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1、编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第32页 共32页高速公路沥青路面摊铺碾压工艺控制技术中国沥青网 2006年7月14日 摘要:从现场施工角度对影响沥青路面摊铺碾压工艺的诸多因素进行了详细阐述,提出了相应的控制技术措施,进一步说明了加强施工现场管理的必要性,同时介绍了部分新技术和新工艺在这两项工艺中的应用。关键词:沥青路面;摊铺;碾压;控制技术文章编号:10096477(2006)02003604 中图分类号:U416217 文献标识码:A 在已建成的高速公路中,绝大部分是沥青混凝土路面,如何保证沥青路面能适应未来日益增长的交通强度(重载、高速)的需要,使之保持
2、良好的路况,改善路面的平整度和提高路面的承载能力与抗滑能力已成为目前一项重要的研究内容。1 沥青混凝土路面摊铺工艺控制技术11 摊铺机找平方式选择目前,高速公路施工中使用的摊铺机均有自动找平装置。为了提高沥青路面摊铺质量,可有多种找平方式供选择以配合摊铺机作业,具体如下:(1)钢丝线找平基准配以角位移传感器找平方式;(2)机械式平衡梁配以角位移传感器找平方式;(3)多声纳非接触式平衡梁找平方式;(4)非接触式激光扫描自动找平系统。其中,第一种方式由于基准线不受下承层平整度影响,纵坡能很好地符合设计要求,结构简单,价格低廉,在沥青下面层施工中被广泛使用。对于中、上面层多采用第二种找平方式。这是由
3、于该方式属于接触式移动基准,基准参考范围大,采样点较多,具有高效的波动功能,使面层的平整度,尤其是摊铺直线路段时的平整度,得到了较大的改善。第三、第四种找平方式虽然目前应用还不太广泛,但随着人们认识的进一步提高,终将会代替以前的找平方式。12 摊铺作业中应注意的关键技术沥青路面摊铺原则应是在减少离析的前提下,最大限度地提高平整度和初始压实度。施工中,要注意以下关键技术。121 设备检修作业前对摊铺机进行全面细致的检查,在确认各种装置及机构处于正常状态后才能开工,防止施工中出现故障停机,影响摊铺质量。122 结构参数调整正确调整机械的结构参数,包括:熨平板的宽度、拱度、初始工作仰角、布料螺旋与熨
4、平板前缘距离、振捣梁行程等。其中,布料螺旋与熨平板前缘距离可按下列原则调整:根据摊铺厚度、沥青混合料配合比组成、基层强度和刚度、骨料粒径等条件调整。在一般摊铺条件下(厚度10 cm以下中粒式或粗粒式沥青混凝土,骨料粒径3 m)距离调到中间位置。摊铺厚度较大,骨粒径也较大,混合料温度偏低,此时距离应调大,反之则调小。应特别指出该距离的变化,会引起熨平板前沿堆料高度的变化,严重影响摊铺质量,为此这一调整应在其他调整全部完成后才能进行。布料螺旋高度调整原则:高位(比中位高5 cm)适用于路面铺层超过15 cm,中位(螺旋布料器中心线距离地面高36.5 cm)适用于路面铺层为415 cm,低位(比中位
5、低5 cm)适用于路面铺层小于8cm。夯锤行程、频率的选择,一般情况下薄层、矿料粒径小宜选用小行程,反之层厚、温度低、矿料粒径大时宜选用大行程。摊铺面层只能选用小行程。压实结果表明,通过夯实达到的密实度越高,越能降低压路机碾压时推移程度,对平整度很有利。一般情况下,摊铺厚度在3.510 cm,摊铺速度25 mmin,预夯锤行程应6 cm,主夯锤行程应5 cm,夯击频率为l525 Hz,振动频率可调至4070 Hz。123 熨平板加热目前摊铺机熨平板加热方式有电加热和燃气加热2种。其中电加热方便,无污染,加热均匀,预热到一定温度后自动变成交替加热方式,操作简单,易于掌握,代表品牌如VOGELE机
6、型。无论哪种加热方式,都应注意加热温度适当。过高的加热温度将导致熨平板变形和加热磨耗,还会使混合料表面泛出沥青胶浆或形成拉沟;加热温度过低,容易使铺层被熨平板上粘附的粒料拉裂而形成沟槽和裂纹。因此摊铺前熨平板的温度必须加热到8590方可摊铺施工。124 基准线钢丝架设当架立的钢丝不稳固或不规范,将给铺层的纵横向平整度带来严重的影响,通过力学计算知道(计算过程略),为了保证行车的平坦和舒适,立杆应以每跨L=5 m架设,拉线拉紧力应大于1000 N,一次架设钢丝的长度以150200 m为宜,另外钢丝的支点应稳固而不被扰动。关于钢丝的架设高度问题,应充分考虑基层、高程的误差。可按下式确定钢丝的悬挂高
7、度:H = HoK + H式中:H为基准线钢丝的架设高度;H。为摊铺层的设计标高与其下一层标高之差;K为摊铺系数;H为基准线距摊铺后路面的高度,一般取10 cm。125 摊铺厚度为了最大限度减小现场路面集料离析问题,对于一次摊铺宽度大于8 m的路幅,应采用2台或多台摊铺机联合梯队进行摊铺作业,每台摊铺机摊铺宽度应小于8 m。采用的摊铺机型号和性能相同或相近,将有利于摊铺混合料的横向均匀性,其中1台最好带有可伸缩的熨平板装置,以利于摊铺有结构物的沥青面层时使用。126 摊铺作业速度根据混合料供应能力,合理确定作业速度是提高摊铺机生产效率和摊铺质量的有效途径。摊铺宽度、摊铺厚度一般可按下式确定:V
