瀝青路面不平整的成因及對策

　　摘 要：本文主要從瀝青路面施工方面分析了路面產(chǎn)生不平整的原因，并提出了應(yīng)采取的相應(yīng)對策

　　隨著高等級公路的迅速發(fā)展，對于路面平整度要求越來越高，路面平整度的合格率既反映了行車舒適程度，又反映了施工隊伍的水平。所謂路面平整是以幾何平面為基準(zhǔn)，表現(xiàn)為路面縱向和橫向的凸凹程度，即實(shí)際路面表面對設(shè)計的幾何平面的偏離程度。優(yōu)良的平整度不僅是車輛高速、舒適、安全地通行的重要保證，更對路面養(yǎng)護(hù)費(fèi)用和使用壽命有明顯的影響。

　　經(jīng)過對我單位所監(jiān)理的幾個項(xiàng)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(dǎo)致路面不平整，橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車，嚴(yán)重影響著路面整體平整度，以及攤鋪機(jī)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(rèn)為“基層不平面層調(diào)，下層不平上層找”，這種觀點(diǎn)是錯誤的，因?yàn)槿艋鶎硬黄?，即使面層攤鋪平整，壓?shí)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(yán)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(jī)械及工藝對平整度的影響

　　攤鋪機(jī)是瀝青路面面層施工的主要機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)不穩(wěn)定、行走裝置打滑、攤鋪機(jī)攤鋪的速度快慢不勻、機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)鋪筑，路面的平整度有了大大的改善。

　　(2)攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制，也影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機(jī)大都有自動找平裝置，攤鋪是按照預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)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(zhǔn)控制不好、基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(jī)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(jī)，若攤鋪機(jī)操作手不熟練，導(dǎo)致攤鋪機(jī)曲線前進(jìn)、運(yùn)料車在倒料時撞擊攤鋪機(jī)、攤鋪機(jī)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(jī)的熨平板未充分預(yù)熱，造成混合料粘結(jié)和熨不平;運(yùn)輸車與攤鋪機(jī)配合不好，卸料時混合料撒落在下層而未及時清除，導(dǎo)致履帶接地標(biāo)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(jī)的攤鋪速度，也會導(dǎo)致面層出現(xiàn)粗糙不均勻，影響到攤鋪后的預(yù)壓密實(shí)度和平整度。此外，當(dāng)攤鋪機(jī)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(fù)正常，也易造成攤鋪厚度不勻。當(dāng)運(yùn)輸設(shè)備不配套或司機(jī)技術(shù)較差時，會撞擊攤鋪機(jī)，使機(jī)身后移，形成臺階。

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　　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(qiáng)度太差和細(xì)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(dāng)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(dāng)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(jī)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(jī)型號的選擇。如果采用低頻率、高振幅的壓路機(jī)時，會產(chǎn)生“跳動”夯擊現(xiàn)象而破壞路面平整度。壓路機(jī)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(jī)的輪跡明顯，瀝青料前后推移大，不穩(wěn)定;復(fù)壓溫度過高會引起膠輪壓路機(jī)粘結(jié)瀝青細(xì)料，小碎片飛濺，影響表面級配;溫度過低，導(dǎo)致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大，使瀝青面層壓實(shí)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(jī)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(jī)會出現(xiàn)壓陷槽。

　　4、碾壓路線的行走。碾壓行進(jìn)路線不當(dāng)，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(shí)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(fù)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(jìn)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(jī)械及工藝控制

　　(1)攤鋪機(jī)基準(zhǔn)線的控制， 攤鋪機(jī)在進(jìn)行自動找平時，需要有一個準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面(線)。一般當(dāng)以控制高度為主時，以走鋼絲為宜;當(dāng)以控制厚度為主時，則采取浮動基準(zhǔn)梁法。一般是底面層用走鋼絲，中面層和表面層用浮動基準(zhǔn)梁法。

