法對控制高程、橫坡、厚度較有利,但若找平不準(zhǔn),鋼絲張拉不緊,樁距過大時,可引起攤鋪出的路面出現(xiàn)波浪,搓板和平整度差;滑靴法、拖杠法是以現(xiàn)有路面為基準(zhǔn)面,厚度易于保證,但平整度受原有路面平整度影響較大。目前對平整度控制較好的為跨越式平衡梁法,它分為兩部分,一部分置于攤鋪機后面已鋪好,但尚未碾壓的路面上,另一部分放在正在鋪筑的路面下承層上。而感應(yīng)器觸頭擱在平衡梁上。當(dāng)前部分或后部分抬高或降低h時,而感應(yīng)器只抬高或降低h/4。所以采用平衡梁可鋪出平整度很高的路面。
(2)合理配置機械與按規(guī)定操作攤鋪機
合理配置機械對于攤鋪路面的質(zhì)量非常重要。過寬的熨平板不但熨平板變形大,而且容易造成攤鋪材料的離析現(xiàn)象。一般攤鋪寬度在10m以下時采用一臺攤鋪機工作,而當(dāng)攤鋪寬度在10m~15m時應(yīng)采用雙臺攤鋪機并排作業(yè)。
(3)合理安排碾壓工序
在瀝青混凝土路面的施工中,碾壓是最后一道工序,碾壓效果如何,直接影響到整個路面的質(zhì)量。也就是說碾壓質(zhì)量的高低對于平整度有直接的影響。其影響的具體因素如下:
①壓路機轉(zhuǎn)向輪方向不對時引起混合料推移。轉(zhuǎn)向輪應(yīng)該位于前進(jìn)方向的后面,即主動輪應(yīng)朝向攤鋪機,壓路機碾壓時主動輪在前,轉(zhuǎn)向輪在后。如果驅(qū)動輪在前,由于滾輪旋轉(zhuǎn)力的作用,混合料擠入滾輪下方,碾壓中很少會產(chǎn)生混合料推移和裂紋現(xiàn)象。
②碾壓溫度和遍數(shù)控制不嚴(yán)會使表面平整度達(dá)不到要求。碾壓溫度過高,初壓時混合料易推移,終壓時壓不成型;碾壓溫度太低,密實度和表面平整度不易保證。一般初碾壓的溫度控制在100-120
0C,碾壓終了溫度不低于70
0C。
③碾壓過程中由于起動、換向、倒退時機身劇烈顫動不平穩(wěn),使攤鋪層同一截面先后重復(fù)受到方向相反的旋轉(zhuǎn)力和推力作用,結(jié)果是出現(xiàn)擁包及凹陷。這就要求壓路機操作手在操作過程中要平緩,防止動作過大、過猛。
④在條件許可的情況下,盡量選用驅(qū)動輪半徑較大的壓路機,這樣可在滾動輪的下沉量相等的情況下,外徑越大,推力也就越小。
⑤在攤鋪層銜接處要特別注意碾壓的方式方法,無論是橫接還是縱接。在橫接縫時,一般將壓路機調(diào)轉(zhuǎn)方向,沿橫縫逐步壓實。在縱接縫時,碾壓時應(yīng)先碾壓縱縫,然后向外擴(kuò)展壓實。
(4)縱橫接頭處及橋涵兩頭的處理
橫向接頭質(zhì)量與縱向接頭質(zhì)量對汽車行駛速度和平穩(wěn)性、舒適性有很大影響。處理橫接頭的方法是將一條攤鋪帶的盡頭邊緣用切割機鋸成垂直面,并與縱向邊緣成直角。處理縱接頭分兩種情況:一是冷接縱縫,方法是將縱縫用切割機切齊;二是熱接縱縫,即兩臺或多臺攤鋪機并排作業(yè)時,其縱接不用專門處理,但為了保證相鄰兩條攤鋪帶的順序,一般稍后面的攤鋪機采用滑靴法。
對于橋涵兩頭的處理,采用的方法是,先用人工將橋端雜物清除掉,并在橋端垂直面涂抹瀝青,在攤鋪機兩側(cè)均采用掛鋼絲方法,經(jīng)過上述方法處理后,攤鋪出的路面,與橋涵順利對接,其厚度,高程及平整度均得到了保證,消除了橋頭跳車的隱患。
國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,對于交通等基礎(chǔ)設(shè)施的要求也不斷地提高。我們要努力將“交通”這一原來制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”,轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)發(fā)展的快車道。在具體的工作中,不斷掌握新技術(shù)、新工藝,增長才干,積累經(jīng)驗、精心施工,不斷加強人在工程中的作用,就一定能夠修筑出一條又一條優(yōu)質(zhì)的公路來,更好地為國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。