8、=I00QC/60PWH式中:V为摊铺机摊铺速度,m/min;P为压实沥青混合料密度,t/m3;Q为拌合设备的产量,th;W为摊铺宽度,m;H为摊铺层压实厚度,cm;C为效率系数,根据材料供应、运输能力等配套情况确定,宜为0.60.8。摊铺作业速度应以“恒定连续”为工作准则,不仅要求摊铺机匀速前进,同时也要求摊铺机的刮板输料器和螺旋布料器两者密切配合,如果刮板供料不足,会造成螺旋布料器转速时快时慢,混合料因此产生离析,也会影响摊铺质量。摊铺作业经验表明,当摊铺速度4 mmin,表明拉沟、裂口现象较少,须夯实效果也较好(顶压实度可达8o 86),最好控制在1.52.5 m/min的范围内,同时为
9、了保证连续供料,也为了减少集料离析,对受料斗翼的操作要正确。汽车在卸料时易使粗料聚集在车的两侧,如果待中部细料的较多部分输送到差不多时,才输送侧边的粗料较多的部分,则显然会使得该处铺层的粗粒料较多,外观出现“倒V形”质量缺陷。因此,在料车驶离料斗后,应及时缓慢地翻转料斗翼板,只要不使料车内混合料外漏即可。另外,当料斗内存料不多时,所剩下的混合料也是粗料较多部分,因此在料斗内混合料尚有一定的存量,在看不到刮板输送器时就应有下部料车及时上料。13 特殊路段摊铺技术特殊路段主要指变坡路面、变幅路段,这里与正常路段的摊铺技术有较大的不同。沥青路面在转弯处的线形设计对曲率半径较小的弯道都设有超高及横坡渐
10、变的超高缓和段,在摊铺这部分弯道时,一个重要的问题是要解决在横坡不断变化下的摊铺技术,这就是“变坡摊铺”。为了提高变坡摊铺的横坡准确性及路面平整度和厚度,可采取以下几项主要技术措施:(1)在设置找平基准时,采用一侧移动式均衡梁基准加横坡控制方案;(2)摊铺机转向时,应平稳渐变,避免一次大幅度转向;(3)采用预测表格控制方法,操作人员严格按表格,参照事先在超高侧设计线上标出的每份步长的标记逐渐地输人横坡控制值或者匀速地旋转旋纽调整横坡度(注意坡度方向性)。变幅路段在交又口、高速公路收费站处常常会出现,此时最好使用可伸缩熨平板的摊铺机,摊铺时摊铺机的中心线应始终与每幅工作面的中心线重合,施工时可在
11、下承层上画一条导向线,摊铺机沿导向线行走就不会偏离中心。14 新工艺、新设备在摊铺作业中的应用为了防止混合料离析,保证摊铺工作的有效连续性,美国推出了不间断摊铺和二次复拌新工艺,同时开发了热沥青混合料转运车,如ROADEC公司的SB系列和多种摊铺机上的二次复拌新装置。其中,热混合料转运车在中国已有单位购进并投人了使用,取得了令人满意的效果,同时,国内三一重工也开始生产该类设备。应用转运车不仅解决了沥青混合料温度不均匀性,同时也避免了卡车碰撞摊铺机,提高了路面平整度,也提高了自卸车的周转率和施工效率。对于不规则的路面,转运车配备上路面拓宽附件后,可进行单侧路面加宽或在匝道加宽段等不规则路面其他摊
12、铺机无法工作的情况下使用。20世纪90年代后期,由于路面的多样化,开发了各种沥青摊铺机,代表性的机型是带乳化洒布装置的沥青混凝土摊铺机,如VOGELE公司的S1800SF型摊铺机。以及可双层同时摊铺的沥青混凝土摊铺机。同时,自动跟踪的全现场电子测量仪、可高效高精度控制高度和坡度的激光器和GPS(全球卫星定位系统)也在摊铺机上得到了应用。2 沥青混凝土路面碾压控制技术压实是沥青路面施工的最后一道工序。压实的目的是提高沥青混合料的强度、稳定性(抗车辙能力)、抗磨耗等路用性能。21 碾压机械的选型与组合现代高速公路施工中常用的碾压设备是双枢纽转向串接双钢轮振动压路机和轮胎压路机。一般选用的双钢轮振动
13、压路机,自身质量不应小于12 t,其静线压力不应小于350 Ncm,且振频和振幅均应可调。代表性的品牌如英格索兰DD125、DD130,宝马BW202AHD一2、BW184AD(智能型)、戴纳派克CO522、CC722,悍马HD120、HD130,国产品牌如徐工产YZC12、XD130等型号。轮胎压路机一般选择用国产的设备,最大工作质量不小于25 t,最好是30 t,常见的品牌如徐工产XP260、XP300。施工中,初压、终压采用振动压路机(关闭振动装置),复压采用轮胎压路机配合振动压路机来完成。利用温度参数可以准确估算有效压实时间,即混合料从摊铺后温度冷却至最低压实温度需要的时间,再根据摊铺
14、速度、密实和压实速度来确定压路机的数量。22 影响压实效果的关键控制技术除混合料自身的特性外,影响压实效果的因素还有以下几点:(1)碾压温度。碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。混合料温度较高可用较少的碾压遍数,获得较高的密实度和较好的压实效果;而温度较低时,碾压工作变得比较困难。且易产生难消除的轮迹,造成路面的不平整,同时现场空隙较大造成渗水,容易引起沥青路面早期水损坏。所谓碾压最佳温度,是指材料允许的范围内,沥青混合料能够支承压路机而不产生水平推移,压实阻力较小的温度。一般的沥青混合料,最佳碾压温度在120150 ,最高不超过160。为了确保各阶段压实效果,除对成品混合料温度控制
