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高速公路养护施工中影响沥青路面平整度的因素分析

时间:2024-08-31

张华明

(石家庄市张石高速公路筹建处,河北 石家庄 050000)

0 引言

随着经济的不断发展,道路工程的规模不断扩大。行驶车辆渠化行驶,轴载也不断增大,随之而来的是逐步加大的道路负荷,高速公路路面出现质量问题也变得越来越频繁,使公路的日常养护工作变得困难。对于高速公路,其平整度是衡量沥青路面的重要技术指标,关系到路面所受到的通行车辆对它的冲击程度和高速公路的使用寿命,所以沥青路面还必须达到相应的平整度要求,才能够保证通行车辆的安全,为此在摊铺高速公路时一定要做到稳定性和连续性,使高速公路沥青路面的厚度和平整度符合相应的规定标准,同时在施工的过程中还要保证道路工程的施工质量。如果高速公路的路面不够平整,车辆在行驶中会经常出现急停急走的现象,不仅增加了车辆的颠簸,还加剧路面以及轮胎的磨损程度,降低通行速度、影响行车安全。

1 影响高速公路路面平整度的因素

平整度是决定高速公路质量的重要因素,直接关系到通行车辆的安全、行车速度、车辆磨损等,对于路面,路面不平整度分为横向和纵向两个方面,横向主要表现为隆起和车辙,纵向主要表现为波浪和坑槽。高度公路在通车2~3年后都会出现路面平整度下降的趋势,因此就需要对高速公路路面进行日常养护工作来修复路面的不平整区域。

影响高速公路沥青路面平整度的因素很多,可以大体分为内因和外因两大类。内在因素主要分为设计和施工,例如在对高度公路路面的设计中经常会遇到路面衔接的设计问题,因此在设计桥台台背回填时,就需要考虑采用独特的回填工艺和施工手段,界定回填的深度与宽度,从而保证高速公路路面的平整度。在设计高速公路路面的过程中,需要考虑到结构层的参数、层数、每层的厚度以及沥青混合拌料的配合比等具体参数,施工因素则包括施工工艺、施工设备、施工人员等,各项操作均会对路面的平整度造成影响。外在因素包括周边环境、地质条件、车速限制、通行车辆数量等各项因素。

1.1 路基下沉对路面平整度的影响

高速公路通车后,在通行车辆的载荷作用以及自身重力作用下容易发生路基下沉的现象,路基下沉分为路堤固结沉降和地基沉降,又因为施工条件、施工环境的不同使得各部分的下沉程度不均匀,从而造成沥青路面的起伏和变形,大大降低了路面的平整度。此外,路面基层对于平整度也有着一定的影响,基层的平整度不能够太差,否则会使得整个面层的平整度受到影响,容易出现波浪而影响平整程度。

1.2 沥青混合料质量对路面平整度的影响

高速公路的路面大多采用沥青混合料,其质量对于平整度也有相当大的影响。对于重载多、交通繁忙,夏季温度高、高温持续时间长的路段,应该选用粗型密级配沥青混合料,采用骨架密实型结构,并且需要采取较高的设计空隙率;而对于重载少、交通较少,或者冬季温度低、低温持续时间长的地区,应该选用细型密级配沥青混合料,并且需要采取较低的设计空隙。同时,为了确保高温抗车辙能力与低温抗裂性能,配合比的设计应适当较少公称最大粒径附近的粗集料用量,并且相应地较少细粉的用量,从而使得中等粒径集料较多,能够形成平坦的S型级配曲线。

1.3 公路工程设计级配范围对路面平整度的影响

根据施工设备的控制与公路等级的水平,确定的高速公路工程设计级配范围应该比规范级配的范围窄,其中4.75mm和2.36mm的通过率的上下限差值最好小于12%。在确定工程设计级配范围时,组合设计的沥青路面应满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求,沥青混合料的配合比也应该充分地考虑到施工的性能,从而达到不同层位的功能需求,使沥青混合料容易摊铺和压实,以免造成严重的离析现象而降低路面平整度。

1.4 沥青混合料离析对路面平整度的影响

在高速公路道路的施工过程中,为了过于满足路面的平整度,对沥青混合料的压实程度不够,容易造成离析,沥青混合料在通过拌合仓再进入储料仓和运输车辆的过程中,混合料会出现一定程度的离析现象,在混合沥青的过程中,因为矿料的来源并不统一,使得颗粒变化较大,在混合沥青拌料中,搅拌的时间不够长,混合的不够均匀,造成了沥青混合料的局部存在着缺陷,施工人员的水平和素质也不高,容易出现洒料,在使用螺旋分料器进行分料时,因为速度不均匀也同样会造成离析而大大降低路面的平整度。所以在高速公路通车之后不久,就会发现路面不平且变形情况严重,路面的排水系统不够健全,道路建设中排水系统大多都集中在路基范围,容易在层间形成自由水,道路两侧滞水渗透,都会影响着高速公路沥青路面的平整与稳定。

