沥青表面层平整度的影响因素及控制措施

沥青表面层平整度的影响因素及控制措施

王乃东

中冶内蒙古建设投资有限公司内蒙古呼和浩特010010

摘要：高速公路路面表面层是路面质量控制的主控层，路面的平整度对行车速度、行车安全、行车舒适及车辆寿命都存在直接影响,反映着高速公路使用品质与行车质量的外观指标。随着社会的发展和车辆的更新升级，人们对高速公路行车舒适度的关注越来越高，甚至近乎苛刻，这就要求在高速公路的修筑过程中对沥青混凝土路面表面层平整度要不断提高。笔者依据高速公路工程路面面层施工多年的施工实践，主要针对平整度的影响因素和控制措施进行简要分析和阐述。

关键词：高速公路；沥青面层；平整度；影响因素；控制措施

一、前言

（一）平整度的相关信息

路面平整度就是路面表面相对于理想平面的竖向偏差。部颁《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）规定：连续平整度仪标准差σ不大于1.2mm或国际平整度指数IRI不大于2.0m/km；部颁《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）规定：施工过程横向施工缝三米直尺最大间隙h不大于3mm。对应平整度质量标准相应的检测方法有三米直尺（h）、连续平整度仪（σ）、颠簸累积仪（IRI）和激光平整度仪（IRI）。

（二）平整度的重要性

沥青路面的平整度是评定路面质量和使用性能的重要指标之一，平整度，不但直接关系到行车的安全、舒适，还会影响车辆的燃料消耗、轮胎磨损、运输时效及其它经济指标。如果沥青路面表面层不平整，汽车行驶过程中会增大行车阻力并增加汽车的震动，将直接影响行车的安全性与舒适性，同时还会造成汽车相关部件的磨损并增加耗油量，由于路面的不平整导致的汽车震动反过来还会加速路面损坏导致路面使用寿命的缩短。随着社会的不断发展，人们对汽车行驶的要求逐日提高，路面平整度会越来越重要。那么影响沥青路面表面层平整度的因素有哪些？如何提高平整度？这是本篇论文的主旨。

影响沥青混凝土路面平整度的因素很多，每一个施工环节微小失误都会造成平整度指标降低。本论文主要从路面机械配置、施工工艺等方面对平整度影响因素作一简要分析并提出相应解决措施。

二、影响沥青路面表面层平整度的因素

影响沥青混凝土路面表面层平整度的原因有：原材料及沥青混合料的质量、下承层的平整度质量、沥青表面层的机械配置、沥青表面层的施工工艺、施工缝的处理与现场施工人员的责任心等。分析影响因素必然关注因果关联度即因素对结果影响程度，本篇论文依据影响程度将因素分成了一至三级，级别愈高表示因果关联度愈大。具体分析如下：

（一）原材料及混合料质量对表面层平整度的影响

1、集料的质量（一级）

集料单粒级级配和超粒径颗粒含量影响平整度。集料单粒径级配不稳定，在拌和机自动拌和时，混合料合成级配中间粒径集中，导致压实系数波动，影响路面平整度。集料中超粒径颗粒的填托作用，会引起局部松铺厚度变化，碾压后出现凸棱，影响局部平整度。

2、混合料的质量（二级）

混合料的温度和拌和均匀性影响平整度。混合料拌和温度不均匀，进入摊铺机后温度低的混合料不易碾压密实，导致压实系数波动，影响路面平整度。混合料拌合不均匀合成级配波动，进入摊铺机后粗细集料集中部位压实系数不同，导致路面平整度不好。

（二）下承层的质量对表面层平整度影响

一般，高速公路路面结构层都会设计三层沥青面层两层基层，即表面层、中面层、下面层、基层、底基层，而平整度是随结构层施工逐层提高的质量指标，如果要分析下承层对表面层平整度的影响因素，就不得不从最下层路基平整度开始分析。

