浅谈影响沥青砼面层平整度的几个因素.doc

浅谈影响改性沥青混凝土面层平整度的几个因素刘佩国（大同公路分局） 改性沥青砼路面由于具有表面平整、无接缝、耐磨、低噪音、行车舒适、施工期短、养护维修方便等优点，已被广泛使用于国内大部分高速公路的路面工程。山西省今年修建的大运高速公路路面全部都采用了改性沥青砼路面。大新高速公路中、上面层都应用了改性沥青，中面层用3%SBS改性，基质沥青为BP牌70#沥青，上面层用4%SBS+2%SBR改性，基质沥青为盘锦90#沥青。 对于改性沥青砼路面除强调有一定承载能力外，还有三个功能性要求，即平整度、抗滑性能和减少噪音。其中改性沥青砼路面的平整度是直接体现改性沥青砼路面行车舒适性的一个主要指标。由于山西在高速公路路面采用改性沥青砼路面的时间短，因此就如何能更好控制提高改性沥青砼路面平整度水平，就成为业主、监理和施工单位共同攻关的课题。虽然施工单位和监理积累了一些经验，但就路面平整度而言，还存在一些问题。通过笔者今年在大新高速公路路第四合同段（K51+000-K67+000）监理，认为影响改性沥青砼面层平整度的主要因素不外乎沥青面层的下承层平整度、沥青混合料摊铺时的平整度以及沥青摊铺机平整度自动控制精度、沥青摊铺层的松铺厚度和沥青混合料的碾压，路面的接缝、沥青混合料的级配与温度的不均匀性等。只有在施工中严格控制影响平整度的各个因素才能保证铺好的路面具有良好的平整度。下面主要谈谈在施工中如何控制这些指标：1、改性沥青面层的下承层的平整度的影响水稳碎石上基层的平整度好坏直接影响到沥青砼下面层的平整度好坏，而沥青砼下面层平整度好坏又直接影响到改性沥青砼中面层的平整度以至改性沥青上面层的平整度。因此，必须严格控制每一下承层的施工，保证获得良好的平整度。每一下承层的平整度检测后应及时对照数据去磨平一些高点，而且尽量把这些点（高、低点）消灭在沥青砼中下面层施工中，一般来讲，沥青面层每铺一层，路面平整度就能得到一次改善。实际上沥青面层施工时，下面层摊铺机通常走钢丝线作业，基层不平整对面层的影响已经基本消除，但由于中、上面层均按“等厚法”摊铺，沥青砼下面层的平整度不好，中、上面层走无接触平衡梁时不会比下面层施工平整度有明显提高。上面层摊铺前应及时对中面层不平整地方进行彻底处理，确保上面层的平整度。例如我们发现在K57+000-K58+000段施工中，沥青砼下面层的平整度以左主车道为例，通过公司的颠簸累计仪车测试，下面层平整度平均值0.99，小于1.0值只有2个，中面层平整度平均值0.82，大于0.8点有4点，直接说明未能处理下承层平整度，就直接反射到上一铺筑层。我们对中面层进行处理，采用磨平机把大于0.8点全部消除后，上面层铺筑后，平整度平均值为0.57，全部点均小于0.6。2、沥青混合料摊铺时的平整度以及沥青摊铺机平整度自动控制精度的影响。我们发现沥青混合料摊铺是影响平整度的一个重要因素，体现在摊铺机开始摊铺时熨平板的加热情况和在摊铺机的初步压实装置（振动夯的幅度）以及摊铺机的摊铺速度。我们要求摊铺机在开始摊铺前熨平板至少加热40分钟以上，温度要达到90以上，我们通过实测，每日开机前，实测熨平板加热后的温度均能达到110以上。摊铺机振动夯的幅度也影响平整度，通过大量研究，我认为摊铺机振动夯过后压实度能达到要求的90%以上，平整度就易控制些。另外每晚需消除熨平板下所粘的混合料，避免开机后出现“拉料”现象。摊铺速度超过3m/min对平整度影响很大，我们控制的速度为2m/min。我们采用的是丹麦产的无接触平衡梁，它的灵敏度控制在2-3为宜，灵敏度太高，平整度反而不好。另外摊铺机在行走时尽量保持连续不断、不停机等料，出现停机等料的情况，如停机等料时间超过20min，就会对平整度有影响。为保证摊铺机，我们配备了15-20辆载重为20t左右的大型车辆，并加盖棉被，保证摊铺机前有5-8车的料。3、沥青混合料的碾压影响沥青混合料的压实是影响路面平整度的关键工序之一。压实效果的好坏取决于两个方面：沥青混合料的控制，压实机械的选择，压实工艺。沥青混合料温度将在后面提及，压实效果更多地取决于压实作业本身。目前沥青砼路面施工中常用的是双钢轮压路机、振动压路机、胶轮压路机轻型和中型双钢轮压路机可用作初压（稳压），重型双钢轮压路机，不宜用来初压。振动压路机可用作复压阶段，振动压路机的高频、低幅应根据实际使用时选择适宜的振动频率振幅，如果只是一味关心碾压方式遍数，自始自终采用一种频率一种振幅，是不科学的。控制平整度在碾压过程主要表现在初压阶段。我们采用的碾压原则为“紧跟、慢压、高频、低幅”。