1.5 压路机碾压对路面平整度的影响

在施工过程中也没有采用重型压路机对沥青路面进行碾压,都会使得沥青混合料的结构不稳固,空隙率大,对沥青路面的初压最好在比较高的温度下进行,以不发生发裂、推移的现象为基本原则,选择的压路机吨位也不能过重,否则刚摊铺好的路面会因为推挤而发生形变,压路机在没有经过碾压成形并冷却的路面上也不能转向或停车,也不能开启振动的模式,应该按照匀速慢慢的进行碾压,依据从外向内,从低向高的原则进行碾压。

2 提高高速公路路面平整度的措施

2.1 混合料采用孔隙率小的材料

在高速公路沥青路面的沥青混合料的设计之中,采用孔隙率小的材料,选择密实级配沥青混合料,从源头上阻止沥青膜层与集料膜层的分离。

2.2 沥青混合料的配合比按照规范设计

按照目标配合比、生产配合比、配合比设计验证这三个步骤来进行沥青混合料的配合比设计,生产配合比的设计阶段的试验过程应该基本上和目标配合比的设计保持一致,其中包括对原材料的检测,对合成级配的计算等。结合拌和楼热料仓分档和筛孔的配置情况,综合设计生产配合比的矿料设计,使生产出的混合料既能够达到规定允许的各项技术指标,也能够保证设备进行正常生产所提供的供料能力。依据当地的实际情况灵活的选择适当的设计孔隙率,用于满足不同层位的油面的功能需求。根据目标空隙率选定的填料和沥青的最佳用量则直接影响着沥青混合料路用性能的好坏程度,同时,在生产配合比的验证和试铺阶段,检测人员应该进行跟踪测试,目测现场的摊铺效果并及时取样,对样品进行各项物理力学的指标测试,并且对测试的数据进行统计和分析。

2.3 严格控制原材料的质量,把好关头

努力提高对于原材料质量的重视程度,对于需要用到的各种规格的碎石备料也要从生产的源头把好质量的关口。材料的质量对于保证高速公路路面平整度和使用寿命有着决定性的作用,主要的技术指标包括:矿料的级配、颗粒的形状、坚固性与粘附性等级、沥青和填料的质量等,其中材料分档和级配的高低直接决定了矿质混合料合成级配的高低程度。

2.4 确保每个施工环节都能做到按规范操作

在施工过程中,应该制定有效的防治措施,确保每个施工环节都能做到按规范操作,选择最佳含水量的沥青混合料,压实每一层,对于路面结合的部位要重点加强防治,以免出面断层等现象。控制铺压环节施工的合理程度,适当地增强路面沥青的密实度,铺摊的温度控制在130°~150°内。在大风或者是大雨的天气下,应该尽量避免浇灌混凝土。在夏季炎热的气温下,需要时刻注意浇捣的温度,采取低温养护的方法来降低混凝土及其原材料的温度,必要时可以使用冰块降温,这样才能在一定程度上控制高速公路路面的平整度。

2.5 保证检测仪器设备的精度

保证检测仪器设备的精度,示值误差应该在规定允许的范围之内,定期对检测设备进行检查、校准和保养工作,严格按照规章流程操作设备,禁止随意对设备进行操作,以为影响精度与检查结果。

2.6 加强施工人员的培训力度

定期开办培训课程和技能操作演练,提高施工人员的理论和实际施工水平,使其能够严格按照操作流程来进行操作。加强基础知识的培训和教育,是操作人员对于公路施工理论和平整度的重要性有一定的了解,在实际操作中能够对路面出现的小的质量问题和临时突发状况做出相应的措施。

3 结语

由于行车舒适、容易维护、噪声低等特点,沥青路面的结构形式被广泛地应用于道路工程中,尤其是一些高等级高要求的公路建设。随着经济的不断发展,道路工程也在不断扩大着建设的规模,行驶车辆渠化行驶,轴载也不断增大,随之而来的是逐步加大的道路负荷,高速公路路面出现质量问题也变得越来越频繁,这样就会使公路的日常养护工作变得困难。本文从影响的原因着手,分析其成因,并提出相应的措施,希望能够提高高速公路沥青路面的平整度并延长道路的使用寿命。

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