1、路基的平整度（一级）

路基平整度质量对底基层的影响关键在路基断点、桥梁涵洞台背等不连续段落上，这些段落的平整度状况，直接影响底基层和基层的整体平整度，并逐层传递间接影响表面层。

2、底基层和基层的平整度（二级）

底基层和基层的整体平整度、基层断点处和台背处等关键基层段落如果处理不好，直接影响下面层的平整度，并逐层传递间接影响表面层。

3、沥青中下面层平整度（三级）

中下面层的整体平整度以及桥头桥面、施工缝等关键段落的平整度，直接影响表面层的整体平整度。

（三）表面层施工机械配置对平整度的影响

1、拌和机械（三级）

拌和机浆臂浆叶等部件磨损严重更换不及时、净搅拌时间短、集料称量系统不精确不稳定、冷热料流量不匹配致长时间等料溢料等，都会导致混合料拌和不充分不均匀，摊铺后粗细集料集中部位压实系数波动，导致整体平整度不好。拌和机产能小生产能力低、或雨后集料难以加热等致使混合料产量低，与摊铺能力不匹配，导致频繁停机待料不能连续摊铺作业，致停机处混合料温度降低，出现温度差，在有效时间内不能及时碾压，导致该段落无法压实，形成小坎，导致平整度不好。拌和温度过高，形成推移撕裂，导致平整度不好。

2、运输车辆（二级）

运输车辆装料方式不对，导致混合料级配离析，摊铺后压实系数波动，影响平整度。运输车辆保温措施不到位，导致混合料温度离析，摊铺后温度低处混合料难以压实，影响平整度。运输车辆司机技术较差时，会撞击摊铺机，使机身后移，致摊铺面直接形成台阶，影响平整度。

3、摊铺机械（三级）

熨平板加热温度低、熨平板表面磨损过度未更换导致摊铺面拉裂，影响平整度。布料螺旋长度未到头、布料螺旋中心和两端未加装反向叶片等导致摊铺面形成带状或块状离析，致使压实系数波动，影响平整度。夯锤熨平板振动频率振幅等不满足要求，无法将摊铺面熨平整，造成麻面蜂窝，影响平整度。

4、碾压机械（三级）

钢轮压路机振频振幅设置不合理，碾压形成波浪。两台胶轮压路机吨位或轮胎数量不同，导致作业面压实质量不一。总体压路机数量配制不够，缺少静面压路机，导致轮迹无法消除，缺少胶轮，提浆效果差，表面麻眼等，构造深度变大。

（四）表面层施工工艺对平整度的影响

1、施工作业气候条件（一级）

气温低于10℃时，车厢顶和周围一层混合料降温过快会出现结块现象，温度离析严重，摊铺后局部难以压实，面层出现局部凸点。气温低摊铺后混合料降温迅速，有效碾压时间太短，一方面混合料复压和碾压效果低，导致表面构造深度大，另一方面终压难以消除胶轮轮迹，导致平整度差。

2、基准面控制方式（三级）

摊铺机在自动找平时，需要有一个基准面（线），中下面层采用基准钢丝绳法，而上面层采用浮动基准梁法，平衡梁的长度和数据采集系统的灵敏性稳定性决定摊铺面的厚度均匀性，影响平整度。

3、摊铺机作业方式、速度、初始压实度（三级）

双机梯队作业整幅横坡度控制不好，加之纵向热接缝，平整度不如单机整幅作业。摊铺速度过快容易拉裂，面层出现微裂和麻面，平整度差。摊铺机经常停机或速度不匀，人为导致初始压实度不同，造成表面层碾压后形成波浪。摊铺机夯锤频率和熨平板振动频率低，与摊铺速度不匹配，导致初始压实度低，松铺系数偏大，碾压作业功率难度加大，已形成横向波浪。

4、碾压温度、组合方式、速度（三级）

压路机喷水和刷油不及时，粘轮导致麻眼和麻坑。压路机启停速度过快，致使启停位置碾压面出现拥包波浪。初压钢轮压路机打弯过急打弯半径过小，致使碾压面撕裂拥包等。胶轮碾压时机不对，温度低导致揉搓作业降低，无法提浆表面构造深度过大，平整度不好；温度高导致胶轮轮迹过深，形成纵向轮槽，静面无法消除，平整度不好。终压静面时机不对，温度高导致纵向轮边迹温度低无法消除胶轮轮迹。压路机在温度未降低至安全温度的成型表面层上停机加油加水等，致使成型后表面层出现横向凹带。碾压段落过长，混合料温度降低，有效碾压时间段内未及时碾压。初压采用胶轮，揉搓提浆在前，钢轮后面的整平效果降低，平整度不好。

（五）施工缝等特殊段的处理（三级）

施工缝不单单只限于接缝处，应该理解为接缝前后30米范围内的段落。旧面切除不彻底，新面相接厚度控制不行，人工补料和刮料处理不到位，压路机碾压方式不对，都会使接缝段平整度差。

