浅谈高速公路养护工程平整度控制

时间:2024-06-28 人气:

摘 要:路面平整度是确保高速公路行车安全与舒适的重要指标,是对养护质量最直观的评价。本文结合杭金衢高速公路养护罩面施工实例,从设计、施工方面阐述沥青砼罩面时平整度控制所应注意的问题,为今后养护设计与施工提供参考与借鉴。

关键词:高速公路;养护罩面;平整度;控制

1 前言

高速公路养护罩面是现代高速公路恢复行车功能与舒适性的有效方法,而罩面平整度的控制是目前养护作业的的一大难题。本文结合杭金衢高速公路养护罩面工程的设计和施工实践,对影响沥青路面平整度的原因进行了细致的分析和总结,并着重从养护设计、施工方面讨论沥青混凝土路面平整度控制中的注意点。

2 养护设计对平整度的影响

杭金衢高速公路经过长期的行车荷载、各种自然因素和路基自重的影响下,路基出现局部不均匀沉降,在恢复罩面设计时,如沥青混凝土设计厚度差异较大,会导致施工平整度不易控制。

2.1 设计测量

因路面存在局部的沉降和变形,为保证路线纵横断面设计拉坡最佳的技术指标,必须科学合理地确定高程控制点的位置与数量,必要时增加相应控制点的数量,同时还要求对原路面的高程进行精确测量。原路面高程一般按以下频率与位置进行测量(以单向双车道为例):

2.1.1 对于未沉降且路面变形轻微路段可按每间隔20米测1个断面,每断面测2个点,测点位置一般设在距路面两侧边缘线的0.5m处两点。

2.1.2 对于沉降或局部路面变形严重、横坡失调路段,以及桥头和互通区部分,一般按每间隔10米测1个断面,每断面测3个点,并要求在变形部位加点测量。横断面测点位置一般设在距路面两侧边缘线0.5m处和路面中心点。

2.2 设计厚度的合理性

因罩面设计不能以同一厚度来控制,这就要求设计人员在确保路面各项指标规范的前提下,尽可能地减少厚度的波动,以便找到经济合理的最佳设计线,并要求设计高程与填挖厚度的单位精确至mm。

2.2.1 为避免罩面厚度波动过大,纵坡设计应该尽可能地接近原设计;局部变化严重路段可相应减小纵坡长度,以接顺为原则,但坡长不能小于50m。对于罩面厚度超过7cm的路段,必须设置调平层。

2.2.2 避免因设计厚度过小依靠铣刨原路面结构层来保证罩面厚度,减少长距离铣刨和对原路面的损害。

2.3 结构物的罩面设计

结构物能否罩面需经过持久状况承载力极限状态验算,如杭金衢高速公路原设计桥梁跨径为6~10米的小桥涵加铺4cm沥青混凝土后,经验算仍能满足承载力要求,在罩面过程中直接进行罩面加铺。对于不能直接罩面的桥梁,罩面时需在桥头进行接顺处理。

3 施工过程中对平整度的控制

3.1 下承层局部凹凸对罩面平整度的影响

因为下承层的不平整,将对沥青砼表面的平整度产生重大影响,进而形成路面波浪。故要求在加铺罩面前,仔细检查凸凹范围的大小,一般凸处高度大于6mm则用铣刨机进行刮平处理,凹处深度大于20mm时则进行局部铣刨回填处理。

3.2 桥头接顺铣刨控制

3.2.1 结构物的顺接处,为保证罩面层的厚度,需对桥头进行铣刨处理。铣刨时应根据铣刨长度、速度、罩面层的厚度,确定铣刨厚度在单位时间内的变化值,从而保证铣刨厚度均匀变化。

3.2.2 铣刨时不得出现铣刨面有明显的纵向台阶。一旦出现明显的纵向台阶,在台阶凹陷处适当用细料找平压实。

3.2.3 桥头接顺铣刨后,应对局部位置的夹层、松散进一步处理,并应在罩面前回填沥青砼,压实后方可罩面。

3.2.4 应注意斜交桥梁桥头的接顺铣刨处理,对于接坡长度范围内铣刨厚度以0至原上面结构层厚度渐变,而斜桥三角区部分需将原上面层全部铣刨,考虑施工允许误差,一般情况下,接坡长度不应小于25m。