　　基準(zhǔn)鋼絲繩(走鋼絲)法，是在路面兩側(cè)安裝基準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)確;一般使用φ2mm-φ3mm的高強(qiáng)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(zhǔn)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(zhǔn)梁法，浮動基準(zhǔn)梁用于保持?jǐn)備仚C(jī)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(jìn)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(zhǔn)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(jī)前面下承層。浮動基準(zhǔn)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(zhǔn)誤差和自動找平裝置的誤差，需在進(jìn)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(zhǔn)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(jī)的攤鋪速度控制，攤鋪機(jī)應(yīng)該勻速，不停頓地連續(xù)攤鋪，嚴(yán)禁時快時慢。因攤鋪速度的變化必然導(dǎo)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(yàn)調(diào)節(jié)，在速度變化處會引起攤鋪后預(yù)壓密實(shí)度的變化，從而導(dǎo)致最終壓實(shí)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(jī)，應(yīng)將每天必須停機(jī)中斷攤鋪點(diǎn)放在構(gòu)造物一端預(yù)定做收縮縫的位置。在中途萬一出現(xiàn)停機(jī)，應(yīng)將攤鋪機(jī)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(jī)操作控制措施，應(yīng)選用熟練的攤鋪機(jī)操作手，并進(jìn)行上崗前培訓(xùn);在攤鋪過程中，運(yùn)料車應(yīng)在攤鋪機(jī)10-30m處停住，并掛空檔，依靠攤鋪機(jī)推動緩慢前進(jìn)，并應(yīng)有專人指揮卸料車進(jìn)行卸料;確保攤鋪機(jī)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(fù)責(zé)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(yù)熱熨平板。熨平板的預(yù)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(fù)復(fù)，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(qiáng)拌和現(xiàn)場管理，減少車輛不必要的待機(jī)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(jìn)行，即初壓、復(fù)壓和終壓。

　　(1)初壓，第一階段初壓習(xí)慣上常稱作穩(wěn)壓階段。由于瀝青混合料在攤鋪機(jī)的熨平板前已經(jīng)初步夯擊壓實(shí)，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(shí)就可以達(dá)到較好的穩(wěn)定壓實(shí)效果。通常用6-8T的雙輪振動壓路機(jī)以2km/h左右的速度進(jìn)行碾壓2-3遍。碾壓機(jī)驅(qū)動輪在前靜壓勻速前進(jìn)，后退時沿前進(jìn)碾壓時的輪跡行駛進(jìn)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(jī)(鋼輪接近攤鋪機(jī))進(jìn)行初壓。前進(jìn)時靜壓勻速碾壓，后退時沿前進(jìn)碾壓時的輪跡行駛并振動碾壓。

　　(2)復(fù)壓，第二階段復(fù)壓是主要壓實(shí)階段。在此階段至少要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，因此，復(fù)壓應(yīng)該在較高溫度下并緊跟在初壓后面進(jìn)行。復(fù)壓期間的溫度不應(yīng)低于100℃-110℃，通常用雙輪振動壓路機(jī)(用振動壓實(shí))或重型靜力雙輪壓路機(jī)和16t以上的輪胎壓路機(jī)同時先后進(jìn)行碾壓，也可以用組合式鋼輪-輪胎壓路機(jī)與振動壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)一起進(jìn)行碾壓。碾壓遍數(shù)參照鋪筑試驗(yàn)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(fù)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(jī)并應(yīng)緊接在復(fù)壓后進(jìn)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(fù)壓和終壓的壓路機(jī)各在相互銜接的小段上碾壓并隨攤鋪速度依次向前推進(jìn)。當(dāng)然，實(shí)際碾壓過程中壓路機(jī)會超過復(fù)壓與初壓和終壓復(fù)壓的分界線;為使壓路機(jī)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(biāo)記物放在初壓與復(fù)壓和復(fù)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(biāo)記物，指揮駕駛員及時進(jìn)入下一小段進(jìn)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(jìn)行，碾壓作業(yè)應(yīng)按下述規(guī)則進(jìn)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(jī)碾壓或靜壓，再用大型壓路機(jī)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(jī)，初壓可使用組合式鋼輪-輪胎壓路機(jī)，復(fù)壓使用振動壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī);碾壓時驅(qū)動輪在前，從動輪在后;后退時沿前進(jìn)碾壓的輪跡行駛;壓路機(jī)的碾壓作業(yè)長度應(yīng)與攤鋪機(jī)的攤鋪速度相平衡，隨攤鋪機(jī)向前推進(jìn);壓路機(jī)折回去不應(yīng)在同一斷面上，而應(yīng)呈階梯形;當(dāng)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(jī))，以免產(chǎn)生形變;壓實(shí)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(jī)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(zhǔn)備，嚴(yán)格科學(xué)的管理，是確保和提高瀝青路面平整度的必要條件。