高速公路沥青混凝土路面平整度施工控制技术
摘要
关键词
高速公路;沥青混凝土路面;平整度
正文
前言
随着我国高速公路网的快速扩展,行车舒适性与安全性对路面平整度提出了严苛要求。平整度作为衡量路面质量的核心指标,直接影响车辆行驶阻力、轮胎磨损及驾乘体验,其施工控制水平已成为工程质量的关键标志。当前,施工中因路基沉降、材料离析、摊铺碾压工艺不当等问题,导致路面易出现波浪、接缝台阶等缺陷,影响使用寿命。
1沥青混凝土路面平整度施工控制技术
1.1施工前准备:平整度的基础保障
1.1.1路基与基层质量控制
路基沉降预处理:
软弱地基采用砂垫层排水(厚度≥50cm)+超载预压(预压期6-12个月),工后沉降量≤15cm;半填半挖路段开挖台阶(宽度≥1m,向内倾斜2%-4%),防止不均匀沉降。
基层平整度验收:采用3m直尺检测,最大间隙≤3mm,高程偏差控制在±5mm内;基层表面松散、坑槽需采用沥青砂填补(压实度≥96%)。
施工设备调试:
摊铺机:调整熨平板拱度(与设计横坡一致),加热温度≥100℃(防止沥青粘板),振捣梁振幅调至2-3mm(避免过振推移);采用双机联铺时(如宽幅25m以上),梯队间距控制在5-10m,速度差≤0.5m/min。
压路机:钢轮压路机检查轮胎气压(±0.05MPa),胶轮压路机清理轮胎黏附物,确保碾压均匀。
1.1.2材料配合比与温度控制
沥青混合料设计:
采用Superpave配合比设计,控制集料骨架间隙率(VCA)≤40%,沥青膜厚度≥6μm;AC-13型上面层马歇尔稳定度≥8kN,流值20-40(0.1mm)。
温度控制:拌合楼出料温度160-180℃(改性沥青),运输过程覆盖篷布(温度损失≤10℃/h),摊铺温度≥150℃(低于135℃废弃)。
1.2摊铺过程:平整度的核心控制环节
1.2.1连续均匀摊铺工艺
速度与厚度控制:
摊铺机速度保持2-4m/min(匀速连续,避免中途停机),松铺系数根据试验段确定(通常1.15-1.30),厚度偏差≤±3mm。
采用非接触式平衡梁(精度±1mm)或激光找平仪,传感器间距≤5m,实时调整摊铺高程。
人工辅助与离析控制:
边角、异形区域采用人工补料(铁锹反扣轻撒,禁止抛洒),补料厚度略高于周边(碾压后找平);
运输车辆卸料时避免撞击摊铺机(减少集料离析),料斗收斗频率≤3次/车,防止粗集料集中。
1.2.2碾压工艺:压实与平整度的平衡
碾压温度与顺序:
初压温度140-160℃(钢轮静压,速度1.5-2km/h),复压温度120-140℃(胶轮碾压4-6遍,速度2-3km/h),终压温度≥80℃(钢轮收光,消除轮迹)。
碾压方向由低到高(横坡路段),确保压实度≥98%(马歇尔标准密度),避免过压导致推移(表面出现波浪纹)。
接缝碾压技巧:
纵向接缝:采用梯队摊铺时热接缝碾压(压路机跨缝碾压,重叠宽度10-15cm);冷接缝切边后涂刷粘层油(用量0.3-0.6L/m²),碾压时先压新铺层,再回压接缝处。
横向接缝:采用平接或斜接(长度≥1m),碾压前用3m直尺检查平整度,高出部分铣刨后再碾压,确保接缝平顺(3m直尺间隙≤2mm)。
2常见平整度问题及成因分析
2.1波浪与搓板现象
表现:路面纵向出现连续起伏(波长1-3m,波高5-15mm),形似波浪或搓板。
成因:
摊铺机操作不当:摊铺速度忽快忽慢(速度波动>0.5m/min),导致熨平板受力不均;振捣梁频率过高(>30Hz)或过低(<20Hz),混合料预压密实度差异大。
混合料离析:运输过程中集料分层(粗集料下沉、细集料上浮),摊铺后局部级配失衡,碾压后收缩不一致。
基层不平整:基层采用人工摊铺,3m直尺检测间隙>5mm,沥青面层虚铺厚度波动达10-15mm,压实后形成波浪。
2.2局部凹陷与隆起
表现:路面局部出现直径0.5-2m的低洼(深度>5mm)或鼓包(高度>3mm)。
成因:
