探析高速公路沥青路面平整度及控制措施
摘要
关键词
沥青路面;平整度;影响因素;控制措施
正文
一、引言
高速公路沥青路面平整度是车辆荷载作用下路面纵向起伏的量化指标,通常以国际平整度指数(IRI)衡量。平整度偏大易引发车辆颠簸、噪音增大、排水不畅等问题,并加速路面结构损坏。近年来,随着高等级公路对行车舒适性要求的提高,平整度控制成为施工中的重点难点。本文结合理论与工程实践,探讨影响平整度的关键因素及解决对策。
二、影响高速公路沥青路面平整度的主要因素
1、沥青混凝土材料因素
沥青混合料级配设计不合理(如粗集料过多导致离析,细集料不足影响密实性)。沥青结合料高温粘度不足易引发车辙,低温延展性差导致裂缝。矿粉含量及纤维添加剂使用不当,影响混合料抗变形能力。路面基层材料质量强度不均,半刚性基层收缩裂缝反射至沥青面层。
2、沥青路面基层不平整因素
基层平整度对路面平整度影响显著。若基层平整度偏差过大,甚至达不到合格标准,在摊铺机完成摊铺作业后,虽然沥青表面层看起来平整,但经过压实工序,由于虚铺厚度存在差异,最终会使沥青面层的厚度出现波动。
3、桥涵台背回填及桥梁伸缩缝跳车因素
桥涵两端发生路基病害是较为常见的现象,也是高速公路典型病害之一。此类病害主要集中在桥涵的台背回填区域。其一,由于工作面受限,大型压实机械无法充分压实,导致路基下沉,最终造成路面不平整;其二,台背填料与台身刚度相差较大,沉降不均,同样会引发路面不平整问题。另外,桥涵与路基结合处易出现细小裂缝,雨水渗入后会诱发各类病害,致使台背回填下沉。若回填材料含水率未达最佳状态,路基压实度不足,该处路基也会下沉。同时,桥梁伸缩缝若选型、施工或安装不当,还会出现跳车情况。
4、沥青路面摊铺碾压因素
摊铺机摊铺速度不恒定,速度忽快忽慢会导致混合料堆积或拉薄,形成横向波浪。熨平板调整不当,熨平板预热不足,混合料黏附熨平板,导致拉毛或划痕。振动频率或振幅错误,影响初始压实效果,导致摊铺层松紧不一。振捣/夯锤参数不匹配,振捣频率、振幅与混合料特性(如骨科粒径、沥青含量)不匹配,压实度不均引发不平整。
压实工艺存在缺陷,碾压温度不当,初压温度过高,混合料推移,形成横向裂纹。终压温度过低,难以压实,表面粗糙。碾压工艺不规范,碾压顺序错误(如未按先轻后重、先慢后快原则)。碾压速度不均或漏压,导致密实度差异。压路机轮迹重叠不足,局部区域压实不均匀,形成轮迹或凹陷。
接缝处理不当。纵向接缝时两幅摊铺搭接宽度过大或过小,接缝处易出现高差或离析。横向接缝未切割平整直接摊铺,导致接缝处凸起。碾压时未从冷接缝向热接缝逐步过渡,造成接缝错台。
5、施工环境因素
在施工过程中,施工环境对混合料压实效果影响显著。大风天气会使混合料表面热量快速散失,低温环境则进一步加剧热量流失,导致混合料过快冷却。当混合料温度过低时,其黏性降低、硬度增加,摊铺后难以通过压实设备达到理想的压实状态,影响路面质量。此外,降雨或潮湿环境也是一大阻碍,水分渗入混合料内部,不仅会改变其配合比,削弱压实效果,还可能在后续使用中因水分蒸发、压力变化等引发鼓包,威胁道路的安全性与耐久性。
6、运输与卸料因素
运输与卸料环节的操作不当,会严重影响混合料质量与路面平整度。运输过程中,若车辆行驶颠簸、装料方式不合理,易造成混合料离析,使粗细集料分布不均。运输车卸料时,粗集料易因重力作用滚落,造成摊铺后局部粗骨料集中,导致压实度不均,影响路面强度和稳定性。而且,卸料时若与摊铺机发生碰撞,会使摊铺机移位,破坏已摊铺路面的平整度,增加后续修补工作量,降低施工效率与路面整体质量。
