影响沥青路面平整度原因分析
摘 要:当前,高速公路、城市道路建设中路面广泛采用沥青路面,沥青路面平整度已成为衡量施工单位施工能力及工程质量优劣的重要指标之一。本文就其影响因素进行分析,为施工过程中能够更好地控制沥青路面的平整度提供参考。
关键词:沥青路面;平整度;原因分析;
1.设计原因产生沥青路面不平整
设计单位资质低,技术力量不过硬,对工艺技术了解不全面,工作不细致等方面的原因导致设计缺陷。主要表现:一是地质调查不细致,不全面,路面设计不合理。二是对交通量、交通流组成预测估计不准确,路面结构设计存在缺陷。三是对建筑材料性能调查不够准确、细致,施工时难以达到设计要求。四是设计方案不全,施工阶段频繁变更设计,影响路面施工质量。
2.施工组织与实施原因产生沥青路面不平整
因施工组织和施工工艺所产生的沥青路面平整度问题主要有:路基不均匀沉降、路面基层不平整、摊铺工艺不当、路面接缝处治不当等。
2.1路基不均匀沉降。
路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,其产生原因是:使用了含淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土;特殊地基路段处理不当,使在自重的作用下产生沉降或不均匀沉降;半挖半填路基的相接部位处理不当,造成路基与填料接缝接合部产生裂缝和沉降;路基的防护、排水系统不完善,造成不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形;结构物台背回填压实度或所使用的材料不当所造成。
2.2路面基层不平整。
基层的平整度对面层平整度影响最大,基层的平整度决定着路面的平整度。在施工过程中若基层不平,即使面层摊铺平整,压实后也会因虚铺厚度不同造成路面不平整。沥青路面基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当用沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但该处因多出10mm的松厚,压实后仍将出现低洼。基层顶面平整度不好,特别是用推土机和平地机摊铺基层混合料的高速公路,基层的平整度实际上难于控制,使其上沥青面层的厚度变化较大。基层的不平整产生的原因主要在施工环节中,基层混合料原材料的质量控制,基层混合料的拌和、摊铺、整形、碾压施工,基层的接缝和调头处的处理都会影响到基层的平整度。
2.3 路面摊铺机械及施工工艺对平整度的影响。
摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,造成路面的不平整。摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。摊铺机结构参数不稳定、摊铺机操作不正确,特别是起步过程中行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整、波浪、搓板。
2.4碾压对平整度影响。
沥青路面平整度关键在于沥青混合料的摊铺好坏,把握压路机的碾压工艺是一个重要的环节,切记不可牺牲压实度来争取平整度,合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证沥青路面的压实度和平整度的重要手段。主要考虑方面有:碾压温度、碾压路线、碾压的次数和速度、压路机使用状况等。
(1)碾压温度的控制上,过高初压温度会造成压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。温度离析也容易造成路面的级配不均匀进而影响路面的平整度。(2)控制好碾压速度的调整,压路机碾压速度保持均匀、避免急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、禁止在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会避免引起路面推拥;避免在未冷却的路面上停放机械杜绝出现压陷槽。(3)控制好碾压路线,注意错轮碾压,尽量避免每次在同一横断面处折返,否则会引起路面不平。(4)合理确定碾压次数,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂波浪。
3.路面接缝原因分析。
接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种。接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下凹或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这将直接导致路面不平整。
4.材料因素对路面平整度影响。
4.1沥青混合料配合比直接影响路面平整度。
沥青混合料配合比设计结果与沥青路面的使用性能、材料用量及工程造价关系密切,而作为路面两个使用性能之一的路面平整度自然与混合料配合比有着直接的关联。
当混合料中的中间粒径的通过量出入较大,引起集料级配变化较大时,从而使沥青混合料的压实系数产生了很大的波动,影响沥青路面的平整度。
经过认真研究,反复试验,准确确定油石比。油石比较小时,路面会出现松散。当油石比较大时,已铺筑的路面会产生拥包和泛油;矿料的质量不好、集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,会使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害,最终影响路面平整度。
4.2沥青混合料拌和对路面平整度影响。
为了保证摊铺机连续、匀速、不间断地摊铺,每台拌和机的产量一定要和摊铺机相匹配,否则就得采用多台拌和机联合供料,但在联合供料过程中,每台拌和机的拌和温度不可能完全一致,再加上粒料规格的不一致,使得摊铺后局部的温度差异、碾压的温度和效果变化较大,影响到沥青路面平整度。当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象。当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化。有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型。温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混合料摊铺质量。拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎。
5.桥头跳车原因分析
桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车问题一直是工程技术难题之一,桥头跳车现象普遍存在,不但影响行车速度,同时也影响了行车的安全与舒适,极易造成行车事故。同时,由于车辆的高速行驶使车辆产生跳动和冲击,对路面和桥梁产生附加的冲击荷载,从而加速桥台、桥头路面及桥梁伸缩装置的破坏,也加快了车辆本身的损坏,直接影响了公路的使用寿命和社会效益。造成桥头跳车的原因有:
5.1雨水对路基影响
在桥台和后台填方之间,常会产生细小缩裂缝,雨水涌入裂缝后,使路基产生病害,致该处路基发生沉降。而且雨水易沿路面、中央分隔带和锥坡体下渗。如果排水效果差,背填料为土类,填方压实度不符合要求,易产生软化,强度降低,产生沉降。
5.2压实度达不到要求
桥头路堤较高,而填料在桥台附近地方狭窄,大型压路机很难作业,容易形成死角,造成填料密实度差。还有的施工单位不按规范施工,造成压实度达不到要求。
5.3桥台和台背填料刚度差较大
桥台为刚性,而与之相连的道路是路面与路基的组合,它们刚度不同,在公路自重及车辆垂直荷载作用下,由于桥梁的基础往往作用在地基中的岩石上,其本身和基础以下部不会产生变形。而路基和路面刚度与桥台相比较弱,在自重和垂直载荷作用下,容易发生沉降和移位。
5.4台背填料的影响
台背填料一般为透水性材料,孔隙率大,施工中很难将填料颗粒间的孔隙完全消除,在公路自重和车辆荷载作用下,孔隙率降低,填料逐渐压缩、密实度增大,便产生路基沉降。
5.5桥梁伸缩缝处治不当
桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,易产生跳车现象。
综上说述:影响沥青路面平整度的因素是多方面的,在平时施工组织过程中应加强研究,积极探索,相信通过大量的工作实践,一定能将影响路面平整度因素降到最小。
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