根据不停的观察，中、下面层在初压阶段碾压改为英格索兰DD110前进时关振初压，DD110后退时开轻振，DD110压路机初压碾压速度为3-4km/h为宜。用25T胶轮压路机初压，粘轮现象十分严重，直接影响平整度。就是DD110压路机初压后胶轮压路机再上粘轮现象也严重，尤其午后风大这一现象特别明显。对于中面层我们认为5m直尺测过之后大于0.4的点，终压后再由宝马BW202专门压实消除。中下面层现有碾压设备为DD110压路机一台，宝马BW202压路机两台，25T胶轮压路机一台，中、下面层的碾压顺序和遍数为DD110初压1遍 胶轮复压2遍DD110轻振1遍宝马BW202振1遍DD110轻振1遍 宝马BW202振2遍，另外1台宝马终压2遍。对于上面层我们把5m直尺测过大于0.3的点全部通过终压的CC42双钢轮压路机消除。改性沥青上面层碾压机具我们取消了胶轮压路机，全部采用双钢轮压路机，压实机具有DD130一台，DD110一台，宝马BW202一台，CC42型压路机一台，碾压顺序和遍数为：DD110初压1遍 宝马BW202振2遍DD130振2遍CC42静压1遍。实际上，在压实作业中选择适宜的压实组合、压实方式是复杂而重要的工作，应该通过铺筑试验路结果确定相应的压实机械组合方式及压实工艺，判断标准是能否在最佳的压实遍数下达到规范的压实度，而且压实后的路面平整度水平高。盲目地采用以前或者他人的施工方法有时会严重影响压实质量和平整度水平。4、路面接缝影响沥青路面的纵、横缝在施工中是不可避免的，尽量减少停机以减少施工接缝。这一影响因素又分为因料和能力低造成产量少，使摊铺机频繁停机（这一现象在下面层较突出我们通过请徐州厂家主要领导和技术人员调试拌和站生产能力已解决）和冷接缝两种。对于冷接缝我们每天在施工结束时，摊铺机在接近端部前约1m处，将熨平板稍稍抬起驶离现场，用人工将端部混合料铲齐后再予以碾压，然后用5m直尺检查平整度，沿坡度变化处趁尚未冷透时垂直铲除端部层厚不足的部分，在下次施工时成直角连接。第二天施工横向接缝时，初压后用5m直尺及时对接缝处平整度检测，超标马上筛热料找补压实。5、沥青混合料级配的影响沥青混合料的级配对平整度的影响最大，可以讲平整度成败关键在级配。6月份初左右，中面层混合料抽提后筛分1-2料或偏粗或偏细。料偏粗造成压实困难，料偏细碾压时容易形成混合料推移。7月份上面层施工时，混合料级配一直相当好。解决混合料级配不均匀性，对平整度的影响应从三方面考虑：（1）材料应注意：级配符合规范要求，原材料料场地硬化，不同规格料不能混堆，细集料要覆盖保证干燥等；（2）拌和料一定要由电脑控制，严禁人工手动配料；（3）掌握好摊铺时温度、避免出现在温度高时造成混合料离析，摊铺机温度控制在不超过178为宜。对于级配准确性，施工单位和监理每天都要按各自规定的频率进行自检和抽检，及时了解混合料的级配的变化，并根据这些变化对输入计算机的配合比作出调整，这对拌和好的沥青混合料能符合生产配合比要求非常重要。6、沥青混合料温度的影响沥青混合料的各种温度控制的好坏对平整度影响较大，沥青混合料的拌和温度、出厂温度、摊铺温度、终压温度应严格控制掌握，以上面层为例：沥青加热温度为160-165，混合料出厂温度根据气温和运输距离控制在170-180，并据此确定集料的加热温度，摊铺温度为165-170，碾压温度区间为120-150，终压应90以上完成，禁止在105-115范围内碾压。同时我们又增加了测初压、复压和各碾压遍次温度。通过大量测温，我们发现在严格控制上述温度外，混合料料温的不均匀性（温差）也是影响平整度的一个重要原因，为此我们多次强调应从料源、拌和温度、运输保温、摊铺机两侧与中间混合料摊铺后的料温差的降低以及在紧急停车带铺筑时压车等料造成的降温不一致上多下功夫采取措施，消除料温的不均匀性，可以认为，控制和消除混合料料温的不均匀性是相当复杂的工作，施工中应引起足够的重视。7、沥青摊铺层的松铺厚度的影响由于下承层的标高控制的原因，沥青摊铺层的松铺厚度不均匀性对平整度好坏的影响也较大，因此在下承层施工要严格控制好标高。8、压实度对平整度的影响这主要讲压实度对运营后的平整度的影响，由于目前各级业主对路面平整度的异常重视，会导致施工单位片面强调平整度，如果面层在施工时压实度不足，造成孔隙率偏大，影响到沥青路面的水稳定性、疲劳耐久性和抗裂性能，尤其我省大部分地区在冬季很寒冷，孔隙率偏大，将造成沥青路面发生冰冻性损害，直接影响沥青路面的最终使用性能，从而造成平整度在运营后大幅度衰减。同时因为中上面层采用了改性沥青，由于结合料的粘结力增大增强，在行车过程中沥青再分布能力减弱，混合料进一步压密的作用也减弱。因此必须重视施工过程中对沥青混合料孔隙率的控制，确保沥青混