沥青路面不平整原因及处理措施(组图)
高等级公路的迅速发展,对于路面平整度的要求越来越高。路面平整度的合格率既可反映行车的舒适程度,又能反映施工水平。但有些路面的沥青工程,却不同程度地出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平以及跳车等路面不平整现象,本文就以上一些现象加以分析,并结合施工实际,初探沥青路面产生不平整的原因及处理措施。 沥青路面不平整产生的主要原因
高等级公路的迅速发展,对于路面平整度的要求越来越高。路面平整度的合格率既可反映行车的舒适程度,又能反映施工水平。但有些路面的沥青工程,却不同程度地出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平以及跳车等路面不平整现象,本文就以上一些现象加以分析,并结合施工实际,初探沥青路面产生不平整的原因及处理措施。
沥青路面不平整产生的主要原因
沥青路面的施工,影响因素很多,单是路面平整度,就有众多因素,比如施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两端及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工、路面施工机械的选用及路面材料的质量等等,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。
1.路基不均匀沉降,造成已铺路面出现坑凹
路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会造成路面的不平整。这其中原因有以下3点。
⑴路基填料控制不好,形成路面高低不平。这其中主要表现在由建筑垃圾、工业垃圾以及高液限粘土填筑路基等。
⑵半挖半填路基的接合部处理不当以及路基的压实度不足等。
⑶特殊地基路段、路基防护排水不完善,造成路基沉陷。
2.桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车严重影响路面整体平整度
桥梁、涵洞两端的路基病害是一个比较普遍的现象,也是最常见的公路病害之一,无论在二级公路还是要求较高的一级路,都会不同程度的出现这些问题。这其中表现为:
⑴桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小造成压实不足,通车后,引起路基的压缩沉降。
⑵台背填料与台身的刚度差别过大,造成不均匀沉降。
⑶桥梁、涵洞与路基结合处处理不良,雨水通过细小裂缝渗入,使路基产生沉陷。
⑷桥梁伸缩缝在选型和施工过程中的处理不当,产生跳车现象。
3.基层不平整对路面平整度的影响
在施工过程中,由于施工要求不严格而人为造成的虚铺厚度不同,从而在路面压实后路面出现低洼等不平整现象。
4.路面摊铺机械及摊铺工艺对平整度的影响
摊铺机是沥青路面面层施工最主要的机具之一,其本身的性能和施工时的操作对路面平整度的影响很大。如果机器本身结构不稳定、行走装置打滑、摊铺速度不均匀、操作时猛烈起步或紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成摊铺面层的不平整和波浪。
5.面层摊铺材料对平整度的影响
沥青路面的平整度除了与施工环境和施工工艺密不可分之外,面层材料的质量、沥青混合料的配合比设计以及沥青混合料的拌和程度也是不容忽视的因素。矿料的质量不好,就会降低集料的压碎值和石料的抗压强度,从而使路面混合料稳定度降低;沥青混合料配合比不合理,比如油石比例过大,就会造成已铺筑路面产生壅包和泛油,而油石比例过小,则会造成路面出现松散等现象;沥青混合料拌和不均匀,会造成骨料级配发生变化,出现花白料,使摊铺路面难以成型,出现坎或者台阶等。
6.碾压对平整度的影响
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择合适的碾压机具以及碾压温度、速度、路线、次序等都直接决定着路面面层的平整度。
⑴压路机型号选择。选用低频率、高振幅压路机,机器很容易产生“跳动”夯击现象,从而破坏路面平整度,而压路机初压吨位过重则会使摊铺路面产生推挤变形。
⑵碾压温度。初压温度过高,碾压路面很容易留下明显轮迹,而且沥青料前后推移幅度增大;温度过低,则会降低压实密度。
⑶碾压速度。压路机在碾压过程中由于速度不均匀或急刹车,将会引起铺筑路面的推拥,甚至会出现陷槽。
7.接缝处理不良对平整度的影响
路面接缝包括纵向接缝和横向接缝两种,接缝处理对于路面施工至关重要,如果接缝处理不好最直接的表现就是接缝处下凹或凸起,而如果因为压实不足,则会出现路面裂纹或松散等路面病害。
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提高路面及基层平整度的措施
1.路基填筑前的原地面处理
路基施工质量的好坏是一条路线工程质量保障的关键,要保证整条路线工程路面能够经受住时间、车辆运行荷载和季节变化的考验,就必须要做好路基填筑,尤其是对原地面的处理和坡面基地的处理。
⑴原地面处理。填筑路堤时首先要做的工作就是原地面处理,当路堤填筑高度不小于1m时,须将表层覆土清除并换填,而且以不小于30cm为界,进行分层压实。
⑵坡面基底处理。当坡面较小时(横坡小于1:5),只需清除坡面表层覆土即可,而坡面较大时(横坡大于1:5),应将坡面做成台阶,并分层填筑并夯实,使填料充分嵌在地基里面,防止路堤滑移。
2.路基填料的选择
路基填料的选择对于道路质量至关重要,而以质地较好的土料作为路基填料将会最大程度地保证道路的使用寿命,这其中以砂砾或者塑性指数和含水量符合规范的土料最好。而有些道路施工由于受当地土质、作业现场条件等客观因素限制,可以将淤泥、沼泽土、冻土、有机土以及生活垃圾等经过翻晒、掺合外加剂等技术处理或者通过改变施工工艺来满足路基填充土料要求。
