沥青路面平整度指标控制要点
时间：2023-02-14 14:10:07 来源：千叶帆 本文已影响人
王佳杰
（中国葛洲坝集团第二工程有限公司，贵州 毕节 553399）
枣庄至菏泽高速公路工程是山东省“九纵五横一环七射多连”高速公路网中“一环”的重要组成部分。项目途经枣庄、济宁、菏泽三市八县（区），衔接京台、济微、济徐等6条高速公路，建有特大桥2座、大桥44座（含分离立交），全长187 km，双向四车道，设计速度120 km/h。项目总投资175亿元，由中国能建葛洲坝集团投资建设。
基层厚薄直接影响基础与沥青路面之间的平顺性。在水平度较差的基础上摊铺沥青混合料面层时，虽然沥青松摊铺平顺性较好，但因为基础平顺性差，所以，沥青混合料局部松铺厚度较厚。通车后，由于沥青表面混合料的压实率变异性加大，在车辆负荷影响下，沥青表面混合料的压实率提高，平整度降低现象更为严重。所以，对沥青面层的平整度控制并不仅来自于面层施工，还来自底基层和基层的压实度控制。
沥青路面的混合料配合比设计是直接决定沥青混合料性能指标的影响因素。如配合比设定不合理，将造成沥青混合料的高温稳定性和水稳定性较差，并形成车辙、褶皱、裂纹等重大病害，严重影响道路平整度[1]。
以枣庄至菏泽的高速沥青路面工程建设为例，国家要求山东交通科学院研究所（以下简称“山东交通研究所”）在工程建设前期必须完成室内沥青混合料配合比设计。严格遵循国际设计标准的要求，认真测试集料规格、级配和沥青的各种性能，反复验证配合比，得出最佳的配合比，并出具目标配合比设计报告。沥青面层施工前，选择试验段进行试铺，并提交山东交通研究所检测人员全程跟踪和调整施工配合比。最后，试验段的平整度满足设计和规范要求。
3.1 目标配合比
项目部委托山东交通研究所对日照（岚山）—菏泽高速公路、枣庄—菏泽段用水泥稳定碎石基层进行目标配合比设计，底基层配合比最终结论为：20～30 mm碎石∶10～20 mm碎石∶5～10 mm碎石∶0～5 mm机制砂=16∶34∶19∶31，水泥剂量为4.0%，最大干密度为2.364，最佳含水率为5.5%。
3.2 集料的配合比设计
为保证集料配合比稳定性，确保生产出的混合料满足要求，同一规格的集料应来自同一料厂同一破碎系统生产，集料选用20～30 mm碎石、10～20 mm碎石、5～10 mm碎石、0～5 mm机制砂。
3.3 水泥的配合比设计
在水泥稳定类材料中，水泥作为结合料，其质量直接影响混合料使用性能。选用初凝时间在4 h以上、终凝时间在6 h以上的产品，快硬、早强以及受潮变质的水泥不得使用；
本工程，路面（底）基层采用P·O 42.5的水泥，经总监办批准后使用。
3.4 水的配合比设计
路面水泥稳定碎石用拌和、养护用水，一般应采用人畜能够饮用的水，使用前，委托专业机构对水的酸碱度、硫酸盐含量、含盐量指标进行检测，检测合格的水才能使用，具体要求如下：（1）硫酸盐含量＜2.7 mg/cm3；
（2）含盐量≤3.5 mg/cm3；
（3）pH≥4.5。
4.1 接缝处理
4.1.1 横向接缝
从沥青混合料平整度控制的角度考虑，在路面建设中，应当减少摊铺机的停车和横缝等现象。横缝尽量设置在铺筑层表面纵坡以及厚度等尚未改变的地方[2]。二次混合料摊铺之前，先在路基表层涂上黏层油，以提高连接点与沥青混合料摊铺层间的附着力。在碾压结束后，用3 m直尺检测路面端部，确定切除位置后使用人工配合装载机进行切除，表面冲洗干净，待干燥后涂刷黏层油。铺筑新料后压路机先进行横向碾压，再纵向碾压成一体，充分压实，连接平顺。
4.1.2 纵向接缝
采用2～3台摊铺机采用梯队联合摊铺的纵向接缝采用热接茬。施工时，应将已铺混合料部分留下15～20 cm宽暂不碾压，作为后摊铺部分的高程基准面，待后摊铺部分完成后再一起碾压（跨缝碾压），并有15～20 cm的摊铺层重叠，最后做跨接缝碾压，以消除缝迹。
4.2 混合料摊铺
1）摊铺机车从起步到正常混合料摊铺是个循序渐进的过程。但是受到混合料阻力的影响，摊铺机在行驶3～8 m后，方可正常开始摊铺作业。所以，尽量减少滞后、保持恒定车速是确保摊铺平顺的关键。在具体摊铺施工过程中，应依据搅拌站的生产能力和运输能力合理确定摊铺车速。
2）严格控制螺旋布料器的转速，以保证熨平板前的热混合物料维持恒定。一般来说，混合料的标高应与螺旋分配器的轴线齐平。高度过高或过低均会影响熨平板的应力平衡，使路面形成波浪。
3）根据松铺厚度及时调节熨平板的作业高度，并尽量维持稳定，避免在摊铺过程中任意调节作业高度，影响基层的平顺性与平整性。
4）重视自卸汽车卸车管理，做到卸车均匀、连续。自卸车后退时，防止与摊铺机碰撞。自卸车必须停在摊铺机前装卸货物，且不得使用空气制动器，以提高摊铺机的阻力。
5）施工人员不得在未碾压的道路上行走，以防止行走时混合料被鞋底带走，形成凹坑，影响道路平整度。
4.3 碾压控制
4.3.1 碾压温度
具体根据表1控制碾压温度。
表1 碾压温度控制标准
