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瀝青路面產生不平整的原因

   2006-09-22 中國路橋網 佚名 27050

   
    隨著高等級公路的迅速發展,對于路面平整度要求越來越高,路面平整度的合格率既反映了行車速度、通行能力、行車舒適和行車安全,引起TRANBBS交通部門各級領導和社會各界的普遍關注。近三年,我單位所TRANBBS施工的玉陳線、疏港大道及環島西路瀝青路面工程,不同程度的出現了坑凹、接縫臺階、波浪、碾壓車轍、橋涵與路面接茬不平、跳車等路面不平整現象,本人就出現的某些現象借此分析、初探瀝青路面產生不平整的原因及處理措施。

一、 瀝青路面不平整產生的主要原因
在回顧以往15年我國高速公路建設取得的重大成就之時,我們也必須看到,已建成通車的高速公路,其瀝青路面普遍產生了過早破壞或早期破壞現象。特別是近3年來新建成通車的高速公路瀝青路面,往往在一個月到一年左右的時間內就產生嚴重的過早破壞現象,主要是嚴重的水破壞、泛油和轍槽。產生嚴重過早破壞現象的瀝青面層中,既有表面層和中面層都使用了改性瀝青的、表面層是改性瀝青SMA的、表面層是改性瀝青“高性能瀝青路面”的,也有純瀝青混凝土的。它們的共同特點是,95%左右的破壞僅發生在瀝青面層內。
高速公路瀝青路面產生過早破壞的原因分為兩部分,即內外兩方面原因造成。
內部原因: 從瀝青路面的施工上說,影響因素很多,單是路面平整度,就與施工人員素質、路基施工質量、橋頭涵洞兩段及橋梁伸縮縫的處理、路面底基層及基層的施工、路面施工機械的選用及路面材料的質量有關,而這些恰恰就是影響路面平整度的主要原因。
1.1 路基不均勻沉降,造成已鋪筑路面出現坑凹
  路基是路面的基礎,路基不均勻沉陷,必然會引起路面的不平整,分析其原因:
⑴路基填料控制不好,如玉陳線改建工程為市政施工隊所實施的,路面形成高低不平,維修人員挖開路面后,發現部分路段路基是由建筑垃圾、工業垃圾回填填筑的,疏港大道工程部分路段由于土質原因,采用高液限粘土填筑的路段,不同程度的出現了路基不均勻沉降。
⑵半挖半填路基的接合部處理不當、路基的壓實度不足,如玉陳線C標段屬于舊路改建項目,半挖半填路基較多,當路面完成后,出現了沉陷、沉陷和裂縫,是由于路基填料的含水量大,施工單位力量不夠,未能按規范要求挖臺階施工,造成路基于填料接縫接合部產生裂縫和沉降,路基壓實機具不足,使路基土壤的密實度偏低,土體透水性增強,造成水分集聚和侵蝕路基,使路基土軟化而產生不均勻沉降。
⑶特殊地基路段、路基防護排水不完善,如疏港大道的部分路基沉陷,是由于對原地基勘探不祥,有部分路基修筑在軟土地段,因軟土的壓縮性大,在自重的作用下產生沉降,部分路段是由于路基的防護、排水系統不完善,造成濕陷性黃土的不均勻沉陷、水流不暢,引起路基變形。
1.2 橋梁涵洞兩端及橋梁伸縮縫的跳車,嚴重影響著路面整體平整度。
  橋梁、涵洞兩端的路基病害(特別我所在的臺州地區所區的浙東沿海地段,地基軟弱現象更是嚴重),是一個比較普遍的現象,也是最常見的公路病害之一,無論在玉陳線,還是在疏港大道管理比較嚴的一級路,都不同程度的出現一些問題,主要表現在:
⑴橋梁、涵洞的臺背填土,由于壓實機械的作業面狹小而是壓實不到位,通車后,引起路基的壓縮沉降。
⑵臺背填料與臺身的剛度差別大,造成沉降不均勻。
⑶在橋梁、涵洞與路基結合處,常會產生細小縮裂縫,雨水滲入后,使路基產生病害,導致該處路基發生沉陷。
⑷橋梁伸縮縫在選型和施工時考慮不周和處理不當,產生跳車現象。
1.3 基層不平整對路面平整度的影響