材料质量问题:沥青混合料油石比超标(>设计值0.3%)导致泛油隆起;矿料含泥量过高(>3%),碾压后出现松散凹陷。
施工机械故障:摊铺机螺旋布料器转速不均(料位高度波动>10cm),局部缺料形成凹陷;压路机轮胎气压差异(±0.1MPa),碾压力不均导致隆起。
路基沉降:桥头台背回填土压实度不足(<96%),通车后产生差异沉降,反射至路面形成凹陷。
2.3碾压车辙与裂纹
表现:轮迹带出现深度>5mm的凹槽,或横向微裂纹(间距1-3m)。
成因:
碾压工艺缺陷:复压温度过低(<120℃),沥青黏度增大导致压实不足;压路机急停急转,局部产生推挤车辙。
混合料稳定性不足:马歇尔稳定度<8kN,高温下抗变形能力差,通车后短期内出现车辙;沥青老化(拌合温度>190℃),低温时易产生收缩裂纹。
3针对性解决措施
3.1波浪与搓板现象控制
摊铺机参数优化:设定恒定摊铺速度(2-4m/min),采用“无级变速”模式,避免人工频繁调整;振捣梁频率调至25-30Hz,振幅2-3mm,确保预压密实度均匀(变异系数<5%)。熨平板预热至100℃以上,采用“多段加热”方式(先端部后中部),防止局部温度过低导致混合料黏附。
基层与材料管控:基层采用摊铺机连续摊铺,3m直尺检测平整度≤3mm,高程偏差控制在±5mm内;表面松散处采用乳化沥青+石屑封面(厚度5-10mm)。混合料运输采用“篷布覆盖+保温棉”,到场温度损失≤10℃/h;卸料时车辆缓慢顶推摊铺机(冲击力<5kN),避免集料离析。
3.2局部缺陷修复与预防
材料质量严格把关:沥青混合料油石比控制在±0.2%内,矿料含泥量<1%;现场检测发现离析料(粗集料集中区域>10%),立即废弃并调整拌合楼筛孔(如AC-13型采用33、16、6mm三级筛分)。摊铺机料斗内混合料高度保持平齐螺旋布料器轴心线,缺料时停机补料(补料采用人工反扣轻撒,禁止抛洒)。
路基与基层强化:桥头台背采用“灰土+土工格栅”复合回填(压实度≥96%),分层厚度≤20cm,小型夯实机边角补强(压实度≥94%);设置桥头搭板(长度5-8m),减缓沉降反射。
3.3碾压工艺优化
温度与速度协同控制:初压(钢轮静压)温度140-160℃,速度1.5-2km/h;复压(胶轮碾压)温度120-140℃,速度2-3km/h;终压(钢轮收光)温度≥80℃,速度3-4km/h,禁止低温碾压(<80℃)。压路机遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”原则,碾压重叠宽度:纵向1/3轮宽,横向15-20cm,避免漏压或过压。
混合料稳定性提升:采用改性沥青(如SBS改性剂掺量3%-5%),提高高温抗车辙能力;马歇尔稳定度≥8kN,流值控制在20-40(0.1mm)。拌合楼严格控制拌合温度(改性沥青160-180℃),避免沥青老化;运输车辆覆盖篷布,到场温度≥150℃(低于135℃废弃)。
结束语
高速公路沥青混凝土路面平整度施工控制是一项系统性工程,需贯穿路基处理、材料控制、摊铺碾压至接缝处理全过程。通过优化路基沉降预处理、精准控制摊铺速度与温度、创新碾压工艺及强化接缝精细操作,可有效解决波浪、跳车等常见问题,实现IRI≤1.2m/km的高质量标准。未来,需进一步融合智能化摊铺设备与数字化监测技术,推动施工控制向“精准化、动态化、绿色化”升级,为提升高速公路行车安全性、舒适性及耐久性奠定坚实基础,助力交通基础设施建设高质量发展。
参考文献:
[1]蒋星川.沥青混凝土路面平整度检测及施工控制技术研究[J].中国地名,2024(1):0076-0078.
[2]白龙云,吴忠杰,宫冠宙.高速公路沥青混凝土路面控制平整度施工技术[J].户外装备,2023(4):241-243.
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