影响沥青路面养护平整度的主要因素及控制措施
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摘 要:路面的平整度是保障车辆行驶安全、舒适的基本要求,也是保障路面能够正常使用的基本条件。随着交通量的不断增加,公路路面的养护越来越重要。不论是高速公路还是普通国省干线公路乃至于农村公路,普遍都是沥青路面。沥青路面具有行车舒适、噪音低、抗滑性能好、开放交通快等优点,但在日常的养护工作中也有很多不利因素,如施工工序复杂,施工难度大,施工要求严,机械化程度高,特别是对养护后的路面与原路面平整度难于控制。本文就影响沥青路面养护平整度的主要因素进行分析,并提出相应的控制措施。
关键词:沥青路面;路面养护;平整度控制
中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)10-0112-02
1 影响沥青路面养护平整度的因素
(1)路基的强度和稳定性是影响路面平整度的主要因素。路基作为公路的主要构造物,必须要具有足够的强度和足够的整体稳定性。路基的强度是保证路基在任何情况下,不致产生超过允许范围的变形。行车荷载通过路面传递给路基一定的压力(动载),路基本身及路面的重量,也给路基下层地基一定的压力(静载),这两个荷载均可能使路基产生各种变形,直接影响到路面的平整度。路基的不稳定性是由于路基建成以后,实际上改变了原地层的天然平衡状态,从而导致路堤沿较陡的或较滑润的山坡下滑,或路堑边坡崩塌,以致破坏了路基的整体稳定性,造成路面平整度下降。
(2)路面基层承载力的大小是影响路面平整度的关键因素。其承载力的大小,不仅取决于厚度,更重要的是选定合理的材料组成,以及对材料的技术要求和施工方法,以确保基层的强度和稳定性。在施工中,要保证路面的平整度,就必须保证路面基层的平整。若路面基层的平整度达不到要求,无论采用什么摊铺机械或什么办法均不可能将路面层铺筑平整,因此,路面基层是影响路面平整度的关键环节。
(3)沥青混合料的路用性能是影响路面平整度的重要因素。沥青混合料作为沥青路面的面层材料,承受着车辆行驶反复荷载的作用,由于其胶结材料沥青具有显著的粘弹性特征,在使用过程中其性能和状态都会发生变化。沥青混合料是道路石油沥青或改性石油沥青与粗集料、细集料按一定的比例通过拌合而成,经机械或人工摊铺碾压成为路面层。既然是一种混合而成的材料,那么,材料的选配至关重要,如粗集料的强度、磨耗性、颗粒形状、表面纹理以及與沥青的粘附性,细集料的坚硬度、级配、含泥量、干燥度以及与沥青的粘附性是否符合规范要求,沥青标号是否适用于当地的气候条件、沥青用量的多少等都会对沥青路面的平整度造成影响。
(4)施工过程的质量控制和机械操作是影响沥青路面平整度的直接因素。沥青路面施工过程的质量控制主要是原材料的质量检验、施工设备的检查及机械操作、各个施工工序的衔接等。原材料的质量和数量是保证沥青路面质量和施工速度的关键因素,通过对德宏公路局管养的沥青路面进行认真调查和分析,出现严重路面病害的地段,主要是由于不注重原材料的质量问题而造成的。故机械设备是保证沥青路面质量的另一个重要因素,各个工序的衔接应做好组织管理,采取流水线施工,拌合、运输、摊铺、碾压,每道工序都应该紧密结合。若是某道工序跟不上造成脱接,务必会影响到下道工序的施工,最后碾压温度低,是造成沥青路面的平整度差的直接因素。