15、外,还要适量呈雾状给钢轮压路机喷水,防止料温度降低太快。施工时必须对压路机的间歇喷嘴详细检查,要处处体现压得早,压得及时,这对压实度的提高大有益处;(2)碾压厚度。与碾压路基、基层相反,沥青面层压实时,碾压层厚些更容易达到高密度,其原因是薄层的沥青混合料的温度降低得太快,较低温度明显降低沥青混合料的压实效果,因此我们控制沥青混合料的最小厚度一般是混合料、矿料中最大粒径的3倍左右;(3)压实程序和模式。压实程序一般分为初压、复压、终压3个阶段。初压是为了整平和稳定混合料,是压实的基础;复压是使混合料密实、稳定、成型,混合料的密度取决于此;终压是为了消除轮迹,最后形成平整压实面。曾经有单位为了缩短
16、碾压时间,减少热量损失,把三阶段变成了两阶段压实,尽管可能因级配和厚度合适混合料在碾压时也没有推移,路面的纵横向平整度也达到了要求,但抽检发现粗集料的压碎率达到了10以上,远大于三阶段压实情况,因此我们还要推荐三阶段压实法。施工中,在碾压作业段的起止点要设有明显的记号,避免出现漏压。在选择好压实机型、速度及压实温度后,还必须按一定的碾压模式,完成碾压工序。阶梯碾压是在某一压实阶段,压路机的碾压长度在纵向呈阶梯形排开,相临两碾压段纵向接头重叠应在11.5 m,对于双钢轮压路机,碾压左右重叠在15 cm以上,轮胎压路机左右碾压重叠为轮宽的12。初压应当跟摊铺机进行,复压过程中,复压段的长度应大于初
17、压长度的1.5 m左右。初压、复压、终压都应按阶梯形作业;(4)压实速度和遍数。合理的压实速度,对减少碾压时间、提高作业效率具有十分重要的意义。在施工中,保持适当的恒定碾压速度是非常必要的。压实速度不均匀,刹车和突然起步,都会引起路面推移;压实速度过低,还会使摊铺与压实工序不能很好的连接,影响压实质量,从而需要增加压实遍数来提高压实度;速度过快,会产生推移、横向裂纹等。需要说明的是,当碾压遍数相同,而碾压速度不同时,对沥青混合料压实度的影响非常小,一般不会超过1。我们选择碾压速度的原则是:在保证沥青混合料压实质量的前提下,最大限度地提高碾压速度,从而减少碾压遍数,提高工作效率。碾压速度的控制,
18、初压为22.5 kmh,复压、终压为44.5 kmh。复压时轮胎压路机可适当提高速度,但也不应超过5 kmh。关于碾压遍数,既不能少压,也不能超压,在工作开始时,难以得知确切遍数,在压路机类型、压实速度、振频、振幅、混合料有效压实时间问题确定后,即可通过实验段来确定碾压遍数;(5)振频和振幅控制技术。振动压路机利用振动频率接近于材料固有频率使材料发生共振,使混合料级配减小阻力,相互移动达到最稳定状态。振频主要影响沥青面层的表面压实质量,振幅主要影响沥青面层的压实深度。当碾压层较薄时,应使用高振频低振幅,当碾压层较厚时,则可在低振频下,选用较大的振幅,以达到最终压实目的。一般沥青混合料碾压,振频
19、可控制在42Hz左右,对改性沥青混合料如SMA时,碾压振频可控制在50 Hz左右。23 新技术、新工艺在碾压中的应用目前应用在压路机上的新技术有:振荡压实技术、压实度自动控制技术、自动调幅技术等。振荡压实技术与垂直振动一样可以削弱颗粒之间的联系,使之重新排列而变得更加密实,能充分利用振动能量和节约能源。振动轮的摆动运动还会产生附加搓揉作用,就像轮胎压路机一样,可使被压混合料表面更加光滑、致密,又不会压碎铺层的材料。这对SMA、OGFX、Superpave等新型沥青混合料路面结构而言是非常合适的。另外,由于振荡比振动对周围环境、建筑物影响要小得多,因此在市政工程、大桥桥面铺层中被广泛应用。该技术
20、在国外比较普及,国内带有振荡功能的压路机还不多见。该机种代表品牌HAMMHD090V(德国悍马)。由于目前任何压实度的监测方法都是事后,实际上无法同步指导压实施工,为此国外许多压路机厂开发了动态压实度自动测量装置如砌测量仪,可以在压实过程中随时掌握铺层的压实度,这对于优化压路机的数量、碾压速度、碾压遍数十分有利,可提高压路机的利用率,同时对害怕超压的沥青混合料如SMA等则更具有实际意义。20世纪90年代中期,振荡压路机的自动调幅系统问世,装有该系统的双钢轮压路机被称为“智能型”压路机,是碾压沥青混合料的最佳机械之一,代表机型是德国宝马BW184AD。3 结语通过对摊铺、碾压施工工艺的控制技术的
21、综合分析,得到以下几点结论:(1)减少离析,提高平整度、压实度是沥青路面施工中控制重点,摊铺碾压是2道非常关键的工序;(2)科学、先进的施工工艺是沥青路面优良路用性能得以保障和实现的(中国沥青网)前提;(3)一定要加强现场施工管理,严格控制施工工艺中的关键技术环节。沥青路面产生不平整的原因及处理措施中国沥青网 2006年5月18日 1 前言随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整度要求越来越高,路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。近三年,我单位所施工的G312线眉苋段、G312线凤眉段及S304线安蔺段沥青路面工程,不同程度的出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵
22、与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象,本人就出现的某些现象借此分析、初探沥青路面产生不平整的原因及处理措施。2 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,就与施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两段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有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。2.1 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:路基填料控制不好,如眉苋段平凉城区路段为平凉市政府所实施的,路面形成高低不平,养护人员挖开路面后,发现部分路段路基是由建筑
23、垃圾、工业垃圾填筑的,安蔺段由于土质原因,采用高液限粘土填筑的路段,不同程度的出现了路基不均匀沉降。半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,如平华路属于旧路改建项目,半挖半填路基较多,当路面完成后,出现了沉陷、沉陷和裂缝,是由于路基填料的含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降,路基压实机具不足,使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。特殊地基路段、路基防护排水不完善,如凤眉段的部分路基沉陷,是由于对原地基勘探不祥,有部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重的作用下产生沉降
24、,部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。2.2 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车,严重影响着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,无论在安蔺段二级路,还是在凤眉段管理比较严的一级路,都不同程度的出现一些问题,主要表现在:桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小而是压实不到位,通车后,引起路基的压缩沉降。台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产
25、生跳车现象。2.3 基层不平整对路面平整度的影响眉线段和安蔺段的基层为次高级路面基层,施工要求不严,在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整;凤眉段位高级路面基层,施工要求严,底基层和基层全部采用ABG摊铺机铺筑,仍由于基层顶面的平整度允许偏差为10mm,当沥青混凝土摊铺机作业时,尽管沥青混合料表面是摊平了,但该处因多出10mm松铺厚度,压实后仍出现低洼,这些说明基层不平整对路面平整度的有着严重的影响。2.4 路面铺机械及工艺对平整度的影响很大摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行
26、走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。我单位近几年所施工的三段路面工程,就是一个很好的例子:眉苋段采用一台45m的小型沥青摊铺机铺筑,路面接缝多,在铺筑时,几乎是人工在摊铺,根本谈不上路面的平整度;安蔺段采用两台6.0m的沥青摊铺机铺筑,尽管比眉苋段的路面施工省劲,且路面的平整度有所提高,但其数值仍然很大,勉强能达到二级路的验收标准;凤眉段采用两台12.0m的TAN-4233ABG大型沥青摊铺机,路面的平整度有了大大的改善,最后工程验收评定时,面平整度均方差为1.79mm,远远超
27、过二级路路面平整度均方差2.5mm的标准。 摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操平误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生绕度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路
28、面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,造成混合料粘结和熨不平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。2.5面层摊铺材料的质量对平整度影响沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。 沥青混合料的配合比不合理,有:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。 沥青混合料的拌合不均匀,有:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含
