瀝青路面不平整的成因及對策
2011-07-20 來源：
經(jīng)過對我單位所監(jiān)理的幾個項目的瀝青路面工程所出現(xiàn)的不平整現(xiàn)象的綜合分析，我發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)坑凹、接縫臺階、波浪、碾壓車轍、橋涵與路面接茬不平、跳車等不平整現(xiàn)象的原因主要有: 路基不均勻沉降，造成已鋪筑路面出現(xiàn)坑凹,基層不平整導致路面不平整,橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車，嚴重影響著路面整體平整度，以及攤鋪機械的選擇、路面的碾壓等路面施工時的不規(guī)范操作都會造成瀝青路面的不平整。由于瀝青路面平整度具有波浪形傳遞特性，瀝青路面的不平整度首先來源于路基表面，然后層層向上傳遞，直到瀝青路面表層，因而可以這樣說，在瀝青路面表層上主要反映了路基、底基層、基層的不平整度。有的施工單位認為“基層不平面層調(diào)，下層不平上層找”，這種觀點是錯誤的，因為若基層不平，即使面層攤鋪平整，壓實后也會因虛鋪厚度不同，而產(chǎn)生不平整。針對路基、基層、橋涵頭跳車可能引起的路面不平整，只要在路基、基層、橋涵臺背回填時嚴格按規(guī)范施工，基本可以控制。本文筆者主要從路面施工方面探討造成瀝青路面不平整的原因，以及應(yīng)采取的防治措施。
一、路面攤鋪機械及工藝對平整度的影響
攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設(shè)備，其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統(tǒng)速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。
（1）攤鋪機械性能好壞，決定著路面面層的平整度。我單位近幾年所監(jiān)理的幾段路面工程，就是一個很好的例子：宕昌過境段采用一臺4.5m的小型瀝青攤鋪機鋪筑，路面接縫多，在鋪筑時，幾乎是人工在攤鋪，路面的平整度較差；江武公路江小段采用8.0m的瀝青攤鋪機鋪筑，路面的平整度有明顯提高；嘉玉段采用德國產(chǎn)ABG423大型瀝青攤鋪機鋪筑，路面的平整度有了大大的改善。
（2）攤鋪機基準線的控制，也影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置，攤鋪是按照預先設(shè)定的基準來控制，但施工單位往往不夠重視或由于高程的操平誤差，形成基準控制不好、基準線因張拉力不足或支承間距太大而產(chǎn)生撓度，使面層出現(xiàn)波浪；掛線高程測量不準，量線失誤或樁位移動，都會通過架設(shè)在鋼絲線上的儀表反映在相應(yīng)的攤鋪路段上，造成路面高低起伏。
（3）攤鋪機操作不正確，最容易造成路面出現(xiàn)波浪、搓板。無論在施工中采用哪一種型號的攤鋪機，若攤鋪機操作手不熟練，導致攤鋪機曲線前進、運料車在倒料時撞擊攤鋪機、攤鋪機不連續(xù)行走或在行走過程中熨平板高低浮動等不規(guī)范作業(yè)，都會使路面形成波浪或搓板；攤鋪機的熨平板未充分預熱，造成混合料粘結(jié)和熨不平；運輸車與攤鋪機配合不好，卸料時混合料撒落在下層而未及時清除，導致履帶接地標高產(chǎn)生變化，影響了攤鋪層的橫坡及平整度。在攤鋪瀝青混合料過程中，隨意變更攤鋪機的攤鋪速度，也會導致面層出現(xiàn)粗糙不均勻，影響到攤鋪后的預壓密實度和平整度。此外，當攤鋪機中途停頓時，因混合料溫度下降會引起局部不平整，而且縱向調(diào)平系統(tǒng)在每次起動后，自動找平裝置仍需行駛3~8m后才能恢復正常，也易造成攤鋪厚度不勻。當運輸設(shè)備不配套或司機技術(shù)較差時，會撞擊攤鋪機，使機身后移，形成臺階。