三、沥青路面表面层平整度的控制措施

依据多年的面层施工经验，针对上述的影响因素，提出了如下的控制措施。

（一）原材料及混合料质量方面

1、严控集料质量

集料质量从生产开始严控，生产线最低要求三级破碎，一破为颚破，二破为反击破或圆锥破，最后一破为反击破或整形机，以保证料型减少针片状颗粒。粗集料分档须细，越细合成级配越稳定。细集料采用机制砂，严禁用石屑等，以保证细集料中颗粒料型。

2、严控混合料质量

拌和时间特别是湿拌时间一经试验确定不可随意缩短，以保证拌和均匀性。拌和机冷料转速范围和热料比例一经试验确定严禁更改，以保证混合料合成级配的稳定。单缸产量不得超出设备允许得上下限，以保证拌和效果。出料温度必须在允许范围内，否则严禁出厂。

（二）下承层方面

1、控制路基平整度

从路基开始重视整体纵坡和平整度，为基层平整度打好基础。

2、严控底基层和基层平整度

严格控制底基层和基层的整体纵坡和平整度，台背处等关键基层段落纵坡和平整度，为中下面层的平整度打好基础。

3、严控沥青中下面层平整度

严控中下面层的整体平整度，以及桥头桥面等关键段落的纵坡和平整度，表面层平整度才会有保证。

（三）表面层施工机械配置方面

1、拌和机械方面

每日停机后必须检查浆臂、浆叶、筛片等磨损情况，不符合要求及时更换，以保证设备正常。每周自校两次称量系统，以保证计量精确。经流量标定和试验段确定的拌和参数严禁更改，以保证拌和稳定，冷热料匹配。集料仓必须设置防雨棚或防雨苫布，严禁采用雨淋集料生产，以保证混合料温度或与摊铺作业相匹配的产量。

2、运输车辆方面

装料采用前后中的方式，以减少装料离析。车辆顶面和侧面保温防雨措施必须到位，减少混合料温度离析。卸料时严禁撞击摊铺机，使机身后移，以保证摊铺机行走正常。

3、摊铺机械方面

布料螺旋长度距离端头低于10cm、布料螺旋中心和两端加装反向叶片、吊臂处加装细式螺旋、螺旋布料器前挡板下方加装橡胶板至下承层，防止摊铺离析。每日停机后检查摊铺机，螺旋、夯锤、熨平板等磨损严重及时更换，保证设备正常。熨平板加热至100度以上方可开始作业。

4、碾压机械方面

钢轮压路机振频振幅按照高频低幅设置，防止碾压波浪。两台胶轮压路机吨位或轮胎数量必须一致，保证碾压效果。总体压路机数量配制不低于三台双钢轮两台胶轮，保证碾压效果。

（四）表面层施工工艺方面

1、施工作业气候条件

气温低于10℃、阴雨天、风力5级以上的时段，严禁作业。

2、基准面控制方式

摊铺机平衡梁的长度不低于10米。采用灵敏性稳定性好的浮动基准梁数据采集系统。

3、摊铺机作业方式、速度、初始压实度

采用单机整幅作业。摊铺速度严禁超过2.5米。摊铺机夯锤频率和熨平板振动频率已经试验段确定严禁更改，并与摊铺速度相匹配。

4、碾压温度、组合方式、速度

压路机喷水和刷油稳定及时，防止粘轮。钢轮压路机作业严禁超过6km/h，胶轮压路机作业严禁超过4km/h。钢轮压路机启后和停前必须关闭振动，严禁急启急停。碾压遵循紧跟慢压，高频低幅。严禁压路机在温度未降低至安全温度的成型表面层上停机加油加水。胶轮碾压和终压静面温度把控好，一经确定严格遵守。

（五）施工缝处理

旧面切除必须彻底，直尺测量不符合要求的全部切除，并对切面进行凿毛处理。摊铺机熨平板仰角一经试验段确定严禁更改。熨平板垫板高度，即新面相接厚度一经确定严格控制。发现低洼面及时人工补料，发现凸起面及时刮料处理，再开始碾压。碾压应先用双轮压路机进行横向碾压，碾压时压路机应位于已压实的混合料层上，伸入新铺层的宽度宜为15cm，然后每压一遍向新铺混合料移动15～20厘米，直至全部在新铺层上为止，再改为纵向碾压。

四、结束语

沥青路面平整度涉及的面很广，影响因素很多，关系到路基、路面施工全过程，情况复杂，有的是机械性能引起，有的则是人为操作、安排失误造成，我们只有在充分研究分析产生的原因后，才能对症下药抓好施工中的每一细小环节。沥青路面平整度是施工机械、人员素质、操作水平的综合反映，只有加强施工现场管理，精心组织施工，才能保证路面平整度，提高路面工程质量。

参考文献

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