沥青混合料在有限范围内的工作温度越高，其塑性越大，在外力作用下，更易于减少其孔隙率，从而提高密实度，于获得整平效果。所以，应严格遵照操作规程要求调节复压和终压的温度[3]。
4.3.2 碾压方法
1）碾压工艺：（1）稳压：12 t双钢轮压路前进时静压，后退时高频低幅弱振动碾压1遍；
（2）强压：22 t单钢轮振动压路机高频低幅强振动碾压3遍；
（3）终压：30 t胶轮压路机碾压1遍；
（4）收光：12 t双钢轮压路机静压1遍。
2）碾压步骤为：轻慢碾压后重碾压，从两边到中间，从低处到高处。静碾时轮迹重叠1 000～1 500 mm；
振动碾压重叠400～500 mm。
3）碾压时稳压要充分，振动碾压应平稳，不出现歪斜、平移；
压实后的表面应平整密实，没有褶皱、鼓包、松散的混合料，并且厚度、坡度等指标符合要求。如果混合料出现离析，必须及时铲除，重新摊铺混合料。如果发现混合料含水率不符合要求，需按废料处理，不得用于铺设。
4）压路机倒车换挡要平稳，不得破坏已摊铺段落，在未碾压的一头换挡倒车位置应错开；
碾压时，及时对压路机轮上的附着物进行清理，保持轮子表面整洁，防止碾压影响摊铺层。在未碾压完成的基层上严禁停放设备，防止损坏摊铺层。
5）压路机碾压时必须严格控制行驶速度，第1遍为1.6～1.8 km/h，后续可以适当增加速度，但不超过2.5 km/h。
6）压路机停车时要平稳，2台以上的压路机不得停放在同一断面，应该错开距离。
7）碾压过程中，基层表面要处于湿润状态，如果水分蒸发较快，要适当喷洒水雾，但严禁直接冲水碾压。如有弹簧、松散、起拱等现象,要及时铲除，重新铺筑符合要求的混合料。尽快将拌和好的混合料运至现场，以减少水分损失，混合料必须在规定时间内运送至现场，如果超时混合料已经开始凝固，必须弃用。
8）将混合料从加水拌和到碾压完成的延迟时间控制在2 h以内，底基层的压实度达到97%以上，表面应平顺无碾压轮迹。
9）表面微细裂纹过多时，采用胶轮压路机碾压1～2遍，消除表面裂纹和表面松散的细颗粒。
10）安排专职人员随时检测摊铺碾压路面的平整度，便于及时调整施工措施，但是必须满足压实度要求。在终压阶段要安排专人对压实度、高程、平整度等进行检测，确保铺筑层各项指标符合设计和规范要求。
11）各阶段压实区接头处理：采用阶梯式接头处理，各压实区长度间隔2～5 m，阶梯宽为1～1.5 m。阶梯接头褶皱处，用工具整平后再压实。压实后由专人进行平整度检测，检测不合格处进行铲除，再重新铺筑混合料，重新碾压至合格。
4.3.3 碾压检测
拟定碾压第4遍开始时同时进行压实度检测，如压实度不合格，在水泥初凝前增加碾压，碾压成型后要及时对压实度、平整度、厚度、宽度、高程及横坡及纵断高程等项目进行检测。
4.4 养生
水泥稳定碎石底基层在摊铺碾压完成后，铺设土工布，采用人工洒水养生不少于7 d，保持摊铺的老路面湿润，在此期间严禁车辆设备通行。养生期满后可以进行下面层施工。
1）含水量控制：在拌和设备开始拌和后，由试验检测人员对混合料的含水量进行检测，拌和人员应根据试验检测人员的检测结果和要求对水量进行调整，拌和好的成品混合料含水量应大约控制在高于最佳含水量的1.5%，如果天气炎热异常，水量蒸发快，可以适当增加含水量。
2）离析控制：（1）混合料运输过程中，水泥稳定砂砾底基层（参配35%碎石）必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。摊铺机摊铺时，操作人员应注意前后左右的变化，根据既定的摊铺速度进行摊铺，本项目使用的水泥稳定混合料拌和站大部分为WCB500型、WCB600型，实际摊铺过程中应根据拌和站产量来确定摊铺速度、运输车辆的数量、每车料的发料时间间隔等，从而保证混合料摊铺的连续性。装料方法的选择，从拌和站储料罐或者是拌和缸向运料车卸料时，分3次放料，即每卸一斗混合料，汽车挪动一个位置，从而减少粗集料的集中堆积。
3）从摊铺机操作方面解决，在摊铺机螺旋1/2，边端装反向螺旋叶片，控制螺旋布料器处于中挡或高挡位置，控制适宜的送料仓开口度，均匀操作送料器和布料器，摊铺机摊铺完一车，控制摊铺机速度，关闭送料器等下一车辆将料倒入后再进行均匀送料和布料。在摊铺过程中保持摊铺机布料器不停转动，摊铺机两侧保持不少于送料器高度2/3的混合料。
4）从混合料本身解决，减少混合料粒径大小悬差。
5）从摊铺过程控制，运输混合料车在摊铺机前方10～30 cm停车挂空挡，由摊铺机紧跟运料车作业，一边卸料一边前进，在确保车体稳定的情况下须将车厢快速大角度升起，使混合料整体向后滑下，以减少粗集料向外侧滚动堆积。
路面平整是对参与项目建设各方责任心的考验，只有实施好、把控好、总结好，及时按现场实际情况调整施工方式、方法，才能在施工范围内做好路面平整度的控制工作。本文从基层施工、配合比设计和施工工艺3个方面对其进行了阐述。枣庄—菏泽高速公路路面施工经验可为类似工程提供借鉴。
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