三、提高高速公路沥青路面平整度的措施
1、优选原材料及优化混合料配合比
科学设计配合比,采用马歇尔法优化级配,确保骨架密实结构;添加抗车辙剂或纤
维增强高温稳定性。严控原材料质量,,检测集料棱角性、含泥量及沥青针入度、软化点、延度。使用改性沥青(如SBS、橡胶沥青)提升其性能。
2、控制沥青路面基层施工质量
在底基层和基层的施工环节,必须严格依照《公路路面基层施工技术规范》进行操作。施工前,要细致且精准地开展放样工作,保证放样精度满足标准,同时避免基准线出现松弛的问题。施工过程中,需安排专人不断检查基准线的高程,确保其与设计要求相符。另外,要采取合理有效的措施防止无机结合料发生离析现象,因为离析会使压实系数出现差异,从而对路面平整度造成不利影响,以此确保施工质量符合标准。
3、控制桥涵两端及伸缩缝的质量
地基加固处理层面。为避免桥涵台后填方路段出现差异沉降变形,必须对地基进行加固,尤其是软土地基、湿陷性黄土地基这类特殊路基,软土具有高压缩性、大变形的特性。处理特殊路基时,通常会选用塑料排水板、水泥土搅拌桩、粉喷桩、碎石桩、管桩、CFG桩、挤密桩以及超载预压等加固方法。
台背回填材料选择层面。在挖方地段的台背回填处,因场地非常狭小,可选用当地石渣、砂砾等优质材料作填料。对于高填方桥涵的台背回填,应尽量采用内摩擦角大的材料填筑,施工时要关注填料土压平衡,防止偏移,避免工程事故。桥涵台背回填要与锥坡施工同步进行,在结构物背后设置必要的地下排水设施,也可在桥涵台填方结合处及过渡段路面下方设置垫层。要提升桥涵两端路堤施工质量,完善施工工艺与方法,可用专用液压夯等小型压实机械压实。
4、规范沥青路面摊铺碾压施工
调整沥青摊铺机参数,匀速摊铺,设定速度,全程保持恒定,避免中途停机。校准熨平板,摊铺前预热熨平板至混合料温度,调整左右两侧高度一致,通过垫块校准仰角,确保初始平整度。匹配振捣参数。根据混合料类型调整振捣频率、振幅,保证初始压实度达85%以上,减少后续碾压变形。
控制碾压温度、速度。合理控制碾压温度,初压、复压、终压温度。碾压、复压、终压速度。
规范操作压路机,直线碾压时匀速行驶,转向需在已压实区域进行,避免在未成型路面上急刹,控制钢轮、胶轮轮迹重叠宽度。
5、规范接缝施工
在路面施工里,纵向接缝处理极为重要。两条摊铺带相接处需搭接,以此确保该部位和其余区域厚度一致,且搭接宽度要前后统一。纵向搭接有冷、热接茬两种方式。处理横向接缝时,在摊铺新混合料前,要用3m直尺检测已成型沥青路面端部平整度,若不达标,需马上清除不合格部分,如此才能保障路面施工质量,为行车提供舒适体验。
四、结束语
要使高速公路沥青路面平整度达标以保障行车舒适,需从路基施工起就高度重视。公路建设各参建单位在沥青混凝土施工全流程中,环节众多,必须严密组织。唯有将各环节有机结合,强化管理、优化工艺方法、提升质量,才能从根源解决平整度问题,提升效益与工程质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国交通运输部.《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004.
[2]张肖宁.沥青路面抗滑与平整度协同设计方法[J].中国公路学报,2020,33(5):1-10.
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