(5)自然环境和气候对沥青路面的平整度影响不容忽视。公路路面是暴露在大自然环境下的构筑物,不但要承受车辆荷载的碾压,且还要接受大自然各种侵袭。如阳光爆晒、雨水冲刷、泥石流冲击、低温冰冻、地震影响等。阳光爆晒将会对沥青路面造成极大的影响,导致沥青路面软化、泛油,通过行车碾压出现车辙、拥包等,对路面平整度带来影响;水是沥青路面病害的最愧祸首,雨水的冲刷将会给沥青路面造成极大的伤害,长期被雨水冲刷的路面,病害最多,如坑槽、网裂、沉陷、麻面、松散等;泥石流冲击对沥青路面的危害更大,德宏的气候属亚热带季风气候,日照长、气温高、雨水多、泥石流灾害频发、地震不断,给公路养护管理工作带来诸多困难,对沥青路面平整度有极大的影响。
2 对养护沥青路面平整度的控制措施
公路最敏感的部分是路面,路面最能体现好坏的是平整度,路面的坚实、平整是行车安全、舒适的重要前提。多年来,德宏公路局始终遵循一个公路养护原则,就是“以养好路面为中心,以路面平整度为龙头,加强全面养护,稳定路况质量”。这个原则一直作为德宏公路局养好公路的指导思想,路况质量一直保持稳定,公路养护工作处在全省前列,受到上级的表扬和驾乘人员的肯定。根据沥青路面使用的年限长短,结合德宏的气候特点,德宏公路局始终坚持对路面进行不间断地维修保养,以防止路面出现各种病害,保持和提高路面的平整度和抗滑能力,确保路面具有舒适性和安全性。
(1)养护好路基是保证路面平整度的基础。路基与路面共同承担着车辆荷载,路基的好坏是确保路面平整度的首要条件。因此,为了保证公路的正常使用性能,必须对路基进行科学合理的养护,使其经常处于良好的技术状态,不发生较大的变形和其它病害。路基的养护主要是通过日常的和定期检查,发现问题、分析原因、采取措施、维修加固、保持稳定。路基的养护主要是对路肩、边坡、排水系统、防护构造物及路基病害进行养护。保证路肩横坡适度、边缘顺适、表面平整、清洁无杂物,保持无车辙、无坑槽隆起、无沉陷缺口和积水;路基边坡稳定、平顺无冲沟、坡度符合规定;排水系统保持无杂草淤泥、纵坡适度、水流畅通;防护构造物保持完整无损、砌体伸缩缝填料良好、泄水孔无堵塞;对路基出现翻浆地段及时处理,对塌方、滑坡、泥石流、沉陷等地段及时抢修,防止路基病害扩展。只有保持路基的坚实和稳定,路面就能保证平整无病害。
(2)准确分析路面病害原因是保证沥青路面修补质量和平整度的关键环节。沥青路面在使用过程中,由于行车荷载和自然因素的反复作用,路面将产生各种各样的破损。因此,对路面的的养护与维修就成为保证其服务质量和使用寿命的重要手段,良好的日常养护能有效地减缓路面破损状况的发展,延长路面的使用寿命。对于沥青路面的养护,应加强经常性、预防性养护,对局部轻微的初始破损必须及时进行修理,防止路面病害进一步扩展。如沥青路面坑槽是常见病害,修补时一定要分析产生坑槽的原因是什么,是路基变形引起的还是路面基层损坏引起的。若是路基的原因,必须处理路基,若是基层的原因,那就处理基层。大面积修补路面坑槽时可用小型摊铺机,松铺系数控制在1.2,小面积修补时,可采用人工摊铺,松铺系数控制在1.3-1.4,摊铺温度控制在120-140度,碾压2-4遍,待冷却后即可开放交通,这样方可保证修补后的路面质量和平整度。 (3)严把沥青混合料指标是保证沥青路面质量和平整度的重要环节。沥青路面施工过程包括原材料选定,沥青混合料配合比确定,沥青混合料的拌合、运输、摊铺与压实等工艺操作。优质的沥青混合料关键在配合比的确定,作为公路养护部门主要借助于现有的施工设备进行生产配合比设计,重点考虑的是沥青混合料的组成材料品种、矿质集料级配和沥青用量。