29、水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。2.6 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,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生
30、推挤变形。碾压温度 的控制上, 初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂核波浪。驱动轮和转
31、向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。2.7 接缝处理欠佳接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种,接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散,这在几条路上都不同程度的出现。3 提高路基及路面基层平整度的措施3.1 路堤填筑前原地面处理路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理:填筑路堤时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不
32、小于1.0M时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将基表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般以不小于30CM为宜,并予以分层压实。如发现草炭层、鼠洞、裂缝,应更换符合条件土回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤筑填施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土。坡面基底处理。当坡面较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的表层,其处理方法同上。但坡度较大(横坡大于1:5)时,应将坡面做成台阶,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,一般宽底不宜小于1
33、M,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜3%-5%的坡度,并分层夯实。当所有台阶填完之后,可按一般填土进行。3.2 路堤填料路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不宜作为路基填土,但在安蔺段,由于费用和当地土质的原因,受工程作业现场条件限制,必须使用,作了如下处理:控制最佳含水量,保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。由于当地土质含水量特别大,通过翻晒来实现,使其达到最佳含水量。掺外加剂改良。对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工
34、业废料或其它材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求。采用不同土质填筑路堤时,采取以下措施:层次应尽量减少,每一结构层总厚度不小于0.5M,不得混杂乱填,以免形成水囊或滑动面;透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出;合理安排不同土质的层位,采用不因潮湿及冰融而变更其体积的优良土填上层,强度较小的应填在下层;在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部。3.3 填土路基压实路基施工时,应严格按现行公路路基施工技术规范要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的
35、机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来重视。3.4 特殊地基处理软土地基具有极大的破坏性,虽然在对其认定上尚无完全一致的结论,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路提处理,处理的方法为:对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,如安蔺段,我们采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理,以增强路基。对于排水地基,根据实地情况,如安蔺段和眉苋段,采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理。对于软土地基或湿陷性黄土地区比较复杂的地基情况,如凤