3.3 下承层病害处理平整度的控制

因罩面前需要对有病害处的面层进行局部处理,尤其是小面积病害处理时(如严重裂缝、单点坑洞),只能采用人工摊铺及小型机具压实,容易产生二次病害,处理时一定要精细化,消除隐患。对于严重车辙路段,应根据引起病害的结构层,逐层铣刨回填处理;对于轻微车辙路段,则进行局部刮平铣刨处理,以确保下承层的平整度与罩面层的厚度。

3.4 混合料摊铺过程平整度控制

3.4.1 罩面厚度的控制方法

罩面施工过程,一般按规范要求需采用二台摊铺机阶梯式施工,一般设计线位置罩面厚度在双向路中心设计线位置采用基准线钢丝法,即设计标高控制法;其余控制点在未沉降路段采用平衡梁法行走,在沉降路段仍采用基准线线钢丝法。

对于基准线钢丝法,施工前应张拉用于承托传感器的基准线(φ2~3mm钢丝绳),设置各钢钎桩间距一般为10m,钢钎桩应排成平顺的线型,且需离摊铺机外端30~60cm,以保证传感器位置与信息的准确性,并根据测量的挂线高度确定各桩位钢丝的高度。放样时,应防止钢丝的松弛下垂以及隔离带内绿化苗木对钢丝、传感器的影响。

3.4.2 控制熨平板的加热温度

罩面摊铺前,若摊铺机熨平板加热温度不够或加热不均匀,摊铺时会造成温度较高的混合料与温度较低的熨平板粘结,使得摊铺层面出现拉毛、小坑洞、深槽等不规则的现象。因此,摊铺前熨平板温度必须加热到120℃左右。

3.4.3 控制摊铺机振捣器、夯锤的频率和振幅

振捣器、夯锤的频率和振幅的选择与摊铺机速度、混合料级配、温度和厚度等有很大的关系,应按使用说明书规定认真选定合适的频率和振幅。如果罩面厚度较薄,振捣器、夯锤频率和振幅过大会造成熨平板共振,从而影响平整度。同时应经常检查振捣器、夯锤皮带,皮带过于松弛会使振捣频率、夯实次数快慢不一,形成路面“搓板”。

3.4.4 控制摊铺机的行驶速度

沥青混合料必须缓慢、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,并确保摊铺机履带处路面洁净无混合料。为保证摊铺的连续性,摊铺前至少有5辆以上料车准备等待,并统一指挥;摊铺速度、运输车数量、拌和楼产量应合理调配。

3.5 碾压过程中的平整度控制

沥青路面平整度的好坏与压实质量有着不可分割的关系,合理的碾压工艺与正确的碾压操作是保证路面平整度的重要手段。

3.5.1 碾压方式及碾压速度的控制

杭金衢高速公路采用AC-13C改性沥青砼进行罩面,故在沥青混合料的碾压中采用压路机组合碾压方式,经多次试验比较,初压采用双钢轮压路机,静压1遍,速度为2~3km/h;复压采用振动压路机和重型轮胎压路机碾压5~7遍,速度为3~4.5km/h;终压采用双钢轮压路机,碾压2遍,速度为3~6km/h。碾压时除按规范标准进行外,应注意碾压路线、速度和方向不得随意改变,,以免使混合料产生推移甚至出现裂缝。

3.5.2 碾压温度的控制

沥青混合料的温度控制是沥青路面施工过程中的关键,应专人负责对摊铺前、摊铺后、碾压前、碾压中及碾压终各过程沥青砼温度的控制。

3.6 施工缝的处理

3.6.1 沥青路面施工缝处理对平整度存在一定的影响,处理接缝的关键要以平顺为原则,切除一定距离沥青混凝土接头,一般切除长度为1~2米左右。

3.6.2 摊铺前,在横向接缝处均匀涂刷粘层油,并且在摊铺机的熨平板预热时,将摊铺机的熨平板直接放在接缝处的沥青混凝土表面,以便对原路面沥青混凝土进行预热。

3.6.3 在阶梯式摊铺中,纵缝一般采用热接缝处理。但在互通区、开口部位置因行车的影响,需冷接缝处理。

4 结束语

影响沥青路面养护罩面平整度的因素复杂,只有在仔细测量调查、认真设计、加强施工现场管理、精心组织施工的条件下,才能对症下药,抓好施工中的各个细小环节,保证路面平整度,提高路面养护质量。

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