  玉陳線和疏港大道的基層為次高級路面基層,施工要求不嚴,在施工中,基層做的不平,無論怎樣使面層攤鋪平整,但壓實后也因虛鋪厚度不同,路面產生不平整;疏港大道是高級路面基層,施工要求嚴,底基層和基層全部采用ABG攤鋪機鋪筑,仍由于基層頂面的平整度允許偏差為10mm,當瀝青混凝土攤鋪機作業時,盡管瀝青混合料表面是攤平了,但該處因多出10mm松鋪厚度,壓實后仍出現低洼,這些說明基層不平整對路面平整度的有著嚴重的影響。
1.4 路面鋪機械及工藝對平整度的影響很大
  攤鋪機是瀝青路面面層施工的主要機具設備,其本身的性能及操作對攤鋪平整度影響很大。攤鋪機結構參數不穩定、行走裝置打滑、攤鋪機攤鋪的速度快慢不勻、機械猛烈起步和緊急制動以及供料系統速度忽快忽慢都會造成面層的不平整和波浪。
⑴攤鋪機械性能好壞,決定著路面面層的平整度。我單位近幾年所施工的三段路面工程,就是一個很好的例子:環島西路采用一臺6m的小型瀝青攤鋪機鋪筑,路面接縫多,在鋪筑時,幾乎是人工在攤鋪,根本談不上路面的平整度;玉陳線采用12.5m的瀝青攤鋪機鋪筑,盡管比環島西路的路面施工省勁,且路面的平整度有所提高,但其數值仍然很大,勉強能達到驗收標準;疏港大道采用兩臺12.5m的TAN-4233ABG大型瀝青攤鋪機,路面的平整度有了大大的改善,最后工程驗收評定時,面平整度均方差為1.09mm,遠遠超過路面平整度均方差2.5mm的標準。
⑵ 攤鋪機基準線的控制,也影響著路面平整度。目前使用的攤鋪機大都有自動找平裝置,攤鋪是按照預先設定的基準來控制,但施工單位往往不夠重視或由于高程的操平誤差,形成基準控制不好、基準線因張拉力不足或支承間距太大而產生繞度,使面層出現波浪;掛線高程測量不準,量線失誤或樁位移動,都會通過架設在鋼絲線上的儀表反映在相應的攤鋪路段上,造成路面高低起伏。
⑶攤鋪機操作不正確,最容易造成路面出現波浪、搓板。無論在施工中采用哪一種型號的攤鋪機,若攤鋪機操作手不熟練,導致攤鋪機曲線前進、運料車在倒料時撞擊攤鋪機、攤鋪機不連續行走或在行走過程中熨平板高低浮動等不規范作業,都會使路面形成波動或搓板;攤鋪機的熨平板未充分預熱,造成混合料粘結和熨不平;運輸車因與攤鋪機配合不好,卸料時,撒落在下層的混合料未及時清除,影響了履帶的接地標高,連帶了攤鋪層的橫坡及平整度。
1.5面層攤鋪材料的質量對平整度影響
  瀝青路面的施工質量,也取決于主要材料的質量和瀝青混合料的配合比TRANBBS設計及瀝青混合料的拌和。從瀝青混合料設計來說,現行規范的礦料級配和瀝青等級不適應當前的重載交通,也不符合國際發展方向。某些研究人員不著重研究導致瀝青路面破壞的真實原因并加以解決,而是片面強調使用改性瀝青SMA和兩層都用改性瀝青,現在有的地方甚至三層都用改性瀝青,增加了很多投資,但不一定能取得應有效果。
⑴ 瀝青混合料的配合比不合理,有:油石比較大,已鋪筑的路面會產生壅包和泛油;油石比較小,路面會出現松散;礦料的質量不好,集料的壓碎值和石料的抗壓強度太差和細長扁平顆粒含量過高,使路面混合料的穩定度降低,容易出現路面的各種病害。
⑵ 瀝青混合料的拌合不均勻,有:當拌和設備出現意外情況,剛開爐或料溫低,含水量大時,會出現料溫不均勻現象;當篩分系統出現問題時,造成骨料級配發生較大變化;有時也會出現花白料,使路面難以攤鋪成型;溫度過高造成瀝青老化,不能保證瀝青混凝土攤鋪質量;拌和能力過小,出現停工待料狀況,使接頭處溫度降低,出現溫度差,形成一個個坎;當運輸設備不配套或司機

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