二、面層攤鋪材料的質(zhì)量對平整度的影響
瀝青路面的施工質(zhì)量，也取決于主要材料的質(zhì)量和瀝青混合料的配合比設(shè)計及瀝青混合料的拌和。
1、瀝青混合料的配合比不合理。油石比偏大，已鋪筑的路面會產(chǎn)生壅包和泛油；油石比偏小，路面會出現(xiàn)松散；礦料的質(zhì)量不好，集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高，使路面混合料的穩(wěn)定度降低，容易出現(xiàn)路面的各種病害。
2、瀝青混合料的拌合不均勻。當拌和設(shè)備出現(xiàn)意外情況，剛開爐或料溫低，含水量大時，會出現(xiàn)料溫不均勻現(xiàn)象；當篩分系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，會造成骨料級配發(fā)生較大變化；由于料溫偏低，有時也會出現(xiàn)花白料，使路面難以攤鋪成型；溫度過高造成瀝青老化，不能保證瀝青混合料攤鋪質(zhì)量；拌和能力過小，出現(xiàn)停工待料狀況，使接頭處溫度降低，出現(xiàn)溫度差，形成一個個坎。
三、碾壓對平整度的影響
瀝青面層鋪筑后的碾壓對平整度有著重要影響，碾壓機具、碾壓溫度、速度、路線、次序等都關(guān)系著路面面層的平整度，主要表現(xiàn)在：
1、壓路機型號的選擇。如果采用低頻率、高振幅的壓路機時，會產(chǎn)生“跳動”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。壓路機初壓噸位過重也會使剛攤鋪好的路面產(chǎn)生推擠變形。
2、碾壓溫度的控制。初壓溫度過高壓路機的輪跡明顯，瀝青料前后推移大，不穩(wěn)定；復壓溫度過高會引起膠輪壓路機粘結(jié)瀝青細料，小碎片飛濺，影響表面級配；溫度過低，導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大，使瀝青面層壓實度不均勻，且易形成局部松散和發(fā)裂，影響路面平整度。
3、碾壓速度的調(diào)整。壓路機碾壓速度過快或不均勻、急剎車和突然起動、隨意停置和掉頭轉(zhuǎn)向等都會引起路面推擁；在未冷卻的路面上停機會出現(xiàn)壓陷槽。
4、碾壓路線的行走。碾壓行進路線不當，不注意錯輪碾壓，每次在同一橫斷面處折返，會引起路面不平。相鄰輪跡不重疊，容易造成漏壓或推擁。
5、碾壓次數(shù)的確定。碾壓遍數(shù)不夠，壓實不足，通車后形成車轍；碾壓遍數(shù)太多，由于短時間集中重復碾壓，會造成已成型路面的推移，形成裂縫和波浪。
6、驅(qū)動輪和轉(zhuǎn)向輪的前后問題。如果是從動輪在前，由于從動輪本身無驅(qū)動力，靠后輪推動，因而前進時混合料易產(chǎn)生推移，倒退時在輪前又易留下波浪。
四、提高路面平整度的措施
1、瀝青路面攤鋪機械及工藝控制
（1）攤鋪機基準線的控制，攤鋪機在進行自動找平時，需要有一個準確的基準面（線）。一般當以控制高度為主時，以走鋼絲為宜；當以控制厚度為主時，則采取浮動基準梁法。一般是底面層用走鋼絲，中面層和表面層用浮動基準梁法。
基準鋼絲繩（走鋼絲）法，是在路面兩側(cè)安裝基準鋼絲繩，但注意：支持鋼絲繩的支柱鋼筋的間距不能過大，一般為5—10m；用兩臺精密水準儀測量控制鋼筋的高程，鋼筋宜較設(shè)計高程高1—2mm，并保證鋼筋的高程在鋪筑過程中始終準確；一般使用φ2mm-φ3mm的高強度鋼絞線，用緊線器拉緊安放在支柱的調(diào)整橫桿上，每兩根鋼支柱間鋼絲繩的撓度不大于2mm，張緊鋼絲繩的拉力一般在800N左右；基準線應(yīng)盡量靠近熨平板，以減少厚度增量值；為保證連續(xù)作業(yè)，每側(cè)鋼絲繩至少應(yīng)具備有三根200-250m長的鋼絞線，在未走完本段鋼絲之前，下段鋼絲已經(jīng)架設(shè)完成。