沥青混合料的配合比直接影响着沥青路面的质量和平整度,若选用的原材料品种达不到要求,则铺出的路面就会缩短路面使用寿命;因此,施工前应对各种材料进行调查试验,选择符合要求的原材料,经确认的材料和料场,不得随意改动,为了保证连续施工,集料的貯存应为平日用量的5倍以上,矿粉和沥青贮量应为平日用量的2倍以上。沥青混合料的一个重要参数就是施工温度,为使沥青与集料有充分的裹覆及有效压实,必须保证一定的压实温度,温度过高,沥青容易老化。正常施工情况下(石油沥青),运输到现场温度不低于120-150度,摊铺温度不低于110-130度且不超165度,碾压温度110-140度且不低于110度,路面冷却后方可开放交通,只有严格控制好沥青混合料的各项指标才能保证沥青路面的质量和平整度。
(4)有效的机械设备和熟练的操作技能是确保沥青路面质量和平整度的最后环节。首先,沥青混合料必须采用专门的拌合设备进行拌制,拌合设备应能准确计量,具有防止矿粉飞扬散失的密封性能,并有除尘设备。目前,沥青混合料的拌合主要用强制间歇式,其特点是冷矿料在干燥滚筒内烘干、加热后,经过二次筛分、储存,每种矿料分别累计计量,与单独计量的矿粉和热沥青,按照预定的程序和配合比,分批投入到拌合器内进行强制搅拌,成品料分批卸出。拌合时应严格控制好温度和拌合时间,这样拌出的沥青混合料方能保证质量。其次,热拌沥青混合料应采用自卸汽车运输,沥青混合料的运输,应防止途中热量损失和防雨、防尘,必须加盖遮布。为防止沥青混合料与车箱粘结,车箱侧板和底板应涂一层掺水柴油,油水比为1:3。最后是沥青混合料的碾压,压实是沥青面层施工的最后一道重要工序,为了获得最佳的压实效果,合理地选择压路机的振幅和振频十分重要,振频主要影响沥青面层的表面压实质量,当振频高于沥青混合料的固有频率时,可以获得较好的压实效果,一般振频控制在40-50Hz的范围内即可。振幅主要影响沥青面层的压实深度,通常控制在0.4-0.8mm以内进行。当沥青面层较薄时,宜选用高振频低振幅;当沥青面层较厚时,可在较低振频下,选择较大的振幅。为了达到良好的压实效果,沥青混合料必须在适当的温度下进行碾压,温度越高,其塑性越大,越容易在外力作用下缩小体积,增加密实度,但也不宜过高,否则将产生推移和裂纹等。
(5)德宏地处亚热带地区,雨量相当充沛,而且日照时间较长,温度高。每到雨季都会发生不同程度的自然灾害,给公路养护带来很多困难。路基上坍下塌频发,泥石流冲毁路面时有发生,沿河线路面被洪水淹没是常事,这些自然灾害的发生,都给公路的稳定和行车安全带来隐患。近几年来,为减少自然灾害带来的损失,德宏公路局做了大量的工作,对易发生上边坡塌方的地段提前进行了减载,对沿河地段进行加固防护,增做了很多防护工程和疏导设施,有效的保证了公路的安全运行。
3 结语
近年来,随着交通事业的不断发展,交通量日益增加,车辆的大型化越来越多,超重超载越来越严重,使公路的路面面临严重考验,新修的公路运行不到使用寿命期,路面就出现严重损坏。因此,为了保证公路经常处于良好的技术状态,延长路面的使用寿命,保障行车安全与畅通,公路养护工作就显得尤为重要。俗话说:“三分修,七分养”。作为公路养护管理部门,有责任把所管养的公路管好养好,坚持路面养护这个中心环节,注重全面养护和预防性养护,制定科学合理的养护技术措施,及时修复损坏部分,保持路况质量的稳定;加强对路面的保养和维修,保持和提高路面的平整度和抗滑能力,为行车提供安全舒适的道路条件,为边疆的经济和社会发展作出应有贡献。
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