36、眉段,采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法处理。对于软土路提的处理,采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。3.5 完善排水设施为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必将影响路基稳定的地面水予以拦截,并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持问题。在一般路段,路基排水沟渠I包括边沟、截水沟、排水沟,要注意防渗、防冲,采取加固及防止渗漏措施;黄土地区公路边沟以采用浆砌片加固效果较好;截水沟应设在离
37、堑顶边缘以外不少于10M的地方,断面不宜过大,沟底纵坡宜在0.5%-2.0%之间,在填挖交界处引出边沟水时,注意出水口的加固。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、种草、植树等方法对坡面径流进行调治与防护;在冲沟头植树,防止冲沟溯源侵蚀,危害路基;布设在沟谷的路线,在沟谷中筑坝淤地,并保护路基坡脚不受水的冲刷破坏;还可做护坡埂、涝池、水窑等。3.6 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为各个公路路线上一个主要克服和攻关项目,要对其彻底进行治理好,我认为要从以下几点着手:地基加固处理,为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤
38、其是特殊路基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理:软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固,其次根据填方路提的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,要充分分析其成份,做好设计,进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计,采用强夯等办法进行加固。桥头设计过渡段,即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳车。台背填料的选择,在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、
39、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩差角大的填料进行填筑,而且施工是应注意填料土压的平衡,不发生偏移,以免造成工程事故。在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施,也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方,对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管,以排泄填方与加固地基之间的下渗水。强化施工质量管理,提高桥涵两端路提的施工质量,完善施工工艺、方法和强化管理。为适应桥涵端部而路提施工场地窄小、压实区域形状不规则而工期又紧迫的特点,应使用专用的小型压实机械。3.7 路面基层施工注意严格按照公路路面基层施工
40、技术规范(JTJ034-93)要求进行底基层和基层施工,对于高速公路和一级公路,必须坚持除与土基接触的底基层可以采用路拌法施工以外,其上面的各层均应采用集中场拌和摊铺施工方法,以确保标高、横坡、强度、平整度达到设计要求。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状态。加强基层养护,在基层施工完成后,采用不透水薄膜或湿砂进行养护,也可以采用喷洒沥青乳液保护。若无上述条件时,可以用洒水进行养护,并应严格控制行车。若不能封闭交通,应限制重车通行,其车速不应超过30KM/H,同时应注意其他交通设施对基层的损坏。若出现车槽(坑槽)松散,
41、应采用相同材料修补压实,也可用贫混凝土填平振实后,上面摊一层油毛毡再进行路面施工。严禁用松散粒料填补。严格控制基层平整,面层铺筑前用3M直尺对基层进行平整度检测,平整度差且大于8MM的路段应进行整平。面层摊铺前认真清扫基层表面,确保基层表面整洁,没有松散浮料和杂质。如有泥土还应用压力水冲洗干净。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。认真抄平放线,确保基层标高和基准线标高准确无误。基层标高超过允许范围时,高处必须铲平,低处可用下面层补平。面层铺筑前受到其他工序污染,如表面滴落水泥成硬渣时,应予及时清除,以确保面层平整度。3.8 沥青路面机械摊
42、铺工艺及控制摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线),下面介绍二种确立基准面(线)的方法,使用者可结合路面的结构层次和施工位置进行选定。其基本原则是:当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。摊铺底面层基准钢丝绳(走钢丝)法,是在路面两侧安装基准钢丝绳,但注意:支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为510M;用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高12MM,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确;一般使用2MM-3MM的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆
43、上,每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于2MM,张紧钢丝绳的拉力一般在800N左右;基准线应尽量靠近熨平板,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至沙应具备有三根200-250M长的钢绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。摊铺中面层和表面层浮动基准梁法,浮动基准梁用于保持摊铺机前后高差相同,保证摊铺厚度和提高表面平整度,在构造物上另加挂钢丝绳配合进行控制(因构造物上沥青层的厚度与表面层厚度不同),方法是:浮动基准梁的前部由长2-3M的2-4个轮架组成,每个轮架有3-44对小轮,行走在摊铺机前面下承层。浮动基准梁的后部是约0.5MX10M的滑板(俗称滑靴),在摊铺层顶面滑移,为了减
44、少基准误差和自动找平装置的误差,需在进行自动找平装置的安装和调整时注意:横坡传感器听安装误差应小于+0.1%;浮动基准梁的滑动基面应与摊铺基面平行上横坡值相同;随时检查液压系统的工作压力,使其处于正常状态;随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计值。摊铺机的摊铺进度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。为了保证厚度不变,就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,但人工调节是凭经调节,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致最终压实厚度的差异,影响路面平整度。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构
45、造物一端顶定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;停顿时间在气温10以上时不要超过10MIN。停顿时间超过30MIN或混合料温度低于100时,要按照处理冷接缝的方法重新接缝。摊铺机操作控制措施,选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10-30M处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料
46、;派专人负责及时清扫洒落的粒料;摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度,一般可加热到85-9003.9 碾压质量控制沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高(常在140左右),因此只要用较小的压实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左右速度进行碾压2-3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮轮胎(
47、四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾 压时的轮迹行驶并振动碾压。复压,第二阶段复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于100-1100,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,通常不少于8遍,碾压方式与初压相同。终压,第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表
48、面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的70,应尽可能在较高温度下结束终压。在施工现场,组织得好的碾压应是初压、复压和终压的压路机各在相互衔接的小段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。当然,实际碾压过程中压路机会超过复压与初压和终压复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己应该碾压的路段,可用彩旗或其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上,并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,复压使用