浮動基準梁法，浮動基準梁用于保持攤鋪機前后高差相同，保證攤鋪厚度和提高表面平整度，在構(gòu)造物上另加掛鋼絲繩配合進行控制（因構(gòu)造物上瀝青層的厚度與表面層厚度不同），方法是：浮動基準梁的前部由長2-3m的2-4個輪架組成，每個輪架有3-4對小輪，行走在攤鋪機前面下承層。浮動基準梁的后部是約0.5m×10m的滑板（俗稱滑靴），在攤鋪層頂面滑移。為了減少基準誤差和自動找平裝置的誤差，需在進行自動找平裝置的安裝和調(diào)整時注意：橫坡傳感器安裝誤差應(yīng)小于±0.1%；浮動基準梁的滑動基面應(yīng)與攤鋪基面平行，使橫坡值相同；隨時檢查液壓系統(tǒng)的工作壓力，使其處于正常狀態(tài)；隨時檢查攤鋪厚度和橫坡值是否符合設(shè)計值。
（2）攤鋪機的攤鋪速度控制，攤鋪機應(yīng)該勻速，不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導致攤鋪厚度變化。為了保證厚度不變，就要調(diào)節(jié)厚度調(diào)節(jié)器以及搗固器和熨平板的激振力與振搗梁行程，但人工調(diào)節(jié)是憑經(jīng)驗調(diào)節(jié)，在速度變化處會引起攤鋪后預壓密實度的變化，從而導致最終壓實厚度的差異，影響路面平整度。
在攤鋪過程中，應(yīng)盡量避免停機，應(yīng)將每天必須停機中斷攤鋪點放在構(gòu)造物一端預定做收縮縫的位置。在中途萬一出現(xiàn)停機，應(yīng)將攤鋪機熨平板鎖緊不使下沉；混合料溫度在100℃以上時，停頓時間不要超過10min。停頓時間超過30 min或混合料溫度低于100℃時，要按照處理冷接縫的方法重新接縫。
（3）攤鋪機操作控制措施，應(yīng)選用熟練的攤鋪機操作手，并進行上崗前培訓；在攤鋪過程中，運料車應(yīng)在攤鋪機10-30m處停住，并掛空檔，依靠攤鋪機推動緩慢前進，并應(yīng)有專人指揮卸料車進行卸料；確保攤鋪機供料系統(tǒng)的工作具有連續(xù)性，即保證腳輪（輸送輪）內(nèi)的料位高度穩(wěn)定、均勻、連續(xù)，料位高度保持在中心軸以上葉片的2/3為宜。如中斷攤鋪時間短，僅受料斗內(nèi)的混合料已經(jīng)冷硬，則應(yīng)先將受料斗內(nèi)已冷硬的混合料鏟干凈，然后重新喂料；派專人負責及時清掃灑落的粒料；攤鋪前，熨平板必須清理干凈，調(diào)整好熨平板的高度和橫坡后，預熱熨平板。熨平板的預熱溫度應(yīng)接近瀝青混合料的溫度，一般可加熱到85℃-90℃。
2、面層攤鋪材料的質(zhì)量控制
混合料中的瀝青與礦粉過量會減小其承載能力，易使攤鋪厚度過薄。溫度過高，也會出現(xiàn)類似的情況，溫度過低，混合料變硬，會使攤鋪厚度變厚，在鋪筑中遇到此種情況，可根據(jù)混合料性質(zhì)的變化及時改變熨平板的工作迎角予以消除，但調(diào)整無一定的規(guī)律。這樣反反復復，會形成厚度不一致的面層，從而使平整度受到影響。所以加強拌和現(xiàn)場管理，減少車輛不必要的待機時間，控制好混合料“出場溫度、攤鋪溫度、初壓溫度、終壓溫度”四個溫度，可大大減少此種缺陷的產(chǎn)生。
3、碾壓質(zhì)量控制
瀝青混合料面層的碾壓通常分為三個階段進行，即初壓、復壓和終壓。
（1）初壓，第一階段初壓習慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實，而且剛攤鋪成的混合料的溫度較高（常在140℃左右），因此只要用較小的壓實就可以達到較好的穩(wěn)定壓實效果。通常用6-8T的雙輪振動壓路機以2km/h左右的速度進行碾壓2-3遍。碾壓機驅(qū)動輪在前靜壓勻速前進，后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛進行振動碾壓。也可以用組合式鋼輪—輪胎（四個等間距的寬輪胎）壓路機（鋼輪接近攤鋪機）進行初壓。前進時靜壓勻速碾壓，后退時沿前進碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。
（2）復壓，第二階段復壓是主要壓實階段。在此階段至少要達到規(guī)定的壓實度，因此，復壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進行。復壓期間的溫度不應(yīng)低于100℃-110℃，通常用雙輪振動壓路機（用振動壓實）或重型靜力雙輪壓路機和16t以上的輪胎壓路機同時先后進行碾壓，也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機與振動壓路機和輪胎壓路機一起進行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗段時所得的碾壓遍數(shù)確定，通常不少于8遍，碾壓方式與初壓相同。
（3）終壓，第三階段終壓是消除缺陷和保證面層有較好平整度的最后一步。由于終壓要消除復壓過程中表面遺留的不平整，因此，瀝青混合料也需要有較高的溫度。終壓常使用靜力雙輪壓路機并應(yīng)緊接在復壓后進行。終壓結(jié)束時的溫度不應(yīng)低于瀝青面層施工規(guī)范中規(guī)定的70℃，應(yīng)盡可能在較高溫度下結(jié)束終壓。
在施工現(xiàn)場，組織的好的碾壓應(yīng)是初壓、復壓和終壓的壓路機各在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進。當然，實際碾壓過程中壓路機會超過復壓與初壓和終壓復壓的分界線；為使壓路機駕駛員容易辨明自己應(yīng)該碾壓的路段，可用彩旗或其他標記物放在初壓與復壓和復壓與終壓的分界線上，并根據(jù)瀝青混合料的溫度和碾壓遍數(shù)移動標記物，指揮駕駛員及時進入下一小段進行碾壓。
（4）為保證各階段的碾壓作業(yè)始終在混合料處于穩(wěn)定的狀態(tài)下進行，碾壓作業(yè)應(yīng)按下述規(guī)則進行：“由內(nèi)到外，先輕后重，先慢后快”，即曲線段按照由內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序碾壓，碾壓時先用小型壓路機碾壓或靜壓，再用大型壓路機或振動碾壓，碾壓速度應(yīng)先慢速碾壓幾遍，待混合料穩(wěn)定后再用較快的速度碾壓。初壓和終壓使用雙輪壓路機，初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機，復壓使用振動壓路機和輪胎壓路機；碾壓時驅(qū)動輪在前，從動輪在后；后退時沿前進碾壓的輪跡行駛；壓路機的碾壓作業(yè)長度應(yīng)與攤鋪機的攤鋪速度相平衡，隨攤鋪機向前推進；壓路機折回去不應(yīng)在同一斷面上，而應(yīng)呈階梯形；當天碾壓完成尚未冷卻的瀝青混凝土層面上不應(yīng)停放一切施工設(shè)備（包括臨時停放壓路機），以免產(chǎn)生形變；壓實成型的瀝青面層完全冷卻后才能開放交通。
通過上述對影響瀝青路面平整度因素的探討，可以得出以下的結(jié)論：優(yōu)質(zhì)的混合料，良好的施工機械，穩(wěn)定的路基,良好的基層平整度，合理的施工工藝，充分的技術(shù)準備，嚴格科學的管理，是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。