3.路基填料压实
路基填料进行压实作业时,应严格按照《公路路基施工技术规范》的要求实施,而且要经过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、填铺厚度以及碾压遍数等最佳的机械配置和施工组织。
4.软土地基处理
软土地基对于道路本身具有极强的破坏性,虽然到目前为止对其认定依然没有完全一致的结论,但从广义上来讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形或由于强度不足而引起的路面病害,我们都将其视为软基,而软基在施工过程中按处理部位不同,分为地基处理和路堤处理。
⑴路基处理。对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,一般采用砂垫层、置换填土、反压护道及抛石挤淤等方法处理,以增强路基;对于排水路基,要根据实地情况,采用砂垫层、袋装沙井、砂桩、塑料板排水以及置换填土垭等方法处理;对于软土地基或湿陷性黄土地区等比较复杂的地基情况,则采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩以及强夯等办法处理。
⑵路堤处理。采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等方法处理。
5.完善排水设施
为了保持路基处于干燥、坚固和稳定状态,路基必须要防止地面水的漫流、聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以截断和疏干,并使道路全线的沟渠、管道和桥涵构成完整的排水体系。这其中在一般路段路基要筑造排水沟,同时采取加固及防止渗漏措施;在垭口、深路堑、高路堤、滑坡、陷穴等地段,可用挖鱼鳞坑、水平沟、种植草木等方法对坡面径流进行调治与防护。
6.路面基层施工注意事项
⑴严格按照路基施工技术规范要求进行施工。对于高速公路和一级公路,必须坚持除底基层以上的各层均采用集中拌和摊铺方法,以确保标高、横坡、强度以及平整度的设计要求。当采用摊铺机进行基层施工时,为了消除中间高两侧低的现象,可适当调整摊铺机两侧的横向斜杆,使熨平板呈中间低两头翘的状态。
⑵加强路基养护。在路基施工完成后,可采用不透水薄膜、湿砂或者采用喷洒沥青乳液进行保护,而且要严格控制行车数量和重量,杜绝行驶车辆过重过快。
⑶控制路基平整度。首先,在面层铺筑前要用3m直尺对基层表面进行平整度检测,表面两侧落差大于8mm的路段必须要进行整平;其次,面层摊铺前要认真清扫基层表面,去除松散浮料和杂质,确保基层表面整洁,如基层表面局部透层沥青或下封层脱落,则应将脱落处基层表面清洗干净后补洒透层沥青或补做下封层;最后,要认真抄平放线,确保基层标高和基准线标高准确无误,如果基层标高超出允许范围,则必须予以铲平,然后进行面层摊铺。
7.沥青路面机械摊铺工艺及控制
⑴摊铺基准线的控制。摊铺机在进行自动找平时,需要有准确的基准面(线),目前最为普遍的方法就是基准钢丝绳法(即在路面两侧安装基准钢丝绳)和浮动基准梁法两种。而在施工时施工单位可结合路面的实际结构层次和施工位置进行灵活选定。
⑵摊铺机的摊铺进度控制。首先,摊铺机在摊铺作业时需要不停顿连续匀速作业,尽量避免在运行过程中出现中途停机,如果中途不得已停机,应将摊铺机熨平板锁紧避免其下沉,停顿时间超过30min时或混合料温度低于100℃时,则需要按照处理冷接缝的方法重新接缝;其次,要根据施工需要调节厚度调节器、捣固器以及熨平板的激振力与振捣梁行程,以避免最终压实厚度的差异,影响路面平整度。
⑶摊铺机操作控制。在道路面层摊铺过程中,除了严格控制摊铺机的运行速度以外,还要确保摊铺机供料系统的工作连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位具有稳定、均匀和连续性,料位高度须保持在中心轴以上叶片2/3的位置,其次还要保证熨平板的清洁以及预热温度。
8.碾压质量控制
沥青混凝土面层的碾压通常分3个阶段进行,即初压、复压和终压。
⑴初压。沥青混合料在碾压前期由于摊铺机熨平板的作用已经被初步夯击压实,而且新摊铺的混合料温度较高(一般为140℃左右),因此只要用较小的压路机就可以达到较好的稳定压实效果(通常用6~8t的双轮振动压路机以2km/h左右的速度碾压2~3遍即可)。
⑵复压。作为最主要的压实阶段,要基本达到路段建设要求的压实度。因此,此次碾压要在较高温度下进行(复压阶段沥青混合料的温度要求不低于100℃)。在压路机的选择方面通常选用双轮振动压路机振动压实或选用重型静力双轮压路机或16t以上轮胎压路机进行反复碾压(碾压遍数参照铺筑试验段时的所得结果,通常不少于8遍),也可以选用钢轮压路机与振动压路机以及轮胎压路机按次序的组合式碾压方式。
⑶终压。这一阶段是为了弥补上述两阶段碾压过程中所留下的缺陷和保证铺筑面层平整度的补充。由于终压要消除复压过程中表面遗留的缺陷,因此,沥青混合料也需要有较高的温度(终压温度不低于70℃)。
⑷碾压要求。在整个的碾压过程中,为保证各阶段作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压应按以下要求进行:按地面高低由下而上进行(纵坡和横坡);先静压后振动压实;碾压时驱动轮在前,从动轮在后;后退碾压时须沿前进碾压轮迹行驶;碾压速度要与摊铺速度同步,并随摊铺机向前推进。
在公路建设中,要使路面平整度达到行车舒适、安全这一基本要求,施工企业就要从路基施工阶段开始,除了完善自己的施工工艺和施工方法以外,还要加强施工队伍管理,提高工作人员素质水平,从而从源头上根本性的解决问题,